سیستم مهار آوار در برابر انفجار یکی از راهکارهای مکمل برای کاهش آسیبپذیری ساختمان و افزایش ایمنی فضاهای امن است. در زمان وقوع انفجار، علاوه بر فشار مستقیم موج انفجار، شکست دیوارهای غیرسازهای و پرتاب قطعات آنها میتواند تهدید جدی برای افراد ایجاد کند. ازاینرو، کنترل و مهار آوار پس از شکست دیوار، بهعنوان یکی از لایههای مهم حفاظت در برابر انفجار مورد توجه قرار میگیرد.
در طراحی و مقاومسازی ساختمانها در برابر انفجار، تنها مقاومت اعضای اصلی سازه در برابر موج انفجار اهمیت ندارد؛ شکست اجزای غیرسازهای و پرتاب آوار نیز میتواند تهدید جدی برای جان افراد ایجاد کند. به همین دلیل، کنترل آوار ناشی از شکست دیوارها یکی از لایههای مهم در طراحی فضاهای امن و کاهش آسیبپذیری ساختمان است.
سیستم گیرانداز آوار چیست؟
سیستم گیرانداز آوار (Debris Catch System) یا مهار ثانویه دیوار سامانهای است که برای کنترل حرکت قطعات دیوار پس از شکست طراحی میشود. این سیستم قرار نیست دیوار را به یک عضو سازهای مقاوم در برابر انفجار تبدیل کند؛ بلکه مانند یک لایه حفاظتی ثانویه، آوار را در محدوده مشخص نگه میدارد و از پرتاب آزاد آن به سمت فضای اشغالشده جلوگیری میکند.
در یک انفجار، موج فشار میتواند باعث ترکخوردگی، جداشدگی و در نهایت شکست دیوارهای غیرسازهای شود. در صورت نبود سیستم مهار، قطعات جداشده میتوانند با سرعت بالا حرکت کرده و بهعنوان آوار پرتابشونده، آسیب ثانویه ایجاد کنند.
اینجاست که عملکرد سیستم گیرانداز اهمیت پیدا میکند: مش و تسمهها پس از شکست دیوار، حرکت آوار را محدود کرده و با تغییرشکل کنترلشده، بخشی از انرژی آن را جذب و مستهلک میکنند.
سیستم مهار آوار پلیاستری مقاوم ساز بامداد
سیستم توسعهیافته توسط مقاوم ساز بامداد از ترکیب تسمههای پلیاستر و مش پلیمری تشکیل شده است که به دیوار متصل میشوند و یک شبکه مهارکننده در سطح دیوار ایجاد میکنند.
هدف این سیستم، افزایش ظرفیت سازهای دیوار نیست؛ بلکه ایجاد یک سامانه مهارکننده انعطافپذیر است که در زمان شکست دیوار، آوار را در خود نگه داشته و از پرتاب آن به داخل فضای امن جلوگیری کند.
در این نوع سامانه، عملکرد فقط به مقاومت تسمه یا مش وابسته نیست. مسیر انتقال نیرو باید بهصورت کامل بررسی شود:
آوار → مش → تسمه → اتصال → دیوار یا عضو پشتیبان → سازه
بنابراین نوع، ظرفیت و نحوه اجرای اتصالات یکی از مهمترین عوامل تعیینکننده عملکرد سیستم است. حتی اگر خود تسمه ظرفیت کششی بالایی داشته باشد، شکست اتصال میتواند عملکرد کل سامانه را مختل کند.
چرا انعطافپذیری در مهار آوار اهمیت دارد؟
بار انفجار و برخورد آوار، ماهیتی دینامیکی و ضربهای دارد و انرژی باید در مدت بسیار کوتاهی توسط سیستم کنترل شود. در چنین شرایطی، یک سامانه انعطافپذیر میتواند با ایجاد تغییرشکل کنترلشده، به جای توقف ناگهانی آوار، فرآیند جذب و انتقال انرژی را در طول شبکه توزیع کند.
از این منظر، انتخاب ماده تنها بر اساس بیشترین مقاومت کششی انجام نمیشود و عواملی مانند مدول الاستیسیته، تغییرشکلپذیری، رفتار در نرخ کرنش بالا، ظرفیت جذب انرژی، دوام و عملکرد اتصال نیز اهمیت دارند.
پلیاستر در مقایسه با آرامید
در برخی سیستمهای مهار آوار از الیاف با مقاومت بالا مانند آرامید (Aramid) نیز استفاده میشود. آرامید معمولاً مدول و مقاومت کششی بالاتری دارد، در حالی که پلیاستر از مدول پایینتر و انعطافپذیری بیشتری برخوردار است.
بنابراین نمیتوان صرفاً بر اساس مقاومت کششی، یکی را جایگزین دیگری دانست. انتخاب بین این مواد باید بر اساس سطح تهدید، جرم و سرعت آوار، میزان تغییرشکل مجاز، انرژی مورد انتظار و مشخصات اتصال انجام شود.
به بیان ساده، در یک سیستم گیرانداز آوار، هدف فقط «مقاومترین ماده» نیست؛ بلکه دستیابی به رفتار دینامیکی مناسب در کل سیستم اهمیت دارد.
نقش سیستم مهار آوار در فضای امن
فضای امن در برابر انفجار باید بهصورت یک سیستم چندلایه دیده شود. حتی اگر سازه اصلی عملکرد مناسبی در برابر موج انفجار داشته باشد، شکست یک دیوار، نما یا سایر اجزای غیرسازهای میتواند ایمنی افراد را به خطر بیندازد.
از این رو، سیستم مهار آوار میتواند بهعنوان یکی از لایههای تکمیلی حفاظت مورد استفاده قرار گیرد:
کاهش اثر انفجار → کنترل شکست اجزای غیرسازهای → مهار آوار → کاهش خطر برای افراد
این سیستم جایگزین دیوار یا سازه مقاوم در برابر انفجار نیست، بلکه یک راهکار مکمل برای کاهش پیامدهای شکست دیوار و کنترل آوار است.
جمعبندی
سیستم گیرانداز آوار پلیاستری با استفاده از مش پلیمری و تسمههای پلیاستر، رویکردی انعطافپذیر برای مهار ثانویه دیوار و کنترل آوار ناشی از انفجار ارائه میکند. عملکرد این سیستم به مجموعهای از عوامل شامل خواص مصالح، میزان تغییرشکل، ظرفیت جذب انرژی، هندسه شبکه و مهمتر از همه، طراحی و اجرای صحیح اتصالات وابسته است.
در طراحی فضاهای امن، مقاومسازی تنها به جلوگیری از تخریب محدود نمیشود؛ کنترل پیامدهای تخریب نیز بخشی از ایمنی است. سیستمهای مهار آوار میتوانند با محدودکردن حرکت قطعات پس از شکست دیوار، یک لایه حفاظتی مهم در مسیر افزایش ایمنی ساختمان در برابر انفجار ایجاد کنند.
بدون دیدگاه