هندسة معمارية

كيف يمكن للمهندسين الحماية من الهجمات المتفجرة القاتلة

كيف يمكن للمهندسين الحماية من الهجمات المتفجرة القاتلة

يواجه العالم تهديدًا متزايدًا من الهجمات الإرهابية باستخدام القنابل الموضوعة لتدمير البنية التحتية وإيذاء الجمهور. على الرغم من القضايا السياسية والاجتماعية المحيطة بالإرهاب المحلي ، فإن التخفيف من الإصابات والتهديدات الإرهابية من خلال الهندسة هو احتمال ، ولكنه صعب في ذلك الوقت. فيما يتعلق بالهندسة المدنية ، فإن تصميم أحمال الرياح والثلج والزلازل والديناميكية والثابتة يتم تشغيلها من ممارسات المطحنة. ومع ذلك ، فإن النظر إلى وجه هيكلك الذي يتعرض لهجوم بقنبلة أو إرهابي يعد ملف تهديد حقيقي التي يدركها المهندسون المدنيون. هناك حد للمدى الذي يمكن فيه لتصميم الهندسة المدنية التغلب على المتفجرات ، وتصميم الهياكل لمقاومة الانفجارات إلى أجل غير مسمى ليس مجديًا. ومع ذلك ، هناك مواصفات ومعايير يمكن تعديلها لمساعدة المبنى على تحمل الانفجارات بشكل أفضل من غيره.

أولاً ، دعونا نلقي نظرة على كيفية تحميل الانفجار للهيكل ، والذي سيقدم دليلاً على الصعوبة الموضوعة في التصميم المتفجر. عادة ما تشهد المباني بطء التحميل أو التحميل السريع للقوى الأصغر. من ناحية أخرى ، تمثل المتفجرات قوى عالية وضغوطًا داخلية عالية في فترة زمنية قصيرة نسبيًا. للإضافة إلى ذلك ، يتم تحديد الانفجارات بشكل عام ، والتي تقدم قدرًا متزايدًا من القوة في منطقة صغيرة نسبية. بعبارة أخرى ، تواجه الهياكل المحملة بالمتفجرات ضغوطًا عالية في رشقات نارية قصيرة. في كثير من الأحيان ، تؤدي الهجمات الإرهابية إلى انفجارات متتالية ، والتي يمكن أن تؤدي أيضًا إلى ظهور هياكل المباني ذات نقاط التعب المحلية ، مما يؤدي إلى الفشل.

من حيث التصميم ضد المتفجرات ، فكر في المخابئ العسكرية. وهي عبارة عن قلاع كثيفة الأسوار بلا رياح - مناطق عالية الكثافة بها مساحة داخلية صغيرة نسبة إلى سمك الجدار. لسوء الحظ ، نظرًا لطبيعة المتفجرات ، فهذه هي الطريقة الأفضل والأكثر فاعلية لحماية الهياكل من الانفجارات. في حين أن التحميل المتفجر يميل إلى أن يكون علمًا لا يمكن التنبؤ به ، إلا أن هناك طرقًا يمكن أن تقلل فيها بعض ميزات التصميم من الإصابات وتضمن احتمالات أكبر لبقاء الهيكل.

[مصدر الصورة: ويكيميديا]

واحدة من أكبر طرق تصميم المتفجرات ليست حتى اختيارًا للتصميم الهندسي ، بل هي طريقة نوعية لتحديد المباني التي تتحمل المسؤولية. أعلى خطر للهجوم. بمجرد تحديد ذلك ، يمكن للمهندسين الوصول إلى المواقع الإستراتيجية لتعزيز الهيكل إذا سمحت ميزانيات البناء والهندسة بذلك. إن جعل كل قنبلة بناء هو أمر مستحيل ، ناهيك عن كونه غير قابل ماليًا.

بعد تقييم التهديدات وتحديد نقاط الموقع الرئيسية ، يمكن للمهندسين المدنيين والإنشائيين البدء في وضع نماذج لكيفية انتشار الانفجار وموجة الصدمة عبر المنطقة المتأثرة لتحديد مسارات العمل. عندما تكون القنبلة قريبة من الأرض ، تتبدد موجات الصدمة كرويًا من الأصل ، وتقل حدة الضغوط كلما ابتعدت عن المصدر. يجب تنفيس ضغوط الهواء الديناميكية المتزايدة الناتجة عن الانفجارات في مكان ما أو يمكن أن يحدث تلف للأنسجة الرخوة بوتيرة سريعة.

[مصدر الصورة: ويكيميديا]

بشكل عام ، يتم مشاهدة الضحايا في الهجمات المتفجرة من شظية أو صدمة، فقط في ظروف معينة ينهار المبنى قبل الإخلاء نتيجة الهجمات. هذا يعني أن النقطة الأساسية التي يحتاجها المهندسون المدنيون للتصميم حولها هي تخفيف الضغط المتزايد ، وتوفير قنوات تحويل من الشظايا.

في الماضي ، كان التصميم لتحميل المتفجرات شبه مستحيل نظرًا لعيون المهندسين البشرية المحدودة وقصر نظرهم. قد يمثل ظهور أجهزة الكمبيوتر العملاقة والحوسبة الكمومية حقبة جديدة من الحماية من الانفجارات داخل المباني. إن حل المشكلات مثل مكان وجود ضغوط الذروة في انفجارات مختلفة وتخفيف المخاطر ينطوي على متغيرات كثيرة جدًا لأجهزة الكمبيوتر الحديثة لحلها في فترة زمنية ممكنة. ومع ذلك ، قد تسمح الحوسبة الكمية بحل مثل هذه المشكلات بشكل فوري نسبيًا.

لفهم كيفية تأثير الانفجار على مادة ما ، يستخدم المهندسون المدنيون النمذجة الديناميكية لفهم تأثيرات الانفجار تقريبًا. يمكن رؤية مثال على ذلك في فيديو المحاكاة أدناه.

كما لاحظت ، لا توجد طريقة واحدة أو حتى طريقة ملموسة لحماية المبنى من التحميل المتفجر. هذا لا ينبغي أن يخيفك ، لأن قوة الحوسبة والمحاكاة المتزايدة المتاحة للمهندسين قد تكون قادرة على تقليل الخسائر والمساعدة في وضع آثار الإرهاب المتفجر تحت بعض السيطرة.

تتضمن المصادر الفنية لهذه المقالة دليل تصميم المبنى بالكامل ، والألواح الهيكلية المركبة المعرضة للتحميل المتفجر ، و ASCE.

راجع أيضًا: تم تسجيل انفجارات غرفة الاحتراق بمعدل 20000 إطارًا في الثانية


شاهد الفيديو: How Do You Find Your True Passion? Tea With GaryVee #3 (يونيو 2021).