-->

Τετάρτη, 9 Μαρτίου 2016

Υπολογισμός της εκρηκτικής ύλης (W) σε σχέση με την απόσταση (D) και την ταχύτητα δόνησης (V)

Πρότυπο ασφαλών ορίων δονήσεων του σωματιδίων του εδάφους 
DIN 4150: Part 3 – 1999 Effects of Vibration on Structures .

Ο Κανονισμός Μεταλλευτικών και Λατομικών Εργασιών (Κ.Μ.Λ.Ε.) με σκοπό να προστατεύσει, από ενδεχόμενες ζημιές, κατοικίες, από τις προκαλούμενες από τις ανατινάξεις δονήσεις, θέτει ως κριτήριο πρόκλησης ζημιάς την μέγιστη ταχύτητα δόνησης των σωματιδίων του εδάφους στον χώρο της κατασκευής καθορίζοντας ως μέγιστη ασφαλή τιμή τα 50 mm/sec. 

 Ο ΚΜΛΕ  καθορίζει ότι το μεγαλύτερο από τα τρία διανυσματικά μεγέθη (VL, VV, VT) της μέγιστης ταχύτητας δόνησης των σωματιδίων στην επιφάνεια του εδάφους παραπλεύρως της κατασκευής ή σε τοίχο θεμελίων, δεν πρέπει να υπερβαίνει τις τιμές του Πίνακα για να θεωρηθεί ασφαλής τιμή για διάφορες κλίμακες συχνοτήτων που δέχονται διάφορα είδη κατασκευών.




Στον μαθηματικό τύπο υπολογισμού της ταχύτητας δόνησης και εισάγοντας τις τιμές ταχύτητας του κανονισμού, παρέχεται η δυνατότητα υπολογισμού της ποσότητας της χρησιμοποιούμενης εκρηκτικής ύλης ανά χρόνο πυροδότησης, ώστε οι τιμές των δονήσεων να βρίσκονται κάτω από τη καμπύλη ΙΙΙ του διαγράμματος. Ο μαθηματικός τύπος έχει ως εξής:

όπου k και β είναι σταθερές εξαρτώμενες άμεσα από τον τύπο του πετρώματος, V είναι η ταχύτητα δόνησης (σε mm/sec), W είναι η μέγιστη ποσότητα εκρηκτικής ύλης ανά χρόνο πυροδότησης (σε kg), D η απόσταση μετρήσεων (σε m) και i η κατεύθυνση διάδοσης (vertical,  transverse και radial).

Με δεδομένη την τιμή ταχύτητας από το διάγραμμα του κανονισμού, ο ανωτέρω μαθηματικός τύπος επιλύεται ως προς την μέγιστη ποσότητα εκρηκτικής ύλης ανά χρόνο πυροδότησης. Η τιμή των σταθερών k και β προσεγγίζεται μέσω του άρθρου «Peak Particle Velocity», όπως είχε δημοσιευθεί από το γραφείο Μεταλλείων των Η.Π.Α. (U.S. Bureau of Mines RI 8507, 1980). Στο παραπάνω άρθρο παρατίθεται πίνακας τιμών ki και βi, στον οποίο δίνονται ανώτερες, κατώτερες και μέσες τιμές των σταθερών στις τρεις κατευθύνσεις.

Από τις τιμές ταχύτητας δόνησης του διαγράμματος του κανονισμού, και λαμβάνοντας τις σταθερές ki και βi ίσες με τις μέσες τιμές, προκύπτουν οι ποσότητες εκρηκτικής ύλης ανά χρόνο πυροδότησης σε συνάρτηση με την συχνότητα δόνησης για τις τρεις κατευθύνσεις διάδοσης.


[του Πέτρου Τζεφέρη] [by Tzeferis Petros]