Estructuras de hormigón armado bajo carga dinámica severa. Parte I: Aspectos teóricos

En el ámbito de las estructuras de protección, tales como polvorines o refugios de protección civil, el hormigón armado es el material más empleado, fundamentalmente por su masividad, sus buenas características de absorción de energía y, cuando está adecuadamente reforzado, por su comportamiento dúctil. En ambos tipos de estructuras, la principal amenaza proviene de las explosiones causadas por armas de guerra, en particular, por armas convencionales. Por otro lado, en España viene actuando la organización terrorista ETA desde finales de los años 60, a lo que últimamente hay que añadir el denominado terrorismo internacional. En ambos casos, sus apariciones se manifiestan, generalmente, mediante la detonación de explosivos, aspecto que ha hecho que tanto entidades públicas como privadas hayan estado seriamente interesadas por el comportamiento de las estructuras cerramientos, etc. A título de ejemplo, se puede recordar el atentado perpetrado el día 31 de diciembre de 2008 en la sede de EITB de Bilbao, o el perpetrado el día 9 de febrero de 2009 en la sede de la empresa constructora Ferrovial-Agroman situada en el Campo de las Naciones de Madrid.

Experimentación, simulación y análisis de artefactos improvisados-proyectiles formados por explosión

Dentro de los artefactos explosivos improvisados se encuentran aquellos que generan proyectiles formados por explosión, penetradores de blindajes y sistemas acorazados, como los utilizados por grupos insurgentes contra las fuerzas aliadas en zona de operaciones. El objeto de este estudio es reproducir y entender el comportamiento de dichos artefactos explosivos improvisados capaces de generar proyectiles de alta velocidad y gran capacidad de penetración. La comprensión de su comportamiento permitirá mejorar el conocimiento sobre ellos, y por ende, combatirlos de forma más eficaz. Para ello se han realizado los ensayos correspondientes, obteniéndose las primeras caracterizaciones de proyectiles formados por explosión construidos de manera artesanal, tal y como haría un terrorista. Además, se han creado los modelos numéricos correspondientes a cada ensayo, que simulan todo el evento desde su inicio hasta el impacto en el objetivo, recorriendo todos los pasos intermedios. Se han ensayado 3 configuraciones y posteriormente se han simulado, usando el software de análisis por elementos finitos, LS-DYNA, con una configuración 2D axisimétrica, con mallados lagrangianos. Los resultados obtenidos por el modelo han alcanzado un alto grado de precisión con relación a los datos experimentales. A partir de aquí se puede concluir que los artefactos explosivos improvisados-proyectiles formados por explosión son una seria amenaza, y que los modelos generados permitirán conocer y ahorrar costes en la lucha contra esta amenaza, y por ende contra el terrorismo, al disponer de un enfoque holístico de la amenaza, y finalmente reducir los costes de la experimentación.

Estudio del comportamiento de los IED-EFP

Dentro de los artefactos explosivos improvisados (IEDs) se encuentran aquellos que generan proyectiles formados por explosión (EFPs) que alcanzan velocidades de vuelo superiores a los 1000 m/s y por tanto, poseen una gran capacidad de penetración sobre los blindajes y sistemas acorazados. Estos artefactos, son de uso común entre los grupos terroristas, insurgentes y organizaciones criminales en su lucha contra las fuerzas aliadas desplegadas en zonas de conflicto. El objeto del presente estudio es reproducir y entender el comportamiento de dichos IED-EFP capaces de generar tan desbastadores proyectiles, desde su inicio (formación del artefacto) hasta el momento del impacto en el objetivo pasando por las sucesivas fases de detonación, evolución y formación del frente de onda, incidencia de dicho frente de onda sobre el disco, como este involuciona hasta convertirse en un proyectil, vuelo del proyectil y su impacto final sobre el objetivo. Para ello, este artículo se centra en la descripción de los ensayos realizados, así como en la breve presentación de los modelos numéricos generados a raíz de dichos ensayos, y que describen de manera muy fiable todo el mencionado proceso. Este proyecto supone un importante avance en la lucha frente al terrorismo más "casero". Keywords: IED; EFP; Simulación numérica; Explosivos. 1. Introducción