NO170173B - Innretning for aa oeke et byggverks motstand mot prosjektilanslag. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en innretning for å øke motstandsdyktigheten overfor anslag fra kjente prosjek-tiltyper såsom bomber og granater, for byggverk særlig av betong, såsom tilfluktsrom, hangarer, bolighus, forretnings-bygg, murverk, betongplatekonstruksjoner etc.

Slike byggverk av betong har oftest plane flater, eller flatene har stor krumningsradius.

Man vet at virkningen av et anslående prosjektil mot en betongkonstruksjon er størst når anslagsvinkelen, dvs. vinkelen mellom en normal på anslagsflaten og prosjektilets bane,

er minimal. Når anslagsvinkelen er 0° er også lengden som prosjektilet eller deler av dette må passere i betongen minimal og lik betonglagets tykkelse.

For større anslagsvinkler avtar anslagsvirkningen siden "tykkelsen" av betongen i anslagsretningen øker. Over en bestemt anslagsvinkel skjer skrensing og rikosjettering av prosjektilet mot betongoverflaten, og virkningen av anslaget opphører da.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en innretning som reduserer eventuelle prosjektilanslags virkning på et byggverk mest mulig ved at motstandsdyktigheten overfor slike anslag økes.

Ifølge oppfinnelsen kjennetegnes innretningen ved en ytterkledning hvis hardhet er større enn hardheten av byggverkets betongvegg og som er utformet med en rekke ribber som sammen med mellomliggende furer hovedsakelig danner en sammenhengende V-struktur, at ribbene som danner ytterkledningens skrå ytterflater er glatte og har en respektive innerflate som ligger tett inntil betongoverflaten, og at ribbenes høyde og kledningens hardhet er dimensjonert slik at et prosjektil med størrelse og vekt innenfor visse grenser og som treffer byggverket ved en liten anslagsvinkel blir avbøyd ved anslag mot en av de skråstilte ytterflater av ytterkledningen.

Det faktum at ribbenes eller furenes sideflater skrår

i V-fasong i forhold til byggverkets hovedplan eller en normal på dette, gjør at et eventuelt prosjektil hvis dimensjon er innenfor visse grenser og som kommer inn mot byggverket og treffer dette ved en liten anslagsvinkel, dvs. tilnærmet normalt

på byggverkets hovedplan, vil påvirkes på en av følgende måter: - prosjektilets spiss glir i rikosjettbevegelse langs en av ribbenes skrå sideflater slik at det får dreiebevegelse, mister sin stabilitet og kan ødelegges, - prosjektilets spiss glir som ovenfor, likevel uten at prosjektilet ødelegges, men hvor det deretter trenger inn gjennom kledningen og den innenforliggende betong med en større anslagsvinkel enn i utgangspunktet, eller - prosjektilet treffer bunnen av en fure mellom to av kledningens ribber, der hvor kledningen er forsterket ved overlapping, hvorved prosjektilets inntrenqnings- og ødeleggelses-virkning betraktelig reduseres.

Den forsterkende kledning øker sannsynligheten for at et eventuelt anslående prosjektil blir avbøyd og kommer til å gli langs ribbenes skrå sideflater. Ifølge en foretrukket ut-førelsesform består kledningen av en rekke separate elementer som hvert hovedsakelig har V-profil, og disse elementer forbin-des med hverandre langs sine tilstøtende lengdekanter. Fortrinnsvis er kledningselementene av stål, hvilket gjør at prisen på oppfinnelsens innretning' kan holdes nede.

Andre særegenheter og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av den nå følgende detaljbeskrivelse som støtter seg til tegningene av bestemte utførelseseksempler.

Tegningenes fig. 1 viser skjematisk et prosjektil på vei inn mot en betongkonstruksjon under en temmelig spiss anslagsvinkel, fig. 2 viser skjematisk et snitt av oppfinnelsens innretning i form av den ytterste del av et byggverk eller en betongkonstruksjon, og figuren viser et prosjektil som be-veger seg inn normalt på byggverkets og dettes beskyttende innretnings hovedplan, fig. 3 viser et tilsvarende snitt som fig. 2, men hvor prosjektilet har truffet en av innretningens skrå sideflater, fig. 4 viser et tilsvarende snitt med et inn-kommende prosjektils antatte avbøyning, fig. 5 viser et pers-pektivriss av de enkelte kledningselementer med V-form ifølge oppfinnelsen, fig. 6 viser et skjematisk tverrsnitt av en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, og fig. 7 og 8 viser tilsvarende snitt som fig. 3, nå med anslag av et prosjektil under en relativt stor anslagsvinkel (som i eksemplet tilsvarer en liten anslagsvinkel mot en av sideflatene).

Fig. 1 viser altså et prosjektil 1, f.eks. en bombe, som ankommer med en liten anslagsvinkel _i mot et byggverks 2 ytterbetong, f.eks. i form av en betongmur eller et tilfluktsrom.

Anslagsvirkningen for prosjektilet 1 er maksimal (eller optimal sett fra prosjektilutskyterens side) når anslagsvinkelen _L er 0 (dvs. når prosjektilet kommer inn normalt på byggverkets hovedplan).

Oppfinnelsen tar sikte på å redusere anslagsvirkningen for et slikt prosjektil 1 ved å øke motstandsdyktigheten for byggverket nettopp mot slike anslag.

Ifølge oppfinnelsen omfatter innretningen for å øke

et betongbyggverks 2 motstand (se fig. 2 og 3) en overflate 3 dannet som en rekke ribber og mellomliggende furer med hovedsakelig sammenhengende V-profil og slik at det dannes skrå sideflater 4 som er holdt mest mulig glatte. Høyden H av ribbene er tilstrekkelig til at et prosjektil 1 med størrelse innenfor visse grenser blir avbøyd etter anslag mot en av de skrå sideflater 4, samtidig som overflaten 3 er tilstrekkelig hard til at inntrengning hindres.

Overflaten 3 er forsterket med en metallkledning som

er hardere enn byggverkets 2 betong, og kledningens inner-flater 5 er lagt inn mot betongoverflaten i kontakt med denne.

På de viste tegninger består kledningen av flere enkeltelementer med hovedsakelig V-profil, og kledningen byg-ges sammen ved at de enkelte elementer legges overlappende

mot hverandre langs sine lengdekanter 4a, 4b på hver side. Profilelementene er fortrinnsvis av stål, gjerne en vanlig stål-kvalitet, og tykkelsen kan være i størrelsesorden 10 mm. Elementene er altså enkle å fremstille og koster ikke særlig mye.

Som antydet ovenfor bevirker de skrå sideflater 4

på de V-formede elementer en skrensing av et prosjektil 1 når dette støter mot overflaten. For å oppnå skrensing ved eventuelt anslag av de vanligste prosjektiler som det søkes beskyttelse mot, bør høyden H av ribbene tilsvare mellom en tredjedel og hele lengden av et typisk slikt prosjektil 1.

Hvis høyden ikke er tilstrekkelig i forhold til et aktuelt prosjektils 1 dimensjoner vil skrensingen eller riko-sjetteringen av dette være utilstrekkelig til å hindre effek-tiv anslagsvirkning. Hvis imidlertid høyden H er for stor vil dette påvirke fremstillingskostnadene i uforholdsmessig stor grad.

Toppvinkelen a (fig. 5) for de V-formede kledningselementer kan f.eks. være omkring 90°. I den viste utførelses-form legges elementene slik at de overlapper hverandre i furenes bunn slik som fig. 2-8 viser. De utbukkede langsgående kantpartier 4c, 4d av lengdekantene 4a hhv. 4b danner på denne måte et andre kledningslag, og metallforsterkningen får derfor dobbel tykkelse i furene mellom ribbene. I den utførelsesform som er vist på fig. 6 festes lengdekantene 4a, 4b til hverandre og til den innenforliggende betong ved hjelp av bolter 6 som

■forankres i betongen.

Fra fig. 6 fremgår også at det mellom den betongkonstruksjon som byggverket 2 har og oppfinnelsens innretning med de V-formede og forsterkede ribber, er innlagt en stålplate 7 som festes til kledningselementene med boltene 6. Mellomrom-met mellom platen 7 og kledningselementene er fylt med betong 8. I dette tilfelle forsterkes furene i oppfinnelsens innretning ytterligere ved at tre stålplater blir liggende utenpå hverandre .

Oppfinnelsens innretning kan monteres utenpå en betongflate på et byggverk eller benyttes som en forskalling som støpes fast permanent under konstruksjonen av en betongvegg.

I det følgende skal virkemåten for en beskyttelse med oppfinnelsens innretning gjennomgås, idet den motstands-dyktige overflate 3 som består av en rekke ribber og mellomliggende furer i hovedsakelig sammenhengende V-struktur virker på en av følgende tre måter overfor et anslående prosjektil: 1) Prosjektilets 1 spiss kommer normalt på byggverkets 2 hovedplan, glir eller rikosjetterer langs en skråflate 4 og får følgelig dreiebevegelse (se fig. 3), hvilket fører til at prosjektilet mister stabilitet og kan ødelegges, slik at byggverket ikke påkjennes i den tilsiktede grad, 2) prosjektilet 1 glir først langs en skråflate 4 for så å trenge inn i betongen slik som pilen F på fig. 4 viser, men inntrengningen skjer da i en retning som avviker en-del fra den opprinnelige prosjektilbevegelses retning, slik at nedbrytingseffekten blir tilsvarende redusert, eller 3) prosjektilet 1 treffer akkurat i bunnen av furen mellom ribbene eller treffer en sideflate slik at prosjektil-spissen blir avbøyd og deretter treffer furebunnen. Virkningen blir da tilsvarende mye mindre enn uten beskyttende innretning, siden furene i bunnen er kraftig forsterket (sé særlig fig. 6). Prosjektilet 1 trenger altså på langt nær så langt inn i betong-konstruksjonen som det ville ha gjort ellers.

Det ovenstående gjelder særlig for prosjektiler som treffer byggverket farligst mulig, dvs. ved en anslagsvinkel omkring 0. Oppfinnelsens innretning gir også en forbedring av byggverkets motstand når prosjektilet kommer inn under større anslagsvinkler.

Fig. 7 viser et eksempel hvor et prosjektil kommer

inn med en relativt stor anslagsvinkel i. (ca. 30°), og i dette tilfelle vil vinkelen mellom normalen på sideflaten 4 og prosjektilets lengdeakse være såvidt liten at det ikke foregår noen skrensing langs flaten, men prosjektilet trenger gjennom kledningen slik som fig. 8. viser. Under inntrengningen får prosjektilet tendens til å dreies noe slik at det går enda mer normalt inn på sideflaten 4, og inntrengnings- og ødeleggelses-virkningen blir følgelig enda mer redusert ved at inntrengnings-lengden blir tilsvarende øket.

Yttersiden av kledningens sideflater med V-form kan være spesialbehandlet for å fremme skrensing av prosjektil-spisser ytterligere.

Claims (6)

1. Innretning for å øke et byggverks (2) motstand mot anslag av et prosjektil (1) såsom en bombe eller granat, KARAKTERISERT VED en ytterkledning (3) hvis hardhet er større enn hardheten av byggverkets betongvegg og som er utformet med en rekke ribber som sammen med mellomliggende furer hovedsakelig danner en sammenhengende V-struktur, at ribbene som danner ytterkledningens (3) skrå ytterflater (4) er glatte og har en respektiveinnerflate (5) som ligger tett inntil betongoverflaten, og at ribbenes høyde (H) og kledningens hardhet er dimensjonert slik at et prosjektil med størrelse og vekt innenfor visse grenser og som treffer byggverket (2) ved en liten anslagsvinkel (i) blir avbøyd ved anslag mot en av de skråstilte ytterflater (4) av ytterkledningen (3).

2. Innretning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at kledningen består av en rekke separate kledningselementer med hovedsakelig V-formet tverrsnitt og utbukkede lengdekanter (4a, 4b), og at de enkelte kledningselementer er lagt inntil hverandre slik at tilstøtende lengdekanter (4a, 4b) danner overlappinger.

3. Innretning ifølge ett av kravene 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at kledningen er av stål.

4. Innretning ifølge ett av kravene 1- 3, KARAKTERISERT VED at høyden (H) av ribbene hovedsakelig tilsvarer mellom en tredjedel av og hele den totale lengde av et prosjektil (1) med typisk forventet størrelse.

5. Innretning ifølge ett av kravene 1-4, KARAKTERISERT VED at kledningselementenes overlapping er anordnet i bunnen av furene mellom ribbene for å danne en forsterk-ning.

6. Innretning ifølge ett av kravene 2-5, KARAKTERISERT VED at de utbukkede og overlappende lengdekanter (4a, 4b) er festet til hverandre med bolter (6) som forankres i den. underliggende betong. 7 • Innretning ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at det mellom byggverkets (2) betongkonstruksjon som skal beskyttes og de V-formede kledningselementer er anordnet en plate (7) av metall og festet til kledningselementene ved hjelp av boltene (6), og at rommet mellom platen (7) og elementene er fylt med betong (8).