Определение общих и исходных данных по обоснованию основных характеристик убежищ ГО для укрытий населения

Уяснение назначения, типа и особенностей разрабатываемого убежища

Назначение сооружения определено в задании с учетом использования его в мирное время [1, 2].

Особенности разрабатываемого решения некоторых типовых убежищ [2]. Кроме того, особенности разрабатываемого убежища и планировочного решения могут быть приняты в соответствии с каталогом, а также по конструктивным схемам (фотографии).

- Наименование объекта, где расположено разрабатываемое убежище - целлюлозно-бумажный завод (ЦБЗ).

- Район строительства убежища- № 3

- Тип грунта в районе строительства - песок.

- Уровень грунтовых вод (УГВ) – 1,5 м.

- Назначение разрабатываемого убежища - укрытие НРС.

- Тип разрабатываемого убежища- отдельно стоящее.

- Основная цель использования убежища в мирное время- класс.

- Максимальная высота оборудования- 2,1 м.

- Вместимость убежища- 2000 чел.

- Конструкционная схема убежища - МП-ПК.

- Сетка колонн разрабатываемого убежища - 3х3 (м х м).

- Количество пролетов в поперечном направлении - 3 шт.

- Толщина обсыпки покрытия грунтом для отдельно стоящего убежища- 0,7м

- Элементы конструкций убежища: перекрытия – сборные; стены – сборные; колонны – сборные.

- Материал конструкций: бетон тяжелый М 250; арматура А-II

- Количество нар установленных в убежище- 3 яруса.

- Количество женщин укрываемых в убежище, в % от общего числа укрываемых- 20 %.

- Вспомогательные помещения: ДЭС/В.

- Количество коек в убежище для лечебного учреждения- ---

- Средний радиус сбора- 500 м.

- Распределение укрываемых по площади сбора - неравномерное.

- Плотность размещения людей по площади сбора - 10 (чел/га).

- Средняя скорость движения укрываемых - 90 м/мин.

- Коэффициент на прямолинейное движение - 1,3.

- Ширина дверного проема- 1,0 м.

- Пропускная способность 1 м дверного проема - 80 чел/мин

- Максимальное число людей в пределах кольца, в котором находится наибольшее число людей- 100 чел

- Ширина кольца- 20.

Обоснование основных требований к разрабатываемого убежища

Основные требования к разрабатываемому убежищу определяется по СНиП – II – 11 – 77* «Защитные сооружения Гражданской Обороны» [1]. Помещение, приспосабливаемое под убежище, должно иметь наиболее экономичное объемно – планировочное и конструктивное решение. Габариты помещений должны быть минимальными и обеспечить его эффективное использование в мирное время для нужд народного хозяйства, и в военное время. Состав помещений убежищ должен быть определен с учетом эксплуатации их в мирное время и не должны превышать площадей, необходимых для защиты сооружений.

Убежище в мирное время должно использоваться под класс.

Убежище следует предусмотреть в месте скопления укрываемого персонала. Для углубленной в грунт части должна быть предусмотрена гидроизоляция, а полы иметь уклон 1 – 2% в сторону комков, последние 2 – 3% в сторону водосборника, из которого предусмотреть откачку.

Прокладка транзитных линий водопровода, канализации, отопления, электроснабжения, а также трубопроводов сжатого воздуха, газопроводов и трубопроводов с перегретой водой через помещения убежища не допускается.

Итак, разрабатываемое убежище предназначено для защиты НРС ЦБЗ.

Грунт – песок, уровень грунтовых вод – 5 м, вместимость убежища – 2000 человек, разрабатываемая конструктивная схема – МП-ПК.

Контингент укрываемых – наибольшая работающая смена ЦБЗ.

В мирное время убежище планируется использовать под класс. Убежище встроенное с автономной системой электроснабжения

Расположение нар в убежище – трехъярусное.

Элементы конструкций убежищ: перекрытия – сборные; стены – сборные; колонны – сборные.

Стена колонн убежища – 3х3 (м х м).

Количество пролетов в поперечном направлении 3 штуки.

Климатические данные приняты в зависимости от района строительства убежища [3]

Температура наружного воздуха: средняя за год – 6,5°С; абсолютная min - 34°С; абсолютная max - 39°С; средняя max – 25,0°С; средняя наиболее холодных суток – (-72)°С; средняя наиболее холодного периода – (-10)°С.

Вечно мерзлый грунт отсутствует. Средняя относительная влажность воздуха в % - от 64 до 88%

Разработка схем размещения убежищ ГО (ситуационного плана)

Размещать убежище ГО следует таким образом, чтобы входы в них находились на расстоянии от выходов из зданий и сооружений, которых находится население подлежащее укрытию в этом убежище, не превышающем радиус сбора (R_сб) укрываемых, установленные для указанных зданий и сооружений [4]. Радиус сбора согласно заданию R_сб = 500 м.

Известно, что схема размещения ЗС ГО определяет общую потребность в их фонде, типы, защитные свойства, места размещения, вместимости и порядок наполнения всех сооружений.

Выводы по 1 разделу:

1) Разрабатываемое убежище предназначено для защиты НРС ЦБЗ. Тип убежища – отдельно стоящее. Вместимость 2000 человек. Разрабатываемая конструктивная схема убежища – МП-ПК.

2) Требования к разрабатываемому убежищу следующие:

- сетка колонн убежища 3х3 (м х м);

- количество пролетов в поперечном направлении – 3;

- элементы конструкции: перекрытия – сборные; стены – сборные; колонны – сборные.

- количество ярусов нар – 3;

- с ДЭС;

- ширина дверного проема – 1,0 м;

- радиус сбора составляет – 500 м.

Привязка убежища производится к существующим реперам.

Обоснование основных характеристик объемно-планировочного и конструктивного решений убежища ГО

Определение степени защиты убежищ ГО

Принимаем класс защиты А – IV: DР_ф = 1 кгс/см², К₃ = 1000 [4]

Определение состава, площади основных и вспомогательных помещений убежища ГО

Состав помещений определяется с учетом эксплуатации убежища в мирное время.

Основные помещения: помещения для укрытия, помещения для пункта управления (ПУ), медпункт. Вспомогательные помещения: фильтро-вентиляционные, санузлы, защищенные ДЭС, электрощитовая, помещения для хранения продовольствия, станция перекачки, баллонная, тамбур – шлюз, тамбуры.

На предприятиях с числом работающих в наибо­лее многочисленной смене до 600 чел. в убежище вместо пункта управления надлежит оборудовать телефонную и радиотрансляционную точки для свя­зи с местным штабом гражданской обороны.

Общее количество работающих в пункте управле­ния предприятия следует принимать до 10 чел., норму площади на одного работающего - 2 м².

В убежищах предусматривается медпункт с S = 9м² на 900 – 1200 человек, а на каждые 100 укрываемых свыше 1200 человек, площадь увеличивается на 1м² [1]. Медпункт располагается – в специальном помещении (комнате).

Норма площади на 1–ого укрываемого основного помещения – 0,4м² при трехъярусном расположении нар. Внутренний объем помещений – не менее 1,5м³ на одного укрываемого [1].

Количество мест для лежания принято из условия – 30% вместимости сооружения при трехъярусном расположении нар.

Ширину проходов и коридоров и площади вспомогательных помещений принимаются согласно строительных норм [1].

Санузлы следует проектировать раздельно для мужчин и женщин.

Ширина проходов между двумя рядами кабин уборных и стеной составляет 1,1 м, а между двумя рядами кабин уборных или между рядом кабин и расположенных против них писсуаров, должна быть равна 1,5 м.

При численности укрываемых до 150 человек принимается помещение для хранения продуктов S = 5м², а на каждые 150 укрываемых сверх человек площадь увеличивается на 3м². Количество помещений для хранения продовольствия следует принимать из расчета 1 помещения на 600 человек укрываемых.

Помещение баллонной следует принимать с тремя режимами вентиляции убежища.

Площадь основных помещений:

S_{осн. пом.} = В ^. S₁ + S_доп, м²

где S_{осн. пом.} – площадь основных помещений, м²;

В – вместимость убежища, В = 2000 чел;

S₁ – норма на одного укрываемого в основном помещении,
S₁ =0,4 м²[1];

S_доп – площадь ПУ, медпункта (санноста), м².

S_доп = S _{мед. п.} + S_пу = (9 + 8 ^. 1) + 10 ^. 2 = 837 м².

Площади вспомогательных помещений:

S _{всп. пом.} = В ^. S₂ + S_{ком. хр.} = 642 м²

где S_{всп. пом.} – площадь вспомогательного помещения, м²;

S₂ – норма на одного укрываемого для вспомогательного помещения в зависимости от типа оборудования и систем, S₂ = 0,3м²[1];

S_{ком. хр.} – площадь комнаты хранения продуктов. Свыше 150 человек на 3м² увеличивается на каждые 150 человек [1]. S_{ком. хр.} = 42 м².

Количество помещений для хранения продовольствия следует принимать из расчета одно помещение на 600 укрываемых. Помещения оборудуется стеллажами. Высота стеллажа должна быть не более 2 м. При этом минимальное расстояние от верхней полки стеллажа до выступающих частей перекрытия следует предусмотреть не менее 0,5м.

Количество мест: для сидения – 1600; для лежания – 400.

Количество санитарных приборов в санузлах:

- для женщин: = 6 унитазов,

где 0,2 – количество укрываемых женщин (20%);

75 – количество укрываемых человек, на один прибор в убежищах расположенных на предприятии [1].

- для мужчин: = 10,6 » 11 (5 писсуаров + 6 унитазов)

Количество умывальников в санузлах:

- для женщин: = 2 умывальника,

- для мужчин: = 8 умывальников,

где 200 – количество укрываемых человек, на один прибор в убежищах размещенных на предприятии [1].

Определение общей полезной площади убежища ГО

Общая площадь убежища определяется из условия:

S_уб = S_{осн. пом.} + К ^. S_{всп. пом.} , м²

где S_уб – общая площадь убежища, м²;

К – коэффициент увеличения площади за счет коридоров, проходов и т. д., К = 1,15.

S_уб. = 837 + 1,15 ^. 642 = 1575,3 м².

Определение рациональных высот помещения и длины убежища

Определение высоты помещения.Высоту помещения принимать в соответствии с требованиями использования их в мирное время но не более 3,5м. При высоте помещений от 2,15м до 2,9 м следует предусматривать двухъярусное расположение нар, а при высоте более 2,9 м – трехъярусное.

При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается использовать под убежища помещения с высотой не менее 1,85 м, при этом принимаются одноярусное расположение нар, реже двухъярусное. Высота скамей 1–го яруса–0,45 м от пола, нар
2–го яруса–1,4м, третьего яруса–2,15 м.

Расстояние от верхнего яруса до перекрытия или выступающих конструкций должна быть не менее 0,75 метров.

Определение высоты помещений следует начинать с выявлением внутреннего оборудования его размеров или расположения нар на высоте убежища [1].

Высота помещения при условии внутреннего оборудования определяется из условия:

h _пом^{c обор.} = h _{вн. обор}. + 0,15 ³ 2,15

где h_{вн.обор.} – средняя высота внутреннего оборудования, h_{вн.обор.}= 2,1 м;

0,15 – расстояние от верха оборудования до перекрытия, м;

2,90 – минимальная высота убежища при 3–х ярусном расположении нар, м;

h _пом^{c обор.} = 2,1 + 0,15 = 2,25 ≤ 2,90м.

Если высота h _пом^{c обор.} получается более 2,15м, то принимаем высоту помещения 2,90м.

Высота помещения из условия расположения нар определяется путем сравнения полученной h_пом^{c обор.} и нормативных данных [1].

Полная высота помещения определяется:

h_у = h^об._пом. + ∆ h £ 3,5

где ∆h – величина повышенной высоты с учетом установки 2-х или
3-х ярусных нар, м;

3,5 – максимальная нормативная высота помещений убежища, м.

При трехъярусном расположении нар высота

h_у = 2,15+ 0,75 = 2,90м.

Общая высота убежища – 2,9 м.

Определение длины убежища

Длина убежища определяется исходя из вместимости площади убежищ (помещений) и количества пролетов в поперечном направлении:

L_п = L_{сетки колонн} ^. N + b_ст,

где b_ст – предварительно 0,3 – 0,35м (толщина стены убежища);

L_п – длина убежища в поперечном направлении, м;

L_{сетки колонн} – расстояние между центрами колонн, L_{сетки колонн} = 3х3

N – количество пролетов в поперечном направлении, N = 3;

L_п = 3 ^. 3 +0,35 = 9,35 м.

Длина убежища в продольном направлении:

и принимается в зависимости от полного количества продольного направления.

Полная длина в продольном направлении

L_пр = 168,48 + 0,35 = 168,83 м.

Определение внутреннего объема убежища ГО

Внутренний объем убежища определяется из условия:

V_у = S_у ^. h_у ³ V_{у. тр.} , м³,

где V_у – расчетный объем убежища. V_у = å (V_{осн. пом.} + V_{всп. пом.}), если основные и вспомогательные помещения имеют разную высоту и равную S_{осн.пом} ^. h_у.осн. + К ^. S_{всп.пом} ^. h_{всп.пом}

S_у – расчетная площадь убежища;

h_у – высота помещений, принимается отдельно для основных и вспомогательных помещений.

V_{у. тр.} – требуемый внутренний объем убежищ, V_{у. тр.} = В х 1,5м³

Если V_{у. тр.} > V_у. , то принимать V_{у. тр.}

V_{у. тр.} = 2000 ^.1,5 = 3000м³, V_у = 1575,3 ^. 2,90 = 4568,37м³.

Так как V_у. > V_{у. тр.} , то принимаем объем убежищ 4568,37м³.

Обоснование решения вопроса по вертикальной посадке убежища ГО

Вертикальная посадка убежища определяется в соответствии с его типом, уровнем грунтовых вод, конструктивной схемой и типом грунта.

При уровне грунтовых вод ниже 0,5 м подошвы фундамента, фундаменты принимаются ленточные или столбчатые;

Вертикальная посадка может быть принята для двух вариантов. В зависимости от УГВ и конструктивной схемы: возвышаются; заглубленное.

Если h_у > h_{гр. вод}, убежище может быть заглубленным – при этом монолитные стены и фундамент – убежище может быть заглубленное. При этом стены и фундамент – сборные.

h_у = 2,9 м, h_{гр. вод} = 5 м.

Принимаем – сборные стены и фундаменты.

Гидроизоляция убежища ГО имеет огромное значение. Решение по гидроизоляции принимаем согласно норм [1], конструкцию гидроизоляционного покрытия следует определять с учетом возможного формирования его без разрыва и потери изоляционных свойств.

Принимаем – листовой полиэтилен

Расчетная величина деформации а_т , см при которой материал гидроизоляции деформируется без разрыва, определяется по формуле:

где К_и – коэффициент зависящий от соотношения физико–механических свойств материала [1];

Е_и – модуль деформации гидроизоляционного материала, кгс/см²;

– относительное удлинение гидроизоляционного материала;

R_и – расчетное сопротивление гидроизоляционного материала расстоянию;

d - толщина гидроизоляционного материала, см;

R_м – расчетное сопротивление мастики сдвигу, кгс/см²;

q – расчетная нагрузка на гидроизоляцию;

f_и – коэффициент трения песка по гидроизоляционному покрытию.

Для гидроизоляционного покрытия используем листовой полиэтилен в один слой, прикрепленный мастикой БКС.

Данные: d = 0,15 см ; R_и = 155 кгс/см²; Е_и = 790 кгс/см²;
R_м = 17,5 кгс/см²; К_и =1; = 0,2; f_и = 0,36 [1].

Определяем ширину возможной трещины, которая возникает в конструкции сооружения под воздействием нагрузки. Одним из наиболее опасных мест, в которых возможны разрывы гидроизоляционного покрытия при образовании трещины в конструкции является сопряжение перекрытия со стеной.

Определяем расчетную величину деформации а_т:

а_т = 0,52 > 0,5 см Þ, что при этой расчетной величине деформации а_т = 0,52см разрыва гидроизоляционного покрытия не произойдет.

Проверяем на отрыв гидроизоляции на вертикальных поверхностях при осадке сооружения под воздействием нагрузки

Нормальное давление со стороны грунта на гидроизоляционное покрытий q будет равно сумме: динамической нагрузки, действующей на стену, давления грунта и гидростатического давления.

q = 1 + 0,23 + 0,3 = 1,53 кгс/см²,

q ^. f_и < R_м,

1,53 х 0,36 < 17,5.

Таким образом, условие соблюдается.

Разработка промежуточных объемно – планировочного и конструктивного решений убежища

Графически объемно-планировочное и конструктивное решение должно отражаться на листе ватмана, где приведен план и разрез убежища ГО, экспликация помещений и необходимые данные в виде таблиц (таблицы технико-экономических показателей и эксплуатации помещений разрабатываемого убежища ГО).

Выводы по 2 разделу:

1) Класс защиты разрабатываемого убежища – IV, соответственно
DР = 1 кгс/см².

2) Площадь основных помещений – 837 м², вспомогательных – 642 м², общая – 1573,3 м².

3) Рациональные высоты помещений – 2,90 м.

4) Длина убежища в продольном – 168,48 м, в поперечном направлениях – 9,35 м.

5) Объем убежища равен 4568,37 м³, что удовлетворяет требованиям норм из расчета 1,5 м³ на человека.

6) Убежище – заглубленное: УГВ – 5 м.