konstrukcja

Odporność konstrukcji na wybuchy związana jest m.in. z użytymi materiałami, ciężarem, schematem statycznym, przekrojami elementów i ochroną słabych miejsc. Lepiej sprawdzają się ciężkie konstrukcje żelbetowe i zespolone (stalowo-betonowe), niż lekkie konstrukcje metalowe i drewniane. Przegrody murowe można zabezpieczyć poprzez zbrojenie. Część doświadczeń można przenieść z sytuacji trzęsienia ziemi ze względu na podobieństwo zachowania się konstrukcji1 oraz z rozbiórki obiektów budowlanych przy użyciu materiałów wybuchowych.

Efektem detonacji materiału wybuchowego mogą być nadmierne drgania parasejsmiczne związane z bezpośrednim oddziaływaniem wybuchu jak i z powaleniem obiektu budowlanego lub jego fragmentów z dużych wysokości.2

Całość konstrukcji powinna być odporna na postępującą katastrofę. Usunięcie, w jakikolwiek sposób, któregokolwiek elementu konstrukcji nie powinno doprowadzać do postępujących zniszczeń i zawalenia się całego budynku. Najekonomiczniejsza dla bombera będzie taka sytuacja, gdy niewielki ładunek wybuchowy tylko zainicjuje proces zniszczenia budynku pod własnym ciężarem.

Ważne elementy konstrukcyjne nie powinny być odsłonięte (pozbawione zabezpieczeń), a w miarę możliwości dostęp do nich ograniczony dla osób postronnych. Warto zastosować jedną z pięciu zasad nowej architektury, sformułowanych przez Le Corbusiera: swobodna fasada uwolniona od konstrukcji. Odsunięcie szkieletu konstrukcji od zewnętrznych ścian pozwala na większą swobodę w kształtowaniu elewacji.3 A przypadku wybuchów poza budynkiem, jego konstrukcja ma zapewnioną większą ochroną. Wzrost odległości ładunku wybuchowego od danego elementu znacząco zmniejsza siłę rażenia.

Podobnie jak w przypadku bryły, opływowość ma również znaczenie w przypadku poszczególnych elementów. Przykładowo: słupy o przekroju kołowym doznają mniejszego uszczerbku niż te o przekroju prostokątnym czy tym bardziej otwartym jak dwuteowniki czy ceowniki.4

Warto pamiętać, że elementy żelbetowe zbrojone są głównie w części rozciąganej przekroju, a nie ściskanej. Sytuacja wyjątkowa, jaką jest wybuch, może radykalnie zmienić sumę obciążeń działających na dany element i całą konstrukcję. Przykładowo: wybuch pod stropem żelbetowym, może sprawić, że zostanie on podniesiony i strona dotychczas ściskana (gorzej zazbrojona), będzie rozciąganą. Może to doprowadzić do jego zniszczenia poprzez pęknięcia.5

Szczególne znaczenie dla usztywnienia przestrzennego konstrukcji budynku mogą mieć klatki schodowe i szyby wind2. Jednak z uwagi na swoją funkcję, tj. komunikację pionową, są zwykle przestrzeniami łatwo dostępnymi dla osób postronnych.

Same materiały, jak i całe konstrukcje, różnie mogą reagować w zależności od prędkości przyłożenia obciążenia. Różnice widoczne są nawet w przypadku różnych ładunków wybuchowych. Przy masie bliskiej 1000 kg „słabsze” ANFO niewiele się różni od „silniejszego” trotylu. Na korzyść ANFO (Ammonium Nitrate Fuel Oil) działa, to co pozornie jest wadą: wywołanie wolniejszej powietrznej fali uderzeniowej, która daje czas na działanie naprężeń (średnie prędkości detonacji: ANFO – 3000-4000 m/s, trotyl – 6900 m/s).6 Wzrostowi prędkości odkształceń towarzyszy wzrost wytrzymałości betonu i stali.7

.

Literatura:
1. Glema A., Zagadnienia bezpieczeństwa obiektu budowlanego, [w:] Łodygowski T., Garstecki A. (red.), Bezpieczeństwo budowli w warunkach zagrożenia terrorystycznego, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2013
2. Krzewiński R., Rekucki R., Roboty budowlane przy użyciu materiałów wybuchowych, POLCEN Sp. z o.o., Warszawa 2020
3. Jasiński A., Architektura i urbanistyka Izraela, Oficyna Wydawnicza AFM, Kraków 2016
4. Garbowski T., Sielicki P., Przykłady komputerowej analizy procesu zniszczenia elementów konstrukcyjnych, [w:] Łodygowski T., Garstecki A. (red.), Bezpieczeństwo budowli w warunkach zagrożenia terrorystycznego, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2013
5. Faściszewski Ł., Gajewski T., Garbowski T., Sielicki P., Ciśnienie powstające w wyniku eksplozji oraz jego rozkład w czasie i przestrzeni, [w:] Łodygowski T., Garstecki A. (red.), Bezpieczeństwo budowli w warunkach zagrożenia terrorystycznego, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2013
6. Cieślak G., Oslo – wykorzystanie urządzenia wybuchowego w zamachu z 22.07.2011 r., [w:] Liedel K., Piasecka P., Aleksandrowicz T. (red.), Zamach w Norwegii. Nowy wymiar zagrożenia terroryzmem w Europie, Difin SA, Warszawa 2011
7. Jankowiak T., Prawa konstytutywne materiałów stosowanych w budownictwie, [w:] Łodygowski T., Garstecki A. (red.), Bezpieczeństwo budowli w warunkach zagrożenia terrorystycznego, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2013