NO127021B - - Google Patents

Description

Bygning for eksplosjonsfarlige stoffer.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en ny konstruksjonsform for bygning for eksplosjonsfarlige stoffer, f.eks„ en bygning egnet for fremstilling, bearbeiding og/eller lagring av sprengstoff, ammu-nisjon eller lignende eksplosive varer.

En slik bygning ønskes utført slik at bygningen ved en eventuell innvendig eksplosjon skal medføre minst mulig skadevirk-ning utad som følge av trykkbølger og utkastede bygningsdeler o.l. Samtidig ønsker man at bygningen i seg selv skal være sterk nok til å motstå virkninger utenfra, f.eks. fra trykkbølger, kastestykker o.l., som måtte komme fra en eksplosjon i nærheten.

Tidligere har man søkt å tilgodese disse dels motstriden-de krav ved å bygge bygningene av lette og desintegrerbare materi-aler, idet man forutsatte en totalødeleggelse bi bygningen. For

beskyttelse av nabobygninger o.l. la man like utenfor bygningen

steile voller som skulle lede detonasjonstrykket og splintene av det desintegrerte hus oppover, og derved virke noe skjermende mot naboskapet.

For å oppnå tilfredsstillende sikkerhet, måtte denne byg-gemåte kombineres'med store avstander, hvilket imidlertid er til hinder for en rasjonell produksjon, nvor f.eks. forarbeidelse av sprengstoff skjer i flere bygninger plasert etter hverandre.

Ved moderne byggemåter, og spesielt ved små sprengstoffmengder, har man valgt å lage størstedelen av bygningen meget sterk,

men med en vegg eller taket utført med lett og svak konstruksjon med henblikk på at eksplosjonstrykket skal blåse den svake del ut og dermed avlaste den øvre konstruksjonen.

For hus med forholdsvis store sprengstoffmengder har man videreført dette prinsipp ved å bygge opp med sand mot solide vegger,

og laget taket som en lett og ikke fast forbundet konstruksjon, be-regnet på å blåse oppover. Man har også lagt sandlag på takkonstruksjonen for å dempe virkningen noe. Ved slike hus blir det statiske trykket fra sanden så stort at husene må bygges med betongvegger for å motstå sandpresset, og man må ha solide laminerte trebjelker i taket for å bære sandlaget.

Ved eksplosjon av store sprengstoffmengder i slike bygnin-

ger har det vist seg at betongveggene rives opp i større og mindre biter og disse er blitt slengt ut sammen med takbjelkene som ved en ufullstendig defibrering likeledes danner farlige kastestykker. Sær-lig er det øvre del av bygningen som kastes ut, og mange av fragmentene fra bygningen og fra apparatur o.l. får en lav elevasjons-vinkel som bidrar til spredning over et stort område.

Formålet for foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe

en bygningskonstruksjon hvor man ved innvendig eksplosjon helt skal unngå kastestykker fra selve husét. Videre bør konstruksjonen være slik at fragmenter fra apparatur og lignende som tref fer veggene ,■

fanges opp i disse. Videre har en tatt sikte på å fremskaffe en bygningskonstruksjon som medfører at fragmenter oglignende som tref-

fer taket, fanges opp og ledes loddrett oppovér sammen med sandlaget som forutsetningsvis utgjør den vesentligste delen åv det utblåsbare dekke av taket.

Disse og andre formål for oppfinnelsen innfris ved bygningskonstruksjonen ifølge, oppfinnelsen som karakteriseres ved at bygningens vegger omfatter en indre og en ytre sylinderformet skallkonstruksjon omfattende oppad åpne sylinderskall hvis mellomliggende rom er fylt med sand, idet såvel det ytre som det indre sylinderskall er av metall, fortrinnsvis stål og er festet, fortrinnsvis sveiset, til en sirkulær gulv- eller bunnplate og hvis takkonstruksjon innbefatter et til det indre sylinderskall forankret ribbeverk, på hvilket er anordnet et fortrinnsvis defibrerbart dekke samt oppå dette anordnet sandlag, samt et på toppen av sandfyllingene anordnet ytre taktekke.

Ved en foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen har bygningen en ramme eller kjerne av stål og består av fortrinnsvis to konsentriske sylinderskall som er sveiset på en felles bunnplate av stål, idet et stykke ned i det indre skallet er forankret det bærende ribbeverket.

Bygningskonstruksjonen ifølge oppfinnelsen er spesielt økonomisk lønnsom for sprengstoffkonsentrasjoner svarende til mindre enn 6 kg TNT pr. m 3 volum under ribbeverket, og må baseres på beregning av stålsystemet slik at dette ikke belastes over den dy-namiske bruddgrensen. Herunder må en velge en stålkvalitet som til-fredsstiller skårslagsprøven for aktuell platetykkelse, temperatur og detonasjonshastighet.

Ved eksplosjon i f.eks. apparatur eller i en maskin i en slik bygning vil metallstykker fra godset i stor nærhet av spreng-stoffet skytes ut mot veggkonstruksjonen med en hastighet på flere hundre meter pr. sekund. Disse fragmenter vil stort sett slå gjennom det indre skallet, men vil deretter bremses effektivt opp i sanden mellom skallene og vil stoppes helt før ytterskallet nås.

For takkonstruksjonen er benyttet et tidligere kjent prinsipp hvor solide fastsveisete bjelker med stor høyde i forhold til bredden gir liten eksponeringsflate mot eksplosjonstrykket og derved normalt blir stående intakt ved eksplosjonen samtidig som eksplosjonsgassene slipper ut mellom bjelkene og kaster opp det tidligere omtalte dekke av sand. Takkonstruksjonen ifølge foreliggende oppfinnelse innebærer en videreutvikling av dette prinsipp.

Ved en foretrukket utførelsesform for oppfinnelsen er

det bærende ribbeverket i takkonstruksjonen utført slik at det ikke hindrer den radielle deformasjonen av veggkonstruksjonen.

Eventuelle fragmenter fra eksplosjonskilden som går mot taket, vil med sin store utgangshastighet nå opp i sandlaget før dette rekker å forlate bygningen, og derved blir fragmentene ned-bremset og stort sétt ledet vertikalt oppover.

Vedlagte tegninger viser et par eksempler pa foretrukne utførelsesform;ér-:for bygningskonstruksjonen ifølge'oppfinnelsen, og hvor: '■■

fig. 1 viser et vertikalt sentralt snitt gjennom bygningen,

fig. 2 viser horisbntaitsnitt dels langs planet x - x dels

langs planet y - y vist på fig. 1, og

fig. 3 viser et horisontalsnitt i likhet med fig. 2, og som viser en foretrukket utførelsesform for ribbeverket i takkonstruksjonen.

På tegningen betegner tallet 1 den felles bunnplate for

de to sylinderskall 2 og 3. En såkalt burkonstruksjon eller et ribberverk 4 består av stålribber som er forankret, f.eks. sveiset, til det innvendige sylinderskallet. Ribbene eller bjelkene har stor høyde i.forhold til bredden, og forutsettes ved eksplosjon å bli sittende igjen i en eller begge vegger. 5 angir et dékke av lett og defibrerbart materiale, f.éks. balsatré eller lignende. 6 an-

gir en plastduk som virker som fuktighetssperre og tetting mot sandlaget 7, som består av finharpet og tørr sand. I mellomrommet mellom sylinderne er det også tørr sand 8, og hele huset settes fortrinnsvis på en sanddyne med et bindesjikt oppå, f.eks. asfalt. I kalt klima hvor frost og tele må påregnes, kan man legge et isolasjonslag 9, 10 og 11, henholdsvis på det ytre skallets innside, på toppen av sandlagene samt på utsiden av sanddynen. Som takdekke an-vendes det fortrinnsvis en armert plastduk eller plastfilm 12, som kan festes med én strammeinnretning 13 langs øvre omkretskant av det ytre sylinderskallet. Sandlaget 7 i takkonstruksjonen legges opp i flukt med syiihderskallene og avpasses forøvrig slik at tak-dekket blir jevnt hellende mot ytterskallet. Ved toppen på midten anordnes en lufteventil 14.

Veggkonstruksjonen ér utført méd én dørkonstruksjon i

form av en rørtunnel 17, som fortrinnsvis er fortløpende sveiset henholdsvis til innerskallet og ytterskailet og langs bunnplaten 1

er sveiset til denne. Én hedre del av det indre skallet bibeholdes som en terskelpiate 19. Selve døren 15 utføres som vist i det mins-te med buet form utover svarende1til innerskaliéts krumning og kan anordnes fortrinnsvis hengslet slik at døren hår lukket, ligger an mot de tilgrensende kantene åv dét indre skallet.

Ved modellforsøk med eksplosjon i en bygning som ovenfor beskrevet har det vist seg at vesentlige besparelser kan oppnås ved at ytterskallet fremstilles av en platetykkelse på ca. 1/3 av hva som er nødvendig i det indre sylinderskallet. Ved forholdsvis store platetykkelser i det indre sylinderskallet øker imidlertid faren for skårslagbrudd. Dette kan avhjelpes ved i stedet for en tykk plate i skallet å anvende to eller flere tynne plateskall, hvilke lettere vil deformeres uten brudd og som oppviser en større evne til å utjevne spenningstoppene fra detona-sjonsbølgens spisstrykk. Ved valg av stål må man også være opp-merksom på enkelte ståltypers kuldeskjørhet. Isolasjonslagene 9 og 10 vil isolere og beskytte den indre skallkonstruksjonen mot lave temperaturer og faren for sprøbrudd under kuldeperioder.

Fig. 3 illustrerer en modifisert utførelsesform for ribbeverket i bygningens takkonstruksjon. Her er de enkelte ribbe-elementer 4 i ribbeverket bestående av profilstålelementer montert i et mønster som kan sammenliknes med eksentriske eker i forhold til skallets sentrum og er henholdsvis sveiset til skallets innside og på skrå direkte til hverandre som vist slik at ved utoverrettet deformasjon av det indre skallet vil ribbe-elementene dels bøyes, dels vris med forholdsvis liten fare for at ribbeverket rives løs fra den indre skallkonstruksjonen eller brytes i stykker som følge av en detonasjon i bygningen.

Claims (10)

1. Bygning for eksplosjonsfarlige stoffer, karakterisert ved at bygningens vegger består av en indre og en ytre sylinderformet skallkonstruksjon -omfattende oppad åpne sylinderskall hvis mellomliggende rom er fylt med sand, idet såvel det ytre som det indre sylinderskall er av metall, fortrinnsvis stål og er festet, fortrinnsvis sveiset, til en sirkulær gulv- eller bunnplate (1) og hvis takkonstruksjon innbefatter et til det indre sylinderskall forankret ribbeverk, på hvilket er anordnet et fortrinnsvis defibrerbart dekke samt oppå dette anordnet sandlag, samt et på toppen av sandfyllingene anordnet ytre taktekke.

2. Bygning som angitt i krav 1, karakterisert ved at sandlaget (7) på ribbeverket <4) strekker seg opp i flukt med overkanten av sylinderskallene (2,3) .

3. Bygning sonv angitt i krav 1 eller 2» k rn' r a k teri-s e r t ' 'v e d at det indre sylinderskallet (2) er vesentlig tykkere enn det ytre sylinderskallet (3).

4. Bygning som angitt i krav <3>, k a<7> r a k t é'r i sert ved at det iridré sylinderskallet (2) omfatter to tilstøtende, konsentriske, individuelle skallplatekonstruksjoner eller flere utenpå hverandre liggende slike konstruksjoner.

5. Bygning som angitt i hvilket som helst åv foregående krav, k a r a k t e' r i s ert v e d at sandlaget på toppen av ribbeverket Har tilnærmet eller noe mindre tykkelse enn tyk-kelsen åv saridiegemet i veggen mellom sylinderskallene.

6. Bygning Som angitt i hvilket som helst av foregående krav, kar a k t er' i sért v e d at mellom det ytre sylinderskallet pg sanden er det anordnet isolasjonslag (9), eksempelvis bestående av skumplast, mineralull eller liknende.

7. Bygning som angitt i hvilket som "helst av foregående krav, karakterisert ved at sandlaget .over ribbe- , verket samt mellom sylinderskallene på toppen ligger tilnærmet i flukt med hverandre og er gitt en svak konisk form og således i tverrsnitt oppviser formen av et saltak og at det ;på toppen er anordnet et taktekke omfattende et direkte på sanden hvilende isolasjonslag samt på toppen av dette anordnet ytre dekke, f.eks. armert plastduk eller liknende.

8. Bygning som angitt i krav 7,karakterisert ved at det ytre taktekke strekker seg utenfor og overlapper det ytre sylinderskallet og er festet til dette.

9. Bygning som angitt i hvilket som helst av foregående krav, karakterisert ved åt det på toppen av dekket over ribbeverket er anordnet et diffusjbnstett spérresjikt av plastfolie eller liknende, og hvilket strekker seg oppover inn-siden av det indre skallet og ligger Over toppkåhten på dette slik at sperresjiktet utgjør et kar for mottakelse av sandlaget.

10. Bygning som angitt i hvilket som helst av foregående krav, karakterisert ved at ribbeverket i takkonstruksjonen består av elementer som er montert i et mønster av eksentriske eker i forhold til skallets sentrum og er sveiset på skrå henholdsvis til skallets innsidé og til hverandre, hvorved utoverrettet deformasjon av det indre skallet i det vesentlige vil medføre bøyning og vridning av ribbeverket.