Figur 1: Principskiss av en betongvägg som skjuvas av längs upplagen och kastas in i byggnaden på grund av en explosion på litet avstånd.
Explosioner är en extrem dynamisk last och kan orsaka stora skador på omgivande byggnader och andra betongkonstruktioner. En bärande betongvägg kan skjuvas av vid upplagen och tryckas in i byggnaden vid explosioner på småavstånd. Denna artikel summerar ett doktorandprojekt genomfört för att öka kunskapen om skjuvning i betongkonstruktioner som utsätts för explosionslaster. Forskningsarbetet genomfördes med försök på betongbalkar och teoretiska analyser. Försöken genomfördes inne i en särskilt utformad tunnel med en detonerande spräng-laddning på 10 meters avstånd från betongbalkar. Även resultaten från tidigare genomförda försök i USA användes i arbetet. De teoretiska analyserna genomfördes som simuleringar med finita elementmetoden. Detta gör det möjligt att i detalj studera brottets initiering och utveckling. Resultaten från arbetet har bidragit till ökad förståelse av skjuvning i betongkonstruktioner som utsätts för explosionslaster. Trots den extrema belastning som uppstår vid explosioner indikerar arbetet att skjuvbrottetsinitiering och utveckling är lik den som uppstår vid statiska laster. Arbetet visar även att både lasten och konstruktionsdelens bärförmåga har inverkan på skjuvningen.
Bakgrund
Explosioner är en extrem dynamisk last och kan orsaka stora skador på omgivande byggnader och andra betong-konstruktioner. En bärande betongvägg kan skjuvas av vid upplagen och tryckas in i byggnaden vid explosioner på små avstånd, se figur 1. När detta inträffar tappar ovanför liggande byggnadsdelar sitt upplag vilket kan förorsaka ett partiellt ras. Skjuvbrott i betongpelare inträffade vid en verklig händelse i Oklahoma City 1995 där cirka 1800 kg sprängämne (ekvivalent trotylvikt) detonerade [1]. Liknande skjuvbrott har observerats i försök med laster från explosioner och anslag av fallande massor [2–6]. Denna artikel summerar den kunskap som är framtagen i en doktorsavhandling [7] vars arbete har finansierats av Fortifikationsverket, RISE, Grontmij, Tyréns, KTH, Total-försvarets forskningsinstitut och Fortifikationskåren. Syftet med forskningen var att öka kunskapen om skjuvning i betongkonstruktioner som utsätts för explosionslaster.
Artikelförfattare: Johan Magnusson, Fortifikationsverket Anders Ansell, KTH Betongbyggnad Mikael Hallgren, Tyréns/ KTH Betongbyggnad
