Evaluación de una construcción industrial expuesta a explosiones accidentales

Abstract

Históricamente el diseño de construcciones resistentes a explosiones ha evolucionado desde la utilización de diagramas de iso-daño y el empleo de cargas estáticas equivalentes en conjunto con métodos de diseño estático convencionales, pasando por métodos dinámicos simplificados que tienen en cuenta las características dinámicas de la estructura y su ductilidad hasta llegar a un análisis dinámico acoplado de la onda de presión y su interacción con la estructura. Dependiendo de la etapa de diseño y el tipo de componente estructural, resulta conveniente combinar los distintos enfoques para llegar al diseño final. En este trabajo se presenta una aplicación de los distintos niveles de análisis al diseño de una construcción de mampostería armada sometida a explosiones accidentales. La verificación del diseño basado en un análisis dinámico simplificado utilizando una simulación dinámica explícita de la estructura, permite evaluar los márgenes de seguridad asociados al método dinámico simplificado. En el trabajo se obtienen numéricamente las solicitaciones correspondientes a un accidente de diseño y se dimensionan y verifican los elementos estructurales reforzados para soportar dichas solicitaciones con un determinado nivel de daño, pero resguardando la seguridad de las personas en el interior de la construcción.Historically, the design of explosion-resistant buildings has evolved from the use of isodamage diagrams and the use of equivalent static loads in conjunction with conventional static design methods, passing through simplified dynamic methods that take into account the dynamic characteristics of the structure and its ductility until reaching a coupled dynamic analysis of the pressure wave and its interaction with the structure. Depending on the design stage and the type of structural component, it is convenient to combine the different approaches to arrive at the final design. This paper presents an application of the different levels of analysis to the design of a reinforced masonry construction subjected to accidental explosions. Verification of the design based on a simplified dynamic analysis using an explicit dynamic simulation of the structure, allows to evaluate the safety margins associated with the simplified dynamic method. In the work, the solicitations corresponding to a design accident are obtained numerically and the reinforced structural elements are dimensioned and verified to withstand said solicitations with a certain level of damage but protecting the safety of people inside the construction.