Vegbommer, som f.eks rekkverk eller barrierer New Jerseyer ikke bare objekter som avgrenser kjørebanen, men representerer snarere en ingeniørsystem passiv og sofistikert, designet for å absorbere kinetisk energi av ukontrollerte kjøretøyer, egnet for inneholde eventuelle forvillede kjøretøy og samtidig begrense konsekvensene for passasjerene.
Effektiviteten deres er betinget av en delikat balanse mellom massen til det kolliderende kjøretøyet, innfallsvinkelen til sammenstøtet og barrierens iboende evne til å deformeres uten å generere dødelige retardasjoner for passasjerer i kupeen.
Fysikken til påvirkning mot veibarrierer
Et kjøretøy i bevegelse har enkinetisk energi proporsjonal med massen og kvadratet av hastigheten som han reiser til. Når kjøretøyet avviker fra veibanen og treffer en barriere, må denne energien gradvis omdannes til andre former for energi. Hvis transformasjonen skjer uten spesiell veiledning, utøves støtkreftene utelukkende på kjøretøyet og passasjerene, og forårsaker alvorlige skader eller til og med dødsfall. Jobben til autovernet er forsvinne trygt disse handlingene, styrer energitransformasjonen gjennom konstruert kollaps av dens komponenter.
Hvordan designe et rekkverk i metall og hva det brukes til
En barriere utformes basert på ulike parametere. Blant de mest relevante er inneslutningsnivåsom definerer barrierens evne til å holde kjøretøyet hindrer den i å forlate kjørebanen. Barrierer for lyspåvirkninger i urbane sammenhenger er klassifisert lav inneslutning (initieres som N1, N2), mens de maksimale inneslutningsnivåene gjelder på motorveier eller på strekninger med svært høy risiko som broer, viadukter og voller (initiert som H4a, H4b). Inneslutningsnivået er i hovedsak definert som basert på slagenergienderfor i forhold til den kinetiske energien til det påvirkende mediet.
Andre designparametere har med geometrien til barrieren å gjøre. Spesielt arbeidsbredde, der dynamisk avbøyning el’inntrenging. Disse enhetene etablerer det fysiske rommet som barrieren må bøye seg sideveis under sammenstøtet, blir permanent deformert. Bevegelsen av autovernet (på italiensk «sikkerhetsbarriere») må ikke komme i konflikt med stabile og stive sekundærkonstruksjoner, som for eksempel bryggene til en overgang. Driftsbredden må derfor alltid være mindre enn plassen som skiller barrieren fra den faste hindringen, ellers vil kjøretøyet fortsatt støte mot sistnevnte, og unngår den beskyttende rollen som barrieren skal tilby.
Sist, men ikke minst, er alle de kriteriene som har å gjøre med å beskytte helsen til passasjerer og sjåfører. Som et resultat, dvs alvorlighetsnivåer er de biomekaniske parameterne som måler alvorlighetsgraden av påvirkningen i forhold til konsekvensene den har på menneskekroppen. DE’ASI (Acceleration Severity Index), for eksempel, målerintensiteten av retardasjoner som passasjerer lider under krasjet. Menneskekroppen har en begrenset toleranse for plutselige endringer i hastighet; å gå øyeblikkelig fra 130 km/t til null kan forårsake dødelige indre skader på vitale organer selv uten fysisk påvirkning rettet mot metallplaten, på grunn av tilbakeslaget alene. En annen viktig indikator er THIV (Theoretical Head Impact Velocity), som måler hastigheten som hodet treffer på en generisk overflate på grunn av støtet.
Forskjellen med barrierer New Jersey i betong
Typer veibom som er i bruk i dag er delt inn i to store byggefamilier hvis fysiske reaksjoner er diametralt motsatte: i rekkverk av stål og den betongbarriererkjent som New Jersey.
Metallrekkverk utnytter prinsippet om metallplastisering, dvs. materialets evne til å tåle belastningen deformeres irreversibeltmen uten brudd. Systemet består av vertikale stendere drevet ned i bakken (eller flenset på kantstein), avstandsstykker og doble eller trippelbølgeprofilerte strimler. Under påvirkning, de vertikale elementene de bøyer seg gradvisabsorberer den kinetiske energien, mens det horisontale beltet holder kjøretøyet i arbeid som et stort tau. Denne mekanismen garanterer svært lave ASI-indekser, og beskytter passasjerenes sikkerhet så mye som mulig, på bekostning av total ødeleggelse av barrieren, som derfor må helt erstattet etter ulykken.
De barrierer New Jersey av betong, tvert imot, er tunge og stive systemer, som lider av reduserte permanente deformasjoner. Fysikken til operasjonen deres ligger i hovedsak i spesifikk geometri til sideprofilenmed variabel helning. Under støt tillater formen på betongen en liten støt løfte bilhjuletsprer en del av energien ved friksjon og midlertidig heving av kjøretøyets tyngdepunkt, en tilstand som genererer en økning i gravitasjonspotensialenergi på bekostning av en del av den kinetiske energien som kjøretøyet besitter. Som et resultat justerer kjøretøyet seg selv med veibanen på grunn av den kombinerte effekten av friksjon og tyngdekraft. De New Jersey reduserer vedlikeholdskostnadene etter en ulykke og har en tendens til å forhindre banehopping, men kommer tilbake svært kraftige retardasjoner (høy ASI), noe som gjør det farlig ved sammenstøt med høye innfallsvinkler og høye hastigheter.
