این پارامتر در نمودار ارائه شده توسط(TM5-1300) با حرف(U) نمایش داده شده است.
ب: مدت زمان فاز مثبت (زمان داوم انفجار )()
مدت زمان فازمثبت() مدت زمانی است که در اثر انفجار فشار بیش از فشار محیطی است در حقیقت مدت زمان فاز مثبت() زمانی است که اعمال تکانه ویژه انفجار(قسمت پ همین بخش) بر روی سازه خاتمه می یابد. این زمان علاوه بر اینکه به زمان اعمال فشار مبنای انفجار و فشار بازتاب انفجار بستگی دارد، به سرعت حرکت موج شوک نیز وابسته است .
بدیهی است که مدت زمان اعمال بار، پارامتر مهمی در محاسبه پاسخ سازه است. از آنجا که در کارهای انفجاری از اثر فاز منفی صرف نظر می شود، لذا می توان مدت زمان مثبت() را زمان تداوم انفجار فرض نمود. در نمودار آیین نامه(TM5-1300) برای محاسبه پارامترهای مختلف انفجار این پارامتر با( ) نشان داده شده است.
پ.تکانه ویژه انفجار ():
سطح زیر منحنی فشار زمان را تکانه ویژه انفجار برای محل معین گویند که به دو جزء ضربه مثبت و منفی تقسیم می گردد. به دلیل کوچک بودن مقدار تکانه بخش منفی از آن صرف نظر می شود، تکانه بخش مثبت از رابطه( ۳-۴۹) و(۳-۵۰) بدست می آید [۶].
(۳-۴۹) | برای موج های ضربه | |
(۳-۵۰) | برای موج های فشار |
ت: طول موج():
فاصله مکانی هر نقطه با فشار مبنا را تا نزدیکترین نقطه با فشار محیطی «طول موج» نامیده می شود مقدارطول موج از رابطه(۳-۵۱) محاسبه می گردد [۶].
( ۳-۵۱)
در رابطه فوق :
طول موج ،بر حسب متر :
سرعت انتشار موج ، بر حسب متر بر ثانیه
مدت زمان فاز مثبت بر حسب ثانیه است .:
این پارامتر در نودار آیین نامه( TM5-1300) با( ) نشان داده شده است .
شکل ۳-۲۷ پارامترهای مختلف فاز مثبت انفجار برای انفجار در هوا در سطح دریا ارائه شده توسط TM5-1300 [29]
۳-۲-۵ سازه های بتن آرمه مناسب در برابر انفجار
به دلیل مقامت و جرم قابل توجه سازه های بتن مسلح، این مصالح به طور ویژه ای در برابر بارهای انفجاری، مناسب هستند. همچنین بتن ،مقاومت موثری را برابر آتش و نفوذ ترکش دارد. روش های ساده شده جهت طراحی انفجاری بتن مسلح بر اساس پاسخ خمشی بوده و مشروط به حذف مودهای شکست ترد شکن می باشند. برای رسیدن به پاسخ شکل پذیر برای بتن، جزئیات بندی مناسبی از میلگردها نیاز است. با افزایش تنش و کرنش در مقطعی از عضو ،میلگرد ها به تسلیم می رسند و اجازه شکل گیری مفصل پلاستیک می یابند. بتن در این نواحی در سطح کششی دچار ترک می شود و متعاقباً به حد کرنش فشرده شدن در سطح فشاری می رسد [۱۴].
حذف مودهای ترد شکن و شکل پذیری در سازه بتنی منوط به کار گیری طول های مناسب گیرایی در سازه بتن آرمه می باشد. این طول ها ، همانطور که پیشتر بیان گردید، نقش کلیدی در عملکرد یکپارچه سازه داشته و به خصوص تحت اثر بارهای دینامیکی تاثیر به سزایی در شکل پذیری دارد. در آیین نامه های طراحی در برابر انفجار نظیر( (TM5-1300، روابط مستقلی برای طول های گیرایی ارائه نشده و همان طول های آیین نامه های طراحی سازه های بتنی نظیر (ACI1318) در نظر گرفته شده است. این روابط نیز تجربی بوده و بارگذاری های دینامیکی نظیر انفجار و زلزله در ارائه روابط طراحی در نظر گرفته نشده اند.
۳-۲-۶ مقاومت دینامیکی بتن مسلح تحت اثر انفجار
اعضای سازه ای که تحت اثر بار انفجار قرار می گیرند ،مقاومت بالاتری نسبت به اعضای مشابه که تحت اثر بارگذاری استاتیکی قرار می گیرند نشان می دهند. این افزایش مقاومت که هم در بتن و هم در فولاد رخ می دهد، به دلیل نرخ بالاتری کرنش در اعضایی است که تحت اثر بار دینامیکی انفجار قرار می گیرند. این تنش های افزایش یافته که مقاومت دینامیکی نامیده می شود، برای محاسبه مقاومت دینامیکی اعضا تحت اثر بار انفجار استفاده می گردد. بنابراین مقاومت نهایی دینامیکی یک عضو تحت اثر بار انفجار بزرگ تر از مقاومت نهایی استاتیکی آن می باشد [۲۹].
همانطور که در بالا ذکر شد،بتن و فولاد تسلیح در بتن آرمه مقاومت بیشتری تحت اثر کرنش نرخ بالا نشان می دهد. این پدیده در طراحی سازه ها در برابر بار انفجار با بهره گرفتن از تنش های دینامیکی حداکثر در بتن و فولاد در نظر گرفته می شود. منحنی های تنش –کرنش مربوط به بتن و فولاد تسلیح در شکل های(۳-۲۸) برای بتن و(۳-۲۹ ) برای فولاد آورده شده است.
شکل ۳-۲۸ منحنی تیر تنش –کرنش در بتن [۲۹]
شکل۳-۲۹ منحنی تیر تنش –کرنش در فولاد [۲۹]
افزایش مقاومت دینامیکی در مصالح بر اساس مبحث ۲۱مقررات ملی ساختمان با اعمال ضرایبی در مقاومت مصالح در نظر گرفته می شود. این ضرایب و نحوه محاسبه آنها در ادامه معرفی می شوند.
۳-۲-۶-۱ ضریب افزایش مقاومت (SIF)
به صورت تجربی به دلیل اینکه مقاومت تسلیم متوسط فولاد تقریباً ۲۵% بیشتر از مقدار مشخصه است، ضریب افزایش مقاومت برای منظور نمودن این مشخصه در نظر گرفته می شود.
جدول ۳-۳ ضریب افزایش مقاومت [۶]
مصالح |