prof.dr.ir.J.BlaauwendraadRijkswaterstaat, Bouwspeurwerk Rekenmodel voor energie-absorberende constructiesbij gasexplo.sies1Opzet van een sandwich-constructie.'Eenhoge druk Po in de tunnel wordt afgezwakttot een veel lagere druk Ptop detunnelwandtunnel-wandeabsorberendmateriaalL-tvoorzet-paneelInleidingIn het artikel 'Branden explosies in tunnels', zie blz. 00 in dit nummer, spreekt ir.G.L.Tanover het gebruik van energie-absorberende constructies om drukken op tunnelwanden tereduceren bij gasexplosies. We zullen hier aangeven welke typen constructies mogelijk zijnen hoe ze kunnen worden berekend. De besproken constructietypen zijn in samenwerkingmet de Belgische overheid in een proevenserie uitgetest [1]. Ze zijn zowel bedoeld voordeflagraties als detonaties.Zoals Tan uiteenzet, wordtinNederland voorshand$ niet beslotentot het toepassen van deze constructies in tunnels. Ze kunnen echter ook in andere situatiesworden overwogen.Figuur 1 brengt de gedachtengang in beeld. Een tunnelwand is met een arcering aangegeven.Op enige afstand van de wand wordt een zwaar voorzetpaneelgeplaatst. De spouw (afmetinge) tussen de wand en het paneel (afmeting eo) wordt gevuld met absorberend materiaal. Vandeze constructie wordt verwacht dat hij een maximale explosiedruk Po in de tunnel sterkafzwakttoteen veel kleinere waardePlOP detunnelwand, die weliswaar langerwerkzaam is.De druk in de tunnel als gevolg van een explosie stijgt onmidellijk tot de maximale waardePo en neemt vervolgens in td seconden af tot nul. Daarna is er sprake van zuiging, maar degrootte hiervan is gering. Drukspanningen worden positief gerekend en td wordt de positievefaseduur genoemd. De druk als functie van de tijd wordt beschreven met de formulet -a...!....p(t) =Po (1 - t; )e td' " (1)In de genoemde proevenserie is voor detonaties voor a de waarde 4 gevonden. De positievefaseduur was steeds in de orde van 50 msec. Een realistische tunnel is echter ongeveer driemaal zo groot als de gebruikte proeftunnel. Volgens sommige schaalregels zal de positievefaseduur dan ook drie maal zo groot kunnen worden, maar hierover bestaat geen zekerheid.Daarom wordt zowel met 50 ms als met 150 ms gerekend. Om dezelfde reden wordt voorde positieve faseduur van een deflagratie zowel gerekend met 150 ms als met 450 ms.Methoden voor energie-absorptieAbsorberen van energie kan op een aantal manieren worden gerealiseerd. Figuur 2 geeftvier mogelijkheden weer. Een eerste optie is om het voorzetpaneel als een star paneel opte vatten en dit met elastisch achtervulmateriaal te ondersteunen. Een tweede mogelijkheidis een star paneel dat gelijkmatig door een ideaal-plastisch materiaal wordt ondersteund.In beide gevallen is in het paneel (theoretisch) geen wapening voor buigende momentennodig. Het plastische achtervulmateriaal kan ook uit verschillende materialen bestaan. Hetpaneel kan dan nog star worden opgevat, maar er zullen wel momenten in worden opgewektdoor de ongelijkmatige achtervulling. Een vierde realisatie werkt zonder achtervulling. Het2Het rekenmodel is zo algemeen opgezetdat de energieabsorptie op verschillendewijzen kan worden bereiktCementXXXVI (1984)nr. 2star paneel"eZastisaheachtewulUng105stal' paneel.,pLastischeachtervuUing(ge Ujkmatig)star paneez"plastischeachtertJu7..Ung(ongeUj1cnatig)plastisah paneel.,starre steunpuntenkurkfenolformel-I dehydeschuimI///fa 1---7,""'----;;>-