طراحی سازه در برابر انفجار

به منظور کاهش آسیب پذیری ساختمان‌های خاص در برابر تهدیدات نظامی مجموعه ای از اقدامات و تدابیر موسوم به پدافند غیرعامل در دستورکار قرار می‌گیرد. حفظ ایستایی و به حداقل رساندن خسارات و تلفات جانی ساختمان‌های خاص و با اهمیت بالا در ساختمان­‌های کنترل فرماندهی و مراکز ارتباطات در واحدهای نظامی، مراکز صنعتی، مدیریت بحران و … از جمله اهداف پدافند غیرعامل تلقی می‌گردد. به عنوان نمونه ساختمان‌های کنترل و برق در واحدهای صنعتی که خرابی آن‌ها منجر به وقفه طولانی مدت و تحمیل خسارات جانی و مالی عمده می‌شود، از جمله ساختمان‌های خاص، که باید در برابر انفجار مقاوم باشند، محسوب می‌گردند.

بالا بردن احتمال حفظ ایمنی جانی و بقای سازه‌ها و تاسیسات خاص، که ممکن است تحت حملات تسلیحاتی و نظامی قرار گیرند، از دو طریق (1) قرارگیری در محل‌های دور از نقاط هدف احتمالی حملات و (2) در نظر گرفتن تمهیدات مهندسی و تقویت سازه‌ها و تاسیسات محقق می‌گردد. راه حل دوم، یعنی طراحی و ساخت سازه‌های مقاوم در برابر انفجار با اصابت مستقیم و یا در فاصله نزدیک، موضوع مورد بحث در این بخش را تشکیل می‌دهد.

هر انفجار، بسته به مشخصات بمب یا مواد منفجره، عوارض و پیامدهایی را در پی دارد. به عنوان مثال انفجار یک بمب هسته ای آثاری مانند: تشعشعات حرارتی و هسته ای، پالس الکترومغناطیسی، موج انفجار، لرزش زمین، ترکش و پراکنده شدن گرد و غبار را به دنبال خواهد داشت. موج انفجار و آثار ناشی از انتشار موج در فضا پارامتر اصلی در محاسبات طراحی سازه‌های مقاوم در برابر انفجار محسوب می‌گردد. توجه به این نکته ضروری است که معمولا انفجار صنعتی یا تصادفی و غیر نظامی ماهیتی متفاوت از انفجارهای نظامی دارد. لذا جزییات طراحی برای این دو حالت متفاوت است.

آثار ناشی از رخداد یک انفجار تابع پارامترهایی چون فاصله از محل انفجار، قدرت انفجار (تابعی از میزان مواد منفجره و بر مبنای واحد پوند TNT) و ارتفاع انفجار است. یک تفاوت اساسی در طراحی سازه‌های مقاوم در برابر انفجار، ماهیت ضربه ای نیروهای وارده به سازه است. در واقع در این حالت سازه باید نیروهای بسیار بزرگ را در زمان‌های بسیار کوتاه منتقل یا مستهلک نماید. این موضوع تاثیر بسزایی در تغییر رفتار ارتجاعی و غیرارتجاعی مصالح و المان‌ها به همراه خواهد داشت.

بطور خلاصه روند طراحی سازه‌های مقاوم در برابر انفجار مراحل زیر را دربر می‌گیرد.

(1) تعیین آثار پایه ای ناشی از انفجار شامل منحنی تاریخچه زمانی فشار انفجار و فشار دینامیکی انفجار، لرزش زمین و …؛

(2) بارگذاری انفجار سازه شامل بارهای مستقیم موج انفجار بروی سازه‌های روی زمین و بارهای غیرمستقیم ناشی از موج انفجار بروی سازه‌های مدفون؛

(3) تعیین مشخصات مصالح سازه ای و رفتار المان‌های سازه ای تحت بار انفجار؛

(4) انتخاب سیستم باربر سازه ای و انجام محاسبات طراحی؛

(5) تحلیل دینامیکی سازه تحت بار انفجار (تحلیل تاریخچه-زمانی غیرخطی).

 

شرکت مقاوم‌سازی افزیر ضمن دارا بودن تجربیات علمی و عملی فراوان در خصوص طراحی سازه‌های خاص، چه از منظر نیروی انسانی متخصص و چه از منظر برخورداری از ابزارهای انفورماتیکی و نرم افزارهای کاربردی از توان فنی قابل ملاحظه برخوردار بوده و آماده ارایه خدمات مطلوب و با کیفیت در زمینه طراحی سازه‌های خاص مقاوم در برابر انفجار برابر ضوابط مراجع فنی معتبر مانند: ASCE Manual NO. 42، UFC 3-340-02 و… به کارفرمایان محترم می‌باشد.