Συμπεριφορά ωπλισμένου σκυροδέματος έναντι έκρηξης
The behaviour of reinforced concrete during explosion
Λέξεις-κλειδιά
Σκυρόδεμα υπέρ υψηλής αντοχής ; Εκρηκτικές ύλες ; Έκρηξη ; Ωστικό κύμα ; Ωχυρωτική ; Θραύσματα ; Οπλισμένο σκυρόδεμα ; Reinforced concrete ; Blast loading ; FragmentationΠερίληψη
Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στη συμπεριφορά του σκυροδέματος, έναντι άμεσης κρούσης από βλήματα πυροβολικού και θραύσματα αυτών ή λοιπών εκρηκτικών μηχανημάτων που χρησιμοποιούνται σε εμπόλεμες συρράξεις ή τρομοκρατικές ενέργειες, σε σχέση με το συμβατικό σκυρόδεμα. Συγκεκριμένα παρέχει ένα συνεπές θεωρητικό, εμπειρικό και πειραματικό πλαίσιο, τόσο για την ανάλυση των χαρακτηριστικών των εκρηκτικών μηχανημάτων και της φυσιολογίας της έκρηξης, όσο και επί των αποτελεσμάτων αυτής έναντι των κατασκευών. Η εργασία λαμβάνει υπόψη τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των σύγχρονων όπλων και εκρηκτικών μηχανημάτων, καθώς και τις ιδιομορφίες του σκυροδέματος. Προκειμένου να εξαχθούν χρήσιμα στοιχεία για τη συμπεριφορά του σκυροδέματος συμβατικής και υπερυψηλής αντοχής και να οδηγηθούμε σε ορθολογιστικά συμπεράσματα , μελετήθηκαν Τεχνικά Εγχειρίδια του Αμερικανικού και Ελληνικού Στρατού, σχετικές εργασίες από τη Διεθνή Βιβλιογραφία και συγγράμματα της Σχολής Τεχνικής Εκπαίδευσης Αξιωματικών Μηχανικού επί της οχυρωτικής τέχνης. Για το πειραματικό κομμάτι της εργασίας, επιλέχτηκαν εκρηκτικά μηχανήματα που αποτελούν πραγματική απειλή στο σύγχρονο πεδίο με βασικό γνώμονα, όχι τον εντυπωσιασμό του αναγνώστη, αλλά τη σύνδεση της εργασίας με την πραγματικότητα. Τέλος η εργασία εστιάζει σε τομείς πιθανής εφαρμογής της, οι οποίοι είναι η σχεδίαση προστατευμένων κατασκευών έναντι έκρηξης, με κύρια στοιχεία την οικονομία και την ταχύτητα κατασκευής, την ενίσχυση ήδη υφιστάμενων κατασκευών και τέλος την προστασία υφιστάμενων κατασκευών με συμπληρωματικά έργα. Στην αρχή της εργασίας, κρίθηκε σκόπιμο να αναφερθούν κάποια ιστορικά στοιχεία για την τέχνη της οχυρωτικής, την τέχνη που πρώτη, από την αρχαιότητα ακόμα, έθεσε ως σκοπό της την προστασία της ανθρώπινης ζωής και την ασφάλεια εναντίον επιθέσεων με πυροβόλα και μη όπλα.
Περίληψη
Concrete is widely used in the designing of protective structures due to its good energy absorbing characteristics and, when it is properly reinforced, its ductile behavior. The response of concrete structures subjected to severe dynamic loading differs from their static behavior, especially in those cases, where due to explosions from ammunitions or terrorist attacks, blast waves and fragmentations are the principal load. This master thesis is focusing, firstly, on the theoretical basis for concrete material behavior, in the weapons’ load characteristics, and finally in the behavior of reinforcement concrete, conventional and hyper-strength, to real ammunitions of artillery on the field. The material models, of concrete and steel, were carefully chosen to represent the actual behavior of both materials, simulating a slab of a real structure, avoiding scale effect and under acknowledging the time, cost and SARS-COVID 2 restrictions. This thesis, in order to be concluded, a number of relevant researches, military documents and international regulations were taken under consideration, especially technical publications from the Hellenic and the U.S Army. The reader, can also find useful remarks on the history of fortification and especially on the “Metaxa’s Line”, a huge fortification project of the Hellenic Army for the safeguarding of the northern borders of Greece against an Axis attack during World War II. The trial studied the blast and fragmentation effect, on C30/37 and C90/105 concrete, reinforced with B500 bars. The explosions, have taken place in varying distances (5 meters, 1 meter and in contact) from the target model. Actually, the thesis studied the behavior of concrete, with its strength and the blast location being the main variables of the trial.
Αριθμός σελίδων
130Σχολή
Σχολή ΜηχανικώνΑκαδημαϊκό Τμήμα
Τμήμα Πολιτικών ΜηχανικώνΤίτλος Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών
Δομοστατικά ΈργαΓλώσσα
Ελληνικά
Εκτός από όπου επισημαίνεται κάτι διαφορετικό, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές