JP2020506312A - Protection system to protect buildings from aircraft crash - Google Patents

Protection system to protect buildings from aircraft crash Download PDF

Info

Publication number
JP2020506312A
JP2020506312A JP2019534260A JP2019534260A JP2020506312A JP 2020506312 A JP2020506312 A JP 2020506312A JP 2019534260 A JP2019534260 A JP 2019534260A JP 2019534260 A JP2019534260 A JP 2019534260A JP 2020506312 A JP2020506312 A JP 2020506312A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protection system
grid
protection
pipe
beams
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019534260A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
フィラ,アダム
ヴラスキ,ヴィクトール
Original Assignee
フラマトム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
フラマトム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フラマトム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング, フラマトム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング filed Critical フラマトム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
Publication of JP2020506312A publication Critical patent/JP2020506312A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00Armour; Armour plates
    • F41H5/24Armour; Armour plates for stationary use, e.g. fortifications ; Shelters; Guard Booths
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/04Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate against air-raid or other war-like actions
    • E04H9/06Structures arranged in or forming part of buildings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00Defence installations; Defence devices
    • F41H11/02Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00Defence installations; Defence devices
    • F41H11/08Barbed-wire obstacles; Barricades; Stanchions; Tank traps; Vehicle-impeding devices; Caltrops
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42DBLASTING
    • F42D5/00Safety arrangements
    • F42D5/04Rendering explosive charges harmless, e.g. destroying ammunition; Rendering detonation of explosive charges harmless

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

本発明は、建物壁(24)の前に建物壁(24)に対して距離を置いて設けられた、互いに連結された梁(1〜5)からなる3次元の保護格子(22)を備えた、航空機墜落および同様の高エネルギーを伴う落下から建物を保護する保護システム(20)に関する。本発明の課題は、ボーイング747型機、またはエアバスA380型機のような重量のある4発機航空機の衝突によっても、保護システムによって保護された建物の完全性が損なわれないように、この種の保護システムを設計することである。本発明によれば、この課題は、保護格子(22)が塑性変形可能な複数のエネルギー吸収要素(32)を介して、建物壁(24)に支持されることによって解決される。The invention comprises a three-dimensional protective grid (22) consisting of interconnected beams (1-5), provided in front of the building wall (24) at a distance from the building wall (24). It also relates to a protection system (20) for protecting buildings from aircraft crashes and similar high energy falls. It is an object of the present invention to ensure that the impact of a heavy four-engine aircraft such as a Boeing 747 or Airbus A380 aircraft does not compromise the integrity of the building protected by the protection system. Is to design a protection system. According to the invention, this problem is solved by the fact that the protective grid (22) is supported on the building wall (24) via a plurality of plastically deformable energy absorbing elements (32).

Description

本発明は、請求項1の前提部にかかる、航空機墜落および大型の物体の同様の高エネルギーを伴う落下から建物を保護する保護システムに関する。   The invention relates to a protection system according to the preamble of claim 1 for protecting buildings from aircraft crashes and similar high-energy falls of large objects.

この種の保護システムは、ホッホティーフ・コンストラクション・アーゲー(HOCHTIEF Construction AG)の特許文献1から知られている。そこでは、衝突する飛行物体から建物を保護するために、建物の外殻から距離を置いて保護カバーが設けられて、保護カバーは格子カバーとして形成され、格子カバーの格子バーは少なくとも部分的に鋼鉄製であり、保護カバーは自己支持型の支持構造として形成され、保護カバーは建物の外殻と連結されていないか、または支持要素を介して建物の外殻と連結されていない。   A protection system of this kind is known from U.S. Pat. No. 5,059,059 to Hochtief Construction AG. There, a protective cover is provided at a distance from the building shell to protect the building from colliding flying objects, the protective cover is formed as a lattice cover, and the lattice bar of the lattice cover is at least partially Made of steel, the protective cover is formed as a self-supporting support structure, and the protective cover is not connected to the building shell or connected to the building shell via support elements.

独国特許出願公開第102010037202号明細書German Patent Application Publication No. 10 201 0037 202

本発明の課題は、ボーイング747型機、またはエアバスA380型機のような重量のある4発機航空機の衝突によっても、保護システムによって保護された建物の完全性が損なわれないように、冒頭に述べた種類の保護システムを開発することである。   It is an object of the present invention to ensure that the impact of a heavy four-engine aircraft such as a Boeing 747 or Airbus A380 aircraft does not compromise the integrity of the building protected by the protection system. Develop a protection system of the kind mentioned.

この課題は、本発明によれば、請求項1の特徴を有する保護システムによって解決される。   This object is achieved according to the invention by a protection system having the features of claim 1.

それによれば、本発明の本質的な点は、保護格子が塑性変形可能な複数のエネルギー吸収要素を介して、有利にはそのような要素のみを介して、建物壁に支持されることである。さらに、好ましくは支持部が底部に設けられている。   According to it, an essential point of the invention is that the protective grid is supported on the building wall via a plurality of plastically deformable energy-absorbing elements, advantageously only via such elements. . Furthermore, preferably a support is provided at the bottom.

本発明は、特許文献1に開示されている技術的教示に反して、衝突荷重をより良好に分散させるために、保護格子を建物壁において支持することが非常に望ましいという考察を前提としている。つまり、本発明の範囲において認められるように、これらの荷重の一部は、建物の構造が壊滅的な損傷を受けることなく荷重に耐え、または許容する程度に、完全に保護されるべき建物自体によって吸収されることができ、また吸収されるべきである。この目的のために、建物壁への力、圧力、および変形エネルギーの伝達は、減衰された方法で、エネルギーおよび振動吸収(減衰)要素を用いて行われる。   The present invention presupposes the consideration that, contrary to the technical teachings disclosed in Patent Document 1, it is highly desirable to support the protective grid on the building wall in order to better distribute the collision load. That is, as will be appreciated within the scope of the present invention, some of these loads will be completely protected to the extent that the building structure must withstand or tolerate the loads without catastrophic damage. Can and should be absorbed by For this purpose, the transfer of force, pressure and deformation energy to the building walls is performed in a damped manner, using energy and vibration absorbing (damping) elements.

好ましくは、複数のエネルギー吸収要素はそれぞれ鋼鉄製のパイプを含み、このパイプは、航空機の衝突時に保護格子に伝達される力について、少なくとも大部分がパイプに対し半径方向に作用し、パイプが断面で見て圧潰されるように、保護格子と建物壁との間に配置されている。つまり、荷重がかかる場合に長手方向に弾性的に圧縮されるように取り付けられている通常の円筒形緩衝器とは対照的に、ここではパイプの円周に対し半径方向に作用する力によって、主に塑性の非線形変形が行われる。エネルギー散逸率を増加させるため、パイプは、パイプ内部に交差した鋼板からなるコア、または内部構造物を有することができる。   Preferably, the plurality of energy-absorbing elements each comprise a steel pipe, which acts at least largely radially on the pipe for the forces transmitted to the protective grid in the event of an aircraft collision, wherein the pipe has a cross-section. It is located between the protective grate and the building wall so that it is crushed as seen in. That is, in contrast to a normal cylindrical shock absorber, which is mounted to be elastically compressed in the longitudinal direction when a load is applied, here, by a force acting radially on the circumference of the pipe, Mainly plastic nonlinear deformation occurs. To increase the energy dissipation rate, the pipe may have a core or internal structure consisting of steel plates crossed inside the pipe.

数値シミュレーションにより、前述したエネルギー吸収要素が、本発明にかかる保護システムによる全エネルギー散逸率の最大60%にまで決定的な寄与をもたらし、衝突に起因する建物内の振動を著しく最小化することが証明できた。   Numerical simulations show that the energy-absorbing element described above provides a decisive contribution to up to 60% of the total energy dissipation rate by the protection system according to the invention, and significantly minimizes vibrations in the building due to collisions. I could prove it.

好ましくは、保護格子は、建物壁に平行に配置され、鋼鉄製の梁から形成された内側格子面と、内側格子面に平行に配置され、鋼鉄製の梁から形成された外側格子面とを含み、内側格子面と外側格子面とは、鋼鉄製の梁によって互いに連結されている。   Preferably, the protective grid is arranged parallel to the building wall and comprises an inner grid surface formed from steel beams and an outer grid surface arranged parallel to the inner grid surface and formed from steel beams. Including, the inner grid surface and the outer grid surface are connected to each other by steel beams.

有利な構成では、内側格子面および外側格子面の両方が規則的な矩形の格子を含み、その単位セルは同一の寸法を有し、少なくとも格子の主方向において、格子定数の半分だけ互いにずれている。ここで有利には、内側格子面と外側格子面とは、それぞれ1つの格子面の結合点から他の格子面の結合点まで延びている斜め梁によって互いに連結されている。   In an advantageous configuration, both the inner and outer lattice planes comprise a regular rectangular lattice, the unit cells of which have the same dimensions and are offset from each other by at least half of the lattice constant, at least in the main direction of the lattice. I have. Here, the inner and outer lattice planes are preferably connected to one another by diagonal beams, each extending from the junction of one lattice plane to the junction of the other lattice plane.

さらに好ましい構成は、従属請求項、および以下の詳細な説明から明らかになる。   Further preferred configurations are evident from the dependent claims and the following detailed description.

以下に、本発明の実施例を添付の図面を参照して説明する。図は簡易化した概略図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The figure is a simplified schematic diagram.

建物壁の前に設置された、航空機墜落から建物を保護するための保護システムの斜視図である。1 is a perspective view of a protection system installed in front of a building wall for protecting a building from an aircraft crash. 図1の矢印Iによる上方から見た保護システムの平面図、その下が図1の矢印IIによる前方から見た平面図、その下がA?A線断面図(側面図)である。FIG. 1 is a plan view of the protection system as viewed from above by an arrow I, FIG. 1B is a plan view of the protection system as viewed from the front by an arrow II in FIG. 1, and FIG. 上方から見た保護システムの拡大平面図である。FIG. 3 is an enlarged plan view of the protection system as viewed from above. 建物壁において保護システムのエネルギー吸収固定部として機能するパイプの断面図であって、上がパイプ自体の図、その下が保護システム内のパイプの取付位置である。It is sectional drawing of the pipe which functions as an energy absorption fixing part of a protection system in a building wall, The upper part is a figure of the pipe itself, and the lower part is a mounting position of the pipe in a protection system.

全ての図において、同一、または同等の作用を有する部材は同一の参照符号を付する。   In all the drawings, members having the same or equivalent functions are denoted by the same reference numerals.

図に示されている保護格子22を有する保護システム20は、建物壁24または建物外殻の他の部分の前に保護カバーの様式で設置され、飛行機の衝突、または攻撃、爆発、暴風等によるロケット、部品もしくは破片の同様の高エネルギーを伴う広範囲の落下からこれらを保護する。   The protection system 20 with the protection grid 22 shown in the figure is installed in the form of a protective cover in front of the building wall 24 or other part of the building shell, and is provided by an airplane collision or an attack, explosion, storm or the like. Protects rockets, parts or debris from extensive falls with similar high energy.

保護格子22は、互いに連結された、特に溶接された(鋼鉄製の)梁、支柱または格子バーから形成され、内側格子面E1とも呼ばれる建物壁に面する第1の格子面と、外側格子面E2とも呼ばれる建物壁の反対側の第2の格子面とを含む。2つの格子面E1、E2のそれぞれは、互いに連結された縦梁および横梁によって形成されており、これらは好ましくは規則的な面格子状に広がる。2つの格子面E1、E2は、それらの間に配置された梁、特に斜め梁によって互いに連結されているため、全体で3次元空間格子が実現されている。   The protective grate 22 is formed of interconnected, in particular welded (steel) beams, struts or grate bars, a first grate surface facing the building wall, also called the inner grate surface E1, and an outer grate surface. A second lattice plane opposite the building wall, also called E2. Each of the two lattice planes E1, E2 is formed by longitudinal and transverse beams connected to each other, which preferably extend in a regular planar lattice. Since the two lattice planes E1 and E2 are connected to each other by a beam disposed between them, in particular, an oblique beam, a three-dimensional spatial lattice is realized as a whole.

ここに示す例では、建物壁24の保護されるべき部分は、底部26上方の垂直面に広がると考えられる。内側格子面E1は、隙間幅(=距離)aを有するスペースまたは隙間28を形成して、建物壁24と平行に配置されている。外側格子面E2も同様に建物壁24と平行に配置され、ひいては内側格子面E1と平行に配置されている。したがって、2つの格子面E1、E2は、距離bを空けて互いに離間された垂直面を形成する。   In the example shown here, the portion of the building wall 24 to be protected is considered to extend on a vertical plane above the bottom 26. The inner lattice plane E1 forms a space or gap 28 having a gap width (= distance) a and is arranged in parallel with the building wall 24. Similarly, the outer lattice plane E2 is arranged in parallel with the building wall 24, and is thus arranged in parallel with the inner lattice plane E1. Thus, the two lattice planes E1, E2 form vertical planes spaced apart from one another by a distance b.

外側格子面E2は、既に述べたように、交差点または結合点30において互いに連結されている複数の縦梁および横梁によって実現されている。この例では、垂直梁1と水平梁3である。垂直梁1は、一定の距離dで柱のように配置され、その名称通り垂直に整列されている。垂直梁1に対し垂直に延在する水平梁3は、その名称通り互いに一定の距離hで水平に整列されており、異なる高さに配置されている。有利には、水平梁3と垂直梁1とは各交差点または結合点30において固定して連結され、特に溶接されている。したがって、全体として規則的な矩形格子が実現され、その単位セルは幅dおよび高さhを有する。   The outer lattice plane E2 is realized by a plurality of longitudinal beams and cross beams that are connected to each other at intersections or connection points 30 as described above. In this example, a vertical beam 1 and a horizontal beam 3 are used. The vertical beams 1 are arranged like columns at a fixed distance d, and are vertically aligned as the name implies. The horizontal beams 3 extending perpendicular to the vertical beams 1 are, as the name implies, horizontally aligned at a fixed distance h from each other and are arranged at different heights. Advantageously, the horizontal beam 3 and the vertical beam 1 are fixedly connected at each intersection or connection point 30 and are in particular welded. Thus, an overall regular rectangular grid is realized, whose unit cells have a width d and a height h.

内側格子面E1は、外側格子面E2と同様に構成されている。従って、内側格子面E1は同様に垂直梁2および水平梁3'からなる規則的な矩形格子を形成し、その単位セルは好ましくは外側格子面E2の単位セルと同じ幅dおよび高さhを有する。2つの格子面間の距離、すなわち保護格子22の幅または深さはbで示される。   The inner lattice plane E1 is configured similarly to the outer lattice plane E2. Thus, the inner lattice plane E1 likewise forms a regular rectangular lattice composed of vertical beams 2 and horizontal beams 3 ', the unit cells of which preferably have the same width d and height h as the unit cells of the outer lattice plane E2. Have. The distance between the two grid surfaces, ie the width or depth of the protection grid 22, is denoted by b.

2つの格子面E1、E2は、好ましくは、前方からの平面視で完全に一致して前後に配置されているのではなく、水平方向、すなわち水平梁3、3'の長手方向に、有利には半分の格子幅d/2分ずれているか、または変位している。したがって、外側格子面E2の結合点は、投影図で内側格子面E1の2つの結合点の中間に位置する。これに対し垂直方向では、外側格子面E2のそれぞれ1つの水平梁3に対し、内側格子面E1の同じ高さに位置する1つの水平梁3'が対応付けられるように、2つの格子面E1、E2は互いにずれていないことが好ましい。この実施形態は、垂直格子面E1とE2との間に水平面を形成し、これを床面として使用可能である。別の実施形態では、図1に示すように、格子面E1、E2は半分の階高h/2分ずれており、これにより垂直格子面がさらに圧縮される。   The two lattice planes E1, E2 are preferably not arranged exactly in front of each other in plan view from the front, but rather in the horizontal direction, ie in the longitudinal direction of the horizontal beams 3, 3 '. Are shifted or displaced by half the grid width d / 2. Therefore, the connection point of the outer lattice plane E2 is located between the two connection points of the inner lattice plane E1 in the projection view. On the other hand, in the vertical direction, two lattice planes E1 are arranged such that one horizontal beam 3 ′ located at the same height as the inner lattice plane E1 is associated with one horizontal beam 3 on the outer lattice plane E2. , E2 are preferably not offset from one another. In this embodiment, a horizontal plane is formed between the vertical lattice planes E1 and E2, which can be used as a floor. In another embodiment, as shown in FIG. 1, the grid planes E1, E2 are offset by half the floor height h / 2, thereby further compressing the vertical grid plane.

2つの格子面E1、E2は、既に述べたように、有利には斜め梁4、5として実現される追加の梁によって互いに連結されており、有利には格子面E1、E2の結合点で、特に溶接によって接合されている。   As already mentioned, the two grid surfaces E1, E2 are connected to one another by additional beams, which are preferably realized as diagonal beams 4, 5, and preferably at the junction of the grid surfaces E1, E2, In particular, they are joined by welding.

具体的には、この実施例においては、格子面端部に配置されているいくつかの結合点を除いて、外側格子面E2の各結合点から4つの斜め梁4、5が、内側格子面E1のそれぞれ対応付けられた結合点に延びている。4つの斜め梁のうちの2つ、すなわち符号4の梁は水平面内に位置し、内側格子面E1の同じ高さの隣に位置する2つの結合点まで延びている。4つの斜め梁のうちの他の2つ、すなわち符号5の梁は、前述の結合点の下方に配置された内側格子面E1の結合点に対して空間的に対角線方向に、すなわち斜め下方向に延びている(あるいは、それらは斜め上方向に延びてもよいし、または上述の4つの斜め梁に加えて、斜め上方向に延びる2つの斜め梁があってもよい)。これにより、4つの斜め梁4、5は、2つの格子面E1、E2の相互のずれに合わせて、外側格子面E2のそれぞれの結合点から開始してほぼ星形またはピラミッド形に展開し、内側格子面E1に連結する。内側格子面の結合点から見た場合、鏡像配置となる。上から見た場合(図3)、三角形の区画が見られる。端部側の結合点からは、端部の位置に基づいて適宜4つ未満の斜め梁が開始する。   Specifically, in this embodiment, four diagonal beams 4, 5 are formed from the respective connection points of the outer grid surface E2 except for some of the connection points arranged at the ends of the grid surface. E1 extends to the respectively associated connection point. Two of the four oblique beams, namely the beam with the reference number 4, are located in the horizontal plane and extend to two joint points located next to the inner grid surface E1 at the same height. The other two of the four oblique beams, that is, the beam denoted by reference numeral 5, are spatially diagonal to the connection point of the inner lattice plane E1 disposed below the connection point, that is, the diagonally downward direction. (Or they may extend diagonally upward, or there may be two diagonal beams extending diagonally upward in addition to the four diagonal beams described above). Thereby, the four oblique beams 4, 5 are developed in a substantially star shape or a pyramid shape starting from the respective connection points of the outer lattice surface E2 in accordance with the mutual displacement of the two lattice surfaces E1, E2, It is connected to the inner lattice plane E1. When viewed from the connection point of the inner lattice plane, a mirror image arrangement is obtained. When viewed from above (FIG. 3), a triangular section can be seen. From the connection point on the end side, less than four diagonal beams start appropriately based on the position of the end.

図3の保護格子22を上から見た平面図から明らかなように。外側格子面E2の垂直梁1は好ましくは全て水平梁3の同じ側に、すなわち好ましくは内側に配置されており、つまり建物壁24へ向けられている。垂直梁2が水平梁3'の内側に配置されている内側格子面E1についても同様である。   As is apparent from a plan view of the protection grid 22 of FIG. The vertical beams 1 of the outer grid surface E2 are preferably all located on the same side of the horizontal beams 3, ie preferably inside, that is to say towards the building wall 24. The same applies to the inside lattice plane E1 in which the vertical beams 2 are arranged inside the horizontal beams 3 '.

垂直梁1、2は、有利には一体型であり、すなわち1つの部材から生成され、好ましくは二重T字形状の断面、あるいは矩形の断面を有する。水平梁3、3'および斜め梁4、5についても同様である   The vertical beams 1, 2 are advantageously monolithic, that is to say produced from one piece, and preferably have a double T-shaped cross section or a rectangular cross section. The same applies to the horizontal beams 3, 3 'and the oblique beams 4, 5.

梁は、それらの断面幅Bおよび断面高さHに関して、有利には以下の寸法に定められている。
1、2 垂直梁 B/H=500−1000/500−1000mm
3、3' 水平梁 B/H=500−1000/500−1000mm
4 斜め梁(水平) B/H=400−800/400−800mm
5 斜め梁(対角) B/H=400−800/400−800+mm
The beams are preferably dimensioned with respect to their section width B and section height H as follows:
1,2 vertical beam B / H = 500-1000 / 500-1000mm
3,3 'horizontal beam B / H = 500-1000 / 500-1000mm
4 Diagonal beam (horizontal) B / H = 400-800 / 400-800 mm
5 Diagonal beam (diagonal) B / H = 400-800 / 400-800 + mm

梁の有利な材料は、高い延性および塑性変形能力を有する鋼鉄種である。   An advantageous material for the beam is a steel species with high ductility and plastic deformation capacity.

保護格子22の構造寸法は、有利には以下の通りである。
垂直梁間の距離 d=10−15m
水平梁間の距離 h=5−10m
保護格子の幅 b=10−15m
保護格子の建物壁からの距離 a=0.3−2.0m
The structural dimensions of the protective grid 22 are advantageously as follows.
Distance between vertical beams d = 10-15m
Distance between horizontal beams h = 5-10m
Protective grid width b = 10-15m
Distance of the protective grid from the building wall a = 0.3-2.0m

保護格子22の全体の高さおよび幅は、保護されるべき建物または建物部分の寸法に適合されている。   The overall height and width of the protection grid 22 is adapted to the dimensions of the building or building part to be protected.

保護格子22は、有利には自立的に実施され、好ましくは少なくともいくつかの、有利には全ての垂直梁1、2によって底部26で支持される。加えて、垂直梁1、2は適切な方法で底部26に係止され、基盤上に設置される。したがって、垂直梁1、2は柱または支柱とも呼ばれる   The protective grid 22 is advantageously implemented in a self-supporting manner and is preferably supported at the bottom 26 by at least some, advantageously all, vertical beams 1,2. In addition, the vertical beams 1, 2 are locked to the bottom 26 in a suitable manner and are installed on a base. Therefore, the vertical beams 1, 2 are also called columns or struts

さらに、保護格子22は、複数の衝突もしくはエネルギー吸収要素32、またはダンパを介して建物壁24に連結されている。これらのエネルギー吸収要素24は、有利には、物体が保護格子22に衝突した際に、前方(実質的に図1の矢印IIの方向における衝突方向)からその長手方向軸に対して垂直に、すなわち断面で見て半径方向34に圧縮または圧潰され、かつ塑性変形するように保護格子22と建物壁24との間に配置された、鋼鉄製のパイプ6または中空円筒である。   Further, the protective grid 22 is connected to the building wall 24 via a plurality of collision or energy absorbing elements 32 or dampers. These energy absorbing elements 24 are advantageously arranged such that, when an object collides with the protective grid 22, from the front (substantially in the direction of impact in the direction of arrow II in FIG. 1), perpendicular to its longitudinal axis, That is, a steel pipe 6 or hollow cylinder placed between the protective grid 22 and the building wall 24 so as to be compressed or crushed in a radial direction 34 as viewed in cross section and to be plastically deformed.

有利な取付変形例では、それぞれのパイプ6は、内側格子面E1の建物壁24に向けられた垂直梁2と、建物壁24との間に、すなわちそれらの間にある隙間28に配置されている。したがって、パイプ径Dは最大で隙間幅aと同じ大きさである。パイプ6の長手方向軸は有利には垂直であり、すなわち垂直梁2に対して平行に配置されている。有利には、パイプ6は、一方で対応付けられた垂直梁2に対して外周が固定して連結され、特に溶接され、他方で建物壁24に立て掛けられている。この時、パイプ6は、エネルギー吸収(連結)要素、保持部/固定部/懸架部/支持部、または保護格子22と建物壁24との間の支承部を表す。   In an advantageous mounting variant, each pipe 6 is arranged between a vertical beam 2 directed to the building wall 24 of the inner grid surface E1 and the building wall 24, ie in a gap 28 between them. I have. Therefore, the pipe diameter D is at most the same size as the gap width a. The longitudinal axis of the pipe 6 is preferably vertical, that is to say arranged parallel to the vertical beam 2. Advantageously, the pipe 6 is fixedly connected on the one hand to the associated vertical beam 2 on the periphery, in particular welded, and rests against the building wall 24 on the other hand. At this time, the pipe 6 represents an energy absorbing (coupling) element, a holding part / fixing part / suspension / supporting part, or a bearing between the protective grid 22 and the building wall 24.

あるいは、建物壁24とパイプ6との間に隙間があってもよい。後者の場合には、エネルギー吸収支承部に代えて、単にエネルギー吸収要素について述べる方が適切である。   Alternatively, there may be a gap between the building wall 24 and the pipe 6. In the latter case, it is more appropriate to simply describe the energy absorbing element instead of the energy absorbing bearing.

しかし、エネルギー吸収パイプ6が、例えば内側格子面E1の水平梁3'に固定されているその他の取付変形例も可能である。さらに、内側格子面E1と建物壁24との間の隙間28内に配置された、平行に整列され互いに当接した複数のパイプを備える一種の連続配置または直列配置を実現することができる。必要なパイプの長さおよび配置構成は、エネルギー吸収需要量、および(予想される)衝突時の衝撃に依存する。   However, other mounting variants are also possible in which the energy absorbing pipe 6 is fixed, for example, to the horizontal beam 3 'of the inner grid surface E1. Furthermore, a kind of continuous arrangement or series arrangement comprising a plurality of pipes arranged in parallel and abutting on each other arranged in the gap 28 between the inner lattice plane E1 and the building wall 24 can be realized. The required pipe length and configuration depends on the energy absorption demand and the (expected) impact impact.

それぞれのパイプ6におけるエネルギー吸収能力を増加させるために、好ましくは塑性変形可能なコア36が配置され、これは有利には十字溶接した鋼板からなる。図4の断面図では、コア36はパイプ円周内に十字を形成し、この十字の中心がパイプ6の長手方向軸と一致する。コア36は、有利にはパイプ6内にのみ挟持され、他の方法でパイプ内壁に固定されない。   In order to increase the energy absorption capacity in each pipe 6, a preferably plastically deformable core 36 is arranged, which advantageously consists of a cross-welded steel plate. In the cross-sectional view of FIG. 4, the core 36 forms a cross within the circumference of the pipe, the center of which corresponds to the longitudinal axis of the pipe 6. The core 36 is advantageously clamped only in the pipe 6 and is not otherwise fixed to the pipe inner wall.

エネルギー吸収要素として使用されるパイプ6の有利な寸法は以下の通りである。
パイプ径 D=300−1000mm
壁厚 t=10−25+mm
コア内のプレート厚さ T=10−50mm
Advantageous dimensions of the pipe 6 used as an energy absorbing element are as follows.
Pipe diameter D = 300-1000mm
Wall thickness t = 10-25 + mm
Plate thickness in core T = 10-50mm

この寸法表示、および前述の寸法表示は、航空機墜落、特に4発機旅客機の墜落から原子力発電所の建物を保護するための要件に合わせられており、数値シミュレーションにおいて正当性が証明された。寸法は、個々のケースで要件によって異なる。   This dimensional marking, and the dimensional markings described above, are tailored to the requirements for protecting the building of a nuclear power plant from aircraft crashes, particularly crashes of four-engine passenger aircraft, and have been validated in numerical simulations. The dimensions differ in each case depending on the requirements.

パイプ6およびコア36の有利な材料は、高い延性および塑性変形能力を有する鋼鉄種である。   An advantageous material for the pipe 6 and the core 36 is a steel species having high ductility and plastic deformation capacity.

基盤に係止することによって、物体の衝突または落下時に保護格子22上/保護格子22内に吸収されたエネルギーの一部は、ボトム支承部を介して伝導される。エネルギーの他の一部は、保護格子22自体の塑性変形によって吸収され、より大きい衝突面に分散される。さらに、エネルギーの大部分は、衝突時に非線形変形したエネルギー吸収要素32によって吸収され、ごく一部のみが、大幅に減少した形で建物に伝達される。これにより、保護されるべき建物へのエネルギー伝達が許容レベルにまで減少する。これにより、建物には構造的な過負荷がかからず、衝突による振動・震動が許容程度に制限される。最終的に、衝突物体は保護格子22によって複数の小さな破片に分解され、異なる方向に偏向され、減速された速度で建物壁24の異なる箇所に当たる。   By locking to the base, part of the energy absorbed on / in the protective grid 22 during the impact or fall of the object is conducted through the bottom bearing. Another part of the energy is absorbed by the plastic deformation of the protective grid 22 itself and is distributed to the larger impact surface. Furthermore, most of the energy is absorbed by the energy-absorbing element 32, which is non-linearly deformed during the collision, and only a small part is transmitted to the building in a greatly reduced manner. This reduces the energy transfer to the building to be protected to an acceptable level. As a result, no structural overload is applied to the building, and the vibration and vibration caused by the collision are limited to an allowable level. Eventually, the impacting object is broken down by the protective grid 22 into a plurality of small pieces, deflected in different directions, and strikes different parts of the building wall 24 at a reduced speed.

最後に、本構成の特別な利点は、建物全体を再建設する必要がなく、空間的に建物壁24または建物外殻の特に保護が必要な部分、または敏感な部分に保護カバーを限定できる点である。   Finally, a special advantage of the present arrangement is that it does not require rebuilding the entire building, and the protective cover can be spatially limited to those parts of the building wall 24 or building shell that need special protection or are sensitive. It is.

これまでに説明した構成の有利な変形例では、底部を支持することなく、専らエネルギー吸収要素32を介して保護格子22を建物壁24に支持することができ、これは例えば天井部分の保護に有益である。室内の保護格子22の位置および向きは、当然ながら取付状況に適合することができる。すなわち、「垂直梁」および「水平梁」は、室内においては、前述の説明および本明細書で使用される符号が示唆するものとは異なるように整列される。   In an advantageous variant of the previously described arrangement, without supporting the bottom, the protective grid 22 can be supported on the building wall 24 exclusively via the energy absorbing element 32, for example for protecting the ceiling part. It is informative. The position and orientation of the protection grid 22 in the room can of course be adapted to the installation situation. That is, the "vertical beams" and "horizontal beams" are aligned in the room differently than indicated by the preceding description and reference numerals used herein.

最後に、保護格子22はその形状が、建物の外側輪郭、例えばドーム型発電所建屋の円形または他の方法で湾曲した外周に従うことが考えられる。これは有利には、一部が直線状の部分に、上述のような湾曲箇所が介在することによって実現される。   Finally, it is conceivable that the shape of the protective grid 22 follows the outer contour of the building, for example the circular or otherwise curved outer perimeter of a dome power plant building. This is advantageously achieved by interposing a curved portion as described above in a partially straight part.

上記の説明で鋼鉄について言及されている限りでは、これは、当該構成要素が少なくとも部分的に鋼鉄製であることを意味する。鋼鉄および他の材料からなる複合材料は、これに明確に含まれる。   To the extent the description above refers to steel, this means that the component is at least partially made of steel. Composite materials consisting of steel and other materials are explicitly included in this.

特に重要な適用分野は、原子力発電所もしくはその他の原子力施設の発電所建屋または建物外殻の保護である。当然ながら、産業設備または軍事物体を航空機墜落等から保護するための、その他の多様な用途も可能である。   A particularly important field of application is the protection of power plant buildings or building shells of nuclear power plants or other nuclear facilities. Of course, a wide variety of other uses are also possible for protecting industrial equipment or military objects from aircraft crashes and the like.

1…垂直梁、2…垂直梁、3…水平梁、3'…水平梁、4…斜め梁、5…斜め梁,6…パイプ,20…保護システム、22…保護格子、24…建物壁、26…底部、28…隙間、30…結合点、32…エネルギー吸収要素、34…半径方向、36…コア、E1…内側格子面、E2…外側格子面


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vertical beam, 2 ... Vertical beam, 3 ... Horizontal beam, 3 '... Horizontal beam, 4 ... Diagonal beam, 5 ... Diagonal beam, 6 ... Pipe, 20 ... Protection system, 22 ... Protection grid, 24 ... Building wall, 26 bottom, 28 gap, 30 joining point, 32 energy absorbing element, 34 radial direction, 36 core, E1 inner lattice plane, E2 outer lattice plane


Claims (12)

建物壁(24)の前に建物壁(24)に対して距離を置いて設けられ、互いに連結された梁(1〜5)からなる3次元の保護格子(22)を備えた、航空機墜落および同様の高エネルギーを伴う落下から建物を保護する保護システム(20)であって、
前記保護格子(22)は、塑性変形可能な複数のエネルギー吸収要素(32)を介して前記建物壁(24)に支持され、
前記エネルギー吸収要素(32)は鋼鉄(6)製のパイプを含み、
航空機の衝突時に前記保護格子(22)に伝達される力の少なくとも大部分が前記パイプ(6)に対して半径方向(34)に作用して、前記パイプ(6)の断面が圧潰されるように、前記パイプ(6)が、前記保護格子(22)と前記建物壁(24)との間に配置されていることを特徴とする保護システム。
An aircraft crash and a three-dimensional protective grid (22) comprising beams (1-5) connected to each other at a distance in front of the building wall (24) and connected to each other; A protection system (20) for protecting buildings from similar high energy falls,
The protective grid (22) is supported on the building wall (24) via a plurality of plastically deformable energy absorbing elements (32);
Said energy absorbing element (32) comprises a pipe made of steel (6);
At least a majority of the force transmitted to the protection grid (22) during an aircraft collision acts on the pipe (6) in a radial direction (34) so that the cross section of the pipe (6) is crushed. A protection system, characterized in that the pipe (6) is arranged between the protection grid (22) and the building wall (24).
前記保護格子(22)は、前記複数のエネルギー吸収要素(32)のみを介して前記建物壁(24)に支持される、請求項1に記載の保護システム(20)。   The protection system (20) according to claim 1, wherein the protection grid (22) is supported on the building wall (24) only via the plurality of energy absorbing elements (32). 前記パイプ(6)の直径(D)は0.3から1.0mの範囲であり、パイプの壁厚(t)は10から50mmの範囲である、請求項1または2に記載の保護システム(20)。   Protection system according to claim 1 or 2, wherein the diameter (D) of the pipe (6) ranges from 0.3 to 1.0 m and the wall thickness (t) of the pipe ranges from 10 to 50 mm. 20). 前記パイプ(6)は、パイプ内部に交差した鋼板からなるコア(36)を有する、請求項3に記載の保護システム(20)。   The protection system (20) according to claim 3, wherein the pipe (6) has a core (36) of steel plates crossed inside the pipe. 前記保護格子(22)は、前記建物壁(24)に対して平行に配置され、鋼鉄製の梁(2、3')から形成された内側格子面(E1)と、前記内側格子面(E1)に平行に配置され、鋼鉄製の梁(1、3)から形成された外側格子面(E2)とを含み、前記内側格子面(E1)と前記外側格子面(E2)とは、鋼鉄製の梁(4、5)によって互いに連結されている、請求項1から4のいずれか1項に記載の保護システム(20)。   The protection grid (22) is arranged parallel to the building wall (24), and has an inner grid surface (E1) formed of steel beams (2, 3 ′) and the inner grid surface (E1). ) And an outer grid surface (E2) formed of steel beams (1, 3), wherein the inner grid surface (E1) and the outer grid surface (E2) are made of steel. Protection system (20) according to any one of the preceding claims, wherein the protection system (20) is connected to each other by beams (4, 5). 前記2つの格子面(E1、E2)間の距離(b)は10から15mの範囲である、請求項5に記載の保護システム(20)。   Protection system (20) according to claim 5, wherein the distance (b) between the two grid surfaces (E1, E2) is in the range of 10 to 15 m. 前記内側格子面(E1)および前記外側格子面(E2)の両方が規則的な矩形の格子を含み、その単位セルは同一の寸法(d、h)を有し、少なくとも1つの方向において、格子定数の半分(d/2)だけ互いにずれている、請求項5または6に記載の保護システム(20)。   Both the inner lattice plane (E1) and the outer lattice plane (E2) comprise a regular rectangular lattice, the unit cells of which have the same dimensions (d, h), and in at least one direction, Protection system (20) according to claim 5 or 6, wherein the protection systems (20) are offset from one another by half of the constant (d / 2). 前記単位セルの幅(b)は10から15mの範囲であり、前記単位セルの高さ(h)は5から10mの範囲である、請求項7に記載の保護システム(20)。   The protection system (20) according to claim 7, wherein the width (b) of the unit cell ranges from 10 to 15 m and the height (h) of the unit cell ranges from 5 to 10 m. 前記内側格子面(E1)と前記外側格子面(E2)とは、一方の格子面(E1)の結合点(30)から他方の格子面(E2)の結合点(30)まで延びている斜め梁(4、5)によって互いに連結されている、請求項7または8に記載の保護システム(20)。   The inner lattice plane (E1) and the outer lattice plane (E2) are obliquely extending from a coupling point (30) of one lattice plane (E1) to a coupling point (30) of the other lattice plane (E2). 9. The protection system (20) according to claim 7 or 8, wherein the protection system (20) is connected to each other by beams (4, 5). 前記保護格子(22)は、複数の梁(1、2)を介して底部(26)で支持される、請求項1から9のいずれか1項に記載の保護システム(20)。   Protection system (20) according to any of the preceding claims, wherein the protection grid (22) is supported at the bottom (26) via a plurality of beams (1, 2). 前記保護格子(22)の前記梁(1〜5)は、二重T字形状の断面、または矩形の断面を有し、その寸法は400から1000mmの範囲である、請求項1から10のいずれか1項に記載の保護システム(20)。   The beam (1-5) of the protection grid (22) has a double T-shaped cross section or a rectangular cross section, the size of which ranges from 400 to 1000 mm. Protection system (20) according to claim 1. 前記保護格子(22)の前記建物壁(24)からの距離(a)は0.3から2.0mの範囲である、請求項1から11のいずれか1項に記載の保護システム(20)。

The protection system (20) according to any of the preceding claims, wherein the distance (a) of the protection grid (22) from the building wall (24) is in the range of 0.3 to 2.0 m. .

JP2019534260A 2017-02-07 2018-02-06 Protection system to protect buildings from aircraft crash Pending JP2020506312A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017201915.8A DE102017201915A1 (en) 2017-02-07 2017-02-07 Protection system for the protection of buildings from aircraft crashes
DE102017201915.8 2017-02-07
PCT/EP2018/052974 WO2018146104A1 (en) 2017-02-07 2018-02-06 Protection system for protecting buildings from airplanes crashing into them

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020506312A true JP2020506312A (en) 2020-02-27

Family

ID=61599092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019534260A Pending JP2020506312A (en) 2017-02-07 2018-02-06 Protection system to protect buildings from aircraft crash

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20190271170A1 (en)
EP (1) EP3510217B1 (en)
JP (1) JP2020506312A (en)
CA (1) CA3048763A1 (en)
DE (1) DE102017201915A1 (en)
RU (1) RU2019115830A (en)
WO (1) WO2018146104A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL271158B2 (en) * 2019-12-03 2024-04-01 Cohen Michael Composite grid/slat-armor
CN113503774A (en) * 2021-08-12 2021-10-15 姜立平 Novel bulletproof device

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2803317A (en) * 1954-05-31 1957-08-20 Res Interests Ltd Structural space frames
DE2721870C2 (en) 1977-05-14 1983-03-24 Eberhard 7129 Güglingen Layher Device for fastening a metal pipe frame with a vertical frame to an anchor fixed in a building wall
US4211044A (en) * 1978-07-28 1980-07-08 Gugliotta Paul F Tube space frame system
DE3117417C2 (en) 1981-05-02 1986-04-24 T.O.R. Ingenieurgesellschaft Holthausen-Schimpff, 5000 Köln Device for fastening a component
US7530201B2 (en) * 2004-08-31 2009-05-12 Gossamer Space Frames Connection node for a universal truss joint and double layer grid
DE202005015904U1 (en) * 2005-10-07 2006-01-19 Hochtief Construction Ag Sky scraper has protection against serious mechanical effects such as fires, an aircraft crash or explosions and has support structure with outer casing surrounding inner core
US8863448B2 (en) * 2008-08-29 2014-10-21 Werner Extrusion Solutions LLC Node, support frame, system and method
JP2011058257A (en) * 2009-09-10 2011-03-24 Shimizu Corp Protective apparatus for building
DE102009044966A1 (en) 2009-09-24 2011-03-31 Robert Bosch Gmbh Apparatus and method for adaptive degradation of crash energy
DE102010037202B4 (en) 2010-08-27 2016-02-25 Hochtief Construction Ag Structure, in particular building of a nuclear power plant
US8555557B2 (en) * 2010-11-29 2013-10-15 Qatar Football Association Indoor/outdoor stadium system for energy use reduction
DE102011008067A1 (en) 2011-01-07 2012-07-12 Areva Np Gmbh Protection system for building or container walls
CN105971361A (en) * 2016-05-06 2016-09-28 上海核工程研究设计院 Corrugated steel plate-steel tube protection armor

Also Published As

Publication number Publication date
EP3510217B1 (en) 2020-09-09
WO2018146104A1 (en) 2018-08-16
US20190271170A1 (en) 2019-09-05
CA3048763A1 (en) 2018-08-16
RU2019115830A (en) 2021-03-09
EP3510217A1 (en) 2019-07-17
DE102017201915A1 (en) 2018-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109322957B (en) A kind of axial direction ripple honeycomb sandwich panels shock resistance energy absorption device
JP2020506312A (en) Protection system to protect buildings from aircraft crash
CN103174230A (en) Novel energy eliminating and shake absorbing outrigger truss high-rise structure system
KR20140034268A (en) Aseismic damper
KR101321416B1 (en) Damping device for structure
JP6517050B2 (en) Flight protection equipment
JP6518412B2 (en) Protective structure
US9963878B2 (en) Composite disc axial dampener for buildings and structures
KR20120136667A (en) Aseismic damper
CN112031193A (en) Earthquake-resistant structure of spliced building
WO2020240260A1 (en) Seesaw structural systems for seismic low-rise buildings
JPH03199581A (en) Vibration suppressing device for building
US10151108B2 (en) System, apparatus and methods for precast architectural panel connections
JP6602442B2 (en) Protective structure
EP3535461A1 (en) Blast protection wall
Foti et al. Optimum design of a new hysteretic dissipater
KR101475733B1 (en) Energy absorber system and Rockfall protection fence using the same
JP2017141627A (en) Buffer and building of nuclear facility
KR102612434B1 (en) module type damping device for shock absorbing of concrete structure
JP6368590B2 (en) Impact force relaxation frame
JP2008297727A (en) Seismic reinforcing structure of existing building
KR102637712B1 (en) Precast explosion proof panel
JP7223397B2 (en) Tank roof protection structure
Ozaki et al. Innovative damage control systems using replaceable energy dissipating steel fuses for cold-formed steel structures
CN113793703B (en) Outer striking protective structure of containment