٢١-٤-٥-١- تاثیر جرم
بار ضربهای انفجار به علت تاثیر بسیار کوتاه مدت آن بر سـازه، بـرخلاف نیروهـای زلزلـه، قـادر بـه تحریک تمام جرم سازه نیست. بدین رو، در سازه های مقاوم در مقابل انفجـار، افـزایش جـرم، تـاثیر مثبت بر مقاومت سازه دارد. به همین علت، سازه های بتن مسلح بر سازه های سبک (مثـل فـولاد و چوب) ارجح هستند.
٢١-٤-٥-٢- سازه های بتن مسلح
روش های ساده شده طراحی انفجاری سازههای بتن مسلح بر اساس پاسخ خمشی بوده و مشروط به حذف مودهای شکست ترد شکن می باشند. برای رسیدن به پاسخ شکل پذیر، جزئیات بندی مناسبی از میلگردها ضروری است. با افزایش تنش و کرنش در مقطعی از عضو، میلگردها به تسلیم میرسند و اجازه شکل گیری مفصل پلاستیک میدهند. بتن در این نواحی در سطح کششی دچار ترك شـده متعاقباًو به حد کرنش فشرده شدن در سطح فشاری می رسد. اگر دوران مفصل این نقطـه افـزایش یابد، بتن فشاری خرد و مقاومت خمشی آن از بین میرود.
ظرفیت دوران اضافی برای اعضای بتن مسلح را میتوان با میلگردگذاری دو طرفه و خاموت بندی بـا فاصله کم ایجاد نمود. در این حالت در نواحی مفصل پلاستیک، لنگر مقاوم مقطع توسط زوج نیروی ایجادشده در میلگردهای مسلح کننده تامین میشود. استفاده از مقاطعی که بـه صـورت یکطرفـه، میلگردگذاری میشوند در طراحی انفجاری توصیه نمیشود.
جلوگیری از ایجاد مودهای شکست ترد با محدود کردن تنش های برشی بـتن یـا افـزایش مقاومـت بتن و یا افزایش ضخامت مقطع یا تنگهای محصور کننده برشی حاصل میشود.
مقدار میلگردهای خمشی نیز در یک عضو باید محدود شود تا عضو دچـار گسـیختگی تـرد نشـود.
استفاده از تنگ با فاصله بندی مناسب جهت افزایش مقاومـت و محصـور کـردن میلگـرد خمشـی و جلوگیری از کمانش میلگردها قابل توصیه است.
میلگردهـای ٥٠٠ S و کمتـر دارای شـکل پـذیری کـافی بـرای بارگـذاری دینـامیکی مـیباشـند.
میلگردهای خاص با مقاومت تسلیم بالاتر ممکن است شکل پـذیری مـورد نیـاز بـرای خـم کـاری را نداشته باشند.
وصله های جوشی و اتصالات بوشنی (مکانیکی) در صورت انطباق با مشخصات فنـی مـی تواننـد بـه جای وصلههای پوششی مورد استفاده قرار گیرند.
دیوارهای بتن مسلح، بهعنوان دیوارهای محیطی و نما از اجـزای مقـاوم در برابـر بارهـای انفجـاری شناخته میشوند.
٢١-٤-٥-٣- سازه های فولادی
مصالح فولادی تحت اثر بارهای استاتیکی و دینامیکی با نرخ کـرنش بـالا، قادرنـد پـس از عبـور از مرحله تسلیم، بدون اعمال تنش اضافی، تا رسیدن به مرحله سختشدگی مجدد، حدود پانزده برابر کرنش حدتسلیم را تحمل کنند. این خاصیت برای مقابله با بارگذاری انفجاری بسیار مفید میباشد.
یکی از مهم ترین مسائل در سازههای فولادی مقاوم در برابر انفجار، اتصالات آنها میباشد کـه بایـد تا حدامکان به صورت شکل پذیر طراحی شوند. شکل پذیری اتصالات در سازه های فولادی معمولاً به صورت قابلیت چرخش اتصال تحت بارهای وارده تعریف میشود. سـازههـا یـا اتصـالات شـکلپـذیر می توانند با مقاومت استاتیکی نسبی کمتر، نیروی بیشتری را در هنگام اعمال بارهـای دینـامیکی و ضربه انفجار جذب نمایند.
هم چنین سازه های در معرض انفجار، واکنش های تکیه گاهی قابل توجهی دارنـد و ایـن واکـنش هـا منجر به لزوم طراحی صفحه ستون به همراه میل مهارهای با ظرفیـت بـالا مـی شـود. هنگـامی کـه مهارها به طور کامل و براساس اصول محاسباتی در بتن مهار شوند، سازوکار شکسـت آن هـا از نـوع شکست شکل پذیر و کششی است. ناکافی بودن فاصله از لبههـای صـفحات یـا فاصـله ناکـافی بـین پیچها باعث ایجاد ظرفیت کمتر لنگر خمشی و وقوع شکست ترد خواهد شد.
در روند تحلیل و طراحی انفجاری، اجـازه تشـکیل مفاصـل پلاسـتیک در سراسـر طـول عضـو داده میشود، بنابراین مقاطع باید به گونه ای باشند کـه در حـین تشـکیل ایـن مفاصـل، دچـار کمـانش موضعی نشوند و شرایط مقاطع فشرده لرزهای را مطابق مبحث ١٠ برآورده سازند.
موضوع مهمی که در طرح دینامیکی سازه های فولادی تحت اثر بارهای انفجـاری مطـرح مـیشـود، احتمال معکوس شدن جهت تنش ها است. سازه های فولادی تحت اثر انفجار، در معرض تـنشهـای معکوس نسبتاً بزرگی قرار میگیرند. تامین مهاربندی جانبی برای بال های مقاطع فشاری مهار نشده که قبل از معکوس شدن تنش ها در کشش بوده اند، از اهم موارد قابل توجه اسـت کـه ایـن مسـاله برای اعضایی که بارهای مرده سبکی را تحمـل مـی کننـد و یـا اعضـایی کـه در معـرض فشـارهای انفجاری کوتاه مدت قرار دارند، بحرانیتر است.
٢١-٤-٥-٤- مستهلک کننده های انرژی
استفاده مناسب از وسایل مکانیکی مانند میراگرها و جداسازها که باعث افزایش اسـتهلاک انـرژی و جداسازی سازه از پایه میشوند، برای سامانههای سازهای مقاوم در مقابل انفجار ، قابل توصیه است.
جداسازها و میراگرها باعث بهبود رفتار کلی سامانه های سازه ای می شوند، لـیکن تـاثیر چنـدانی در جلوگیری از خرابی های موضعی که میتوانند باعث گسیختگیهای پیش رونده (فصل ٢١-٦) شـوند، ندارند. بنابراین، این وسایل کاربرد مناسبی در بهبود رفتار سامانه های سازه ای در مقابل انفجارهـای حوزه دور دارند زیرا در این انفجارها بخش های وسیعی از سازه تحـت تـاثیر بارهـای انفجـاری قـرار میگیرند و بار وارده باعث تحریک کل سازه میشود.
چالش اصلی در استفاده از جداسازها، امکان بروز تغییرشکل های بزرگ در پایه سازه (در هنگام بروز انفجارهای شدید) می باشد. این پدیده میتواند باعث خرابی جداسازها و همچنین برخورد ساختمان به دیوار یا سازه های هم جوار شده و ضربه ایجاد شده، میتواند باعث بروز خرابی هـای بیشـتر شـود.
بدینرو، باید دقت کافی در تامین ظرفیت تغییرشکل جداسـازها صـورت گیـرد. در صـورت فـراهم نبودن فاصله لازم برای تامین ظرفیت تغییرشکل، می تـوان از تجهیـزات کنترلـی فعـال و غیرفعـال (کنشگر و واکنشگر) مناسب (علاوه بر جداسازها) استفاده نمود.
جداسازها و میراگرها باعث کاهش تغییرشکل های کلی و بین طبقاتی سازه می شـوند ولـی توانـایی کاهش سرعت و شتاب حداکثر وارد بر سازه را ندارند.