Устойчивость к воздействию ударной волны

Ударная волна — область резкого сжатия среды, распространяющаяся во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Ударная волна создает на своем пути сложный комплекс нагрузок, достигающих значительных величин, вызывающих разрушение зданий и сооружений и поражение людей. Различают четыре степени разрушения зданий и сооружений: полные, сильные, средние и слабые (рис.2).

Полные разрушения характеризуются разрушением и обрушением всех или большей части стен, деформацией или обрушением перекрытий - восстанов­ление невозможно, (возникают при ΔРф> 0,5 кгс/см2).

Сильные разрушения характеризуются разрушением верхних этажей, части стен и перекрытий нижних этажей, использование помещений невозможно или нецелесообразно (возникают при ΔРф= 0,5 - 0,3 кгс/см2).

Средние разрушения характеризуются разрушением, главным образом, встроенных элементов, трещинами в стенах, обрушением чердачных перекры­тий, подвалы сохраняются, завалы не образуются - требуется капитальный ре­монт (возникают при ΔРф = 0,3 - 0,22 кгс/см2 ).

Слабые разрушения характеризуются разрушением оконных и дверных заполнений, легких перегородок, появлением трещин в стенах верхних этажей -восстановление возможно путем капитального ремонта ( возникают при ΔРф = 0,2-0,1 кгс/см2 ).

На объектах, продолжающих свою производственную деятельность в зоне возможных сильных разрушений, предстоит решать следующие задачи:

1. Проектирование и строительство убежищ (заблаговременных и быстровозводимых) в соответствии с требованиями СНиП – II – 11 – 77* «Нормы проектирования. Защитные сооружения ГО» и «Рекомендации по проектированию и строительству быстровозводимых защитных сооружений».

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

2. Повышение устойчивости инженерно-технического комплекса объектов за счет выполнения при проектировании и строительстве таких требований, норм инженерно-технических мероприятий как:

Ø использование легких, несгораемых ограждающих конструкций;

Ø увеличение жесткости конструкций, уменьшение их парусности;

Ø переход на горизонтальные конструкции, вместо вертикальных;

Ø размещение части технологического оборудования на открытых площадках или под лёгкими навесами;

Ø защита уникального оборудования;

Ø разработка мероприятий по предотвращению попадания радиоактивной пыли в производственные помещения и сооружения.

3. Анализ фактической устойчивости существующих объектов для выявления наиболее слабых звеньев технологической цепи и дальнейшей разработки мероприятий по повышению общей устойчивости объекта.

Фактическая устойчивость производственных, жилых и административных зданий к воздействию резкого повышения давления (ударной волне) определяется по формулам:

ΔРф = 0,14*КПi для производственных зданий

ΔРф = 0,23*КПi для жилых, общественных, административных зданий, где

ΔРф – величина избыточного давления при значении КП, соответствующих наступлению полных КП = 1, сильных КП = 0,87, средних КП = 0,56 и слабых КП = 0,35 разрушений.

Кi = ККМСВКРПР

где, КК – коэффициент, учитывающий тип конструкций (бескаркасные КК=1, каркасные КК=2, монолитные, железобетонные КК=3,5);

КМ – коэффициент, учитывающий вид материала (деревянные КМ=1, кирпичные КМ =1,5, железобетонные армированные до 10% <0,03 КМ=2, то же больше 10% >0,03 и металлические КМ=3);

КС – коэффициент, учитывающий выполнение противосейсмических мероприятий (для несейсмических КС =1, для сейсмических КС=1,5);

КВ – коэффициент, учитывающий высоту здания.

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru где,

Нзд – высота здания;

ККР – коэффициент, учитывающий влияние на устойчивость смонтированного на объекте кранового оборудования

ККР = 1+4,65*10 -3*Q, где,

Q – грузоподъемность крана в т.

Дополнительно для средних, сильных и полных разрушений следует учитывать степень проемности и вводить КПР – при проемности до 10% - КПР=1, до 50% - КПР=1,1 при проемности больше 50% - КПР=1,3.

Порядок решения задачи

Пример 7.

Тип здания: «ПР»- производственное здание.

Конструктивная схема: «монол»- монолитное.

Вид материала: «ЖБ>0,03- железобетон.

Учет сейсмичности: да.

Высота здания (м): 12

Грузоподъемность кранов (т): 30

Степень проемности (%): 8

Решение:

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

Определяем Кi

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

Определяем ΔРф для полных разрушений

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

Определяем ΔРфдля сильных разрушений

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

Определяем ΔРф для средних разрушений

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

Определяем ΔРф для слабых разрушений

Устойчивость к воздействию ударной волны - student2.ru

Этими параметрами оценивается устойчивость всех зданий объекта.

Приложение1

Наши рекомендации