Практическая часть Вариант 17

6.1 Расчёт устойчивости производственных, жилых и административных

Зданий к воздействию резкого повышения давления (ударной волны)

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».

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

- использование легких, несгораемых ограждающих конструкций;

- увеличение жесткости конструкций, уменьшение их парусности;

- переход на горизонтальные конструкции, вместо вертикальных;

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

- защита уникального оборудования;

- 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:

ΔР_ф = 0,14К_П·К_i для производственных зданий или

ΔР_ф = 0,23*К_П·К_i для жилых, общественных, административных зданий где, ΔР – величина избыточного давления при значении К_П, соответствующих наступлению полных К_П = 1, сильных К_П = 0,87, средних К_П = 0,56 и слабых К_П = 0,35 разрушений.

К_i = К_К ·К_М ·К_С ·К_В ·К_КР ·К_ПР

где,

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

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

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

К_В – коэффициент, учитывающий высоту здания.

Н_зд – 2

К_В = 3[1+0,43(Н_зд – 5)]

где, Н_зд – высота здания;

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

К_КР = 1+4,65 10 ^-3·Q

где, Q – грузоподъемность крана в тн.

Дополнительно для средних, сильных и полных разрушений следует учитывать степень проемности и вводить К_ПР – при проемности до 10% - К_ПР=1, до 50% - К_ПР=1,1 при проемности больше 50% - К_ПР=1,3. [5]

1. Тип здания – производственное.

2. Конструктивная схема – каркасное.

3. Вид материала – железобетон <0,03

4. Учёт сейсмичности – нет

5. Высота здания (м) – 16м

6. Грузоподъёмность кранов (т) – 20

7. Степень проемности % - 30

Решение:

Расчётная формула

ΔР = 0,14К_П·К_i

где, ΔР – величина избыточного давления при значениях К_П, соответствующих наступлению полных К_П =1, сильных К_П =0,87, средних К_П =0,56 и слабых

К_П =0,35 разрушений.

К_i = К_К ·К_М ·К_С ·К_В ·К_КР ·К_ПР

где,

К_К – коэффициент, учитывающий тип конструкции К_К=3,5

К_М - коэффициент, учитывающий вид материала К_М=3,5

К_С - коэффициент, учитывающий выполнение противосейсмических мероприятий К_С=1,5.

К_В - коэффициент, учитывающий высоту здания.

Н_зд – 2

К_В = 3[1+0,43(Н_зд – 5)]

где, Н_зд – высота здания =12 м.

К_В = (16-2)/(3*[1+0,43*(12 – 5)]) = 14/3(1+4,73) = 10/17,19 = 0,814;

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

К_КР = 1+4,65 10 ^-3·Q

где, Q – грузоподъемность крана в тн.

К_КР = 1+4,65 10 ^-3·20 = 1,093

К_ПР - коэффициент, учитывающий степень проемности.

Только для полных, сильных и средних разрушений К_ПР =1,1

Определяем К_i – для полных, сильных и средних разрушений

К_i = 2·2·1·0,814·1,093·1,1 = 3,915

Определяем К_i – для слабых разрушений

К_i = 2·2·1 ·0,814·1,093 = 3,559

Определяем ΔР_ф для полных разрушений

ΔР_ф = 1·3,915·0,14 = 0,5481 кгс/см²

Определяем ΔР для сильных разрушений

ΔР_ф = 0,14·0,87·3,915 = 0,4768 кгс/см²

Определяем ΔР для средних разрушений

ΔР_ф = 0,14·0,56·3,915 = 0,3069 кгс/см²

Определяем ΔР для слабых разрушений

ΔР _ф= 0,14·0,35·3,559 = 0,17439 кгс/см²

Вывод: При расчёте фактическая устойчивость производственных, жилых и административных зданий к воздействию резкого повышения давления (ударной волне) для полных разрушений ΔР_ф =0,5481 кгс/см², для сильных разрушений ΔР = 0,4768 кгс/см², для средних разрушений ΔР= 0,3069 кгс/см², для слабых разрушений ΔР= 0,17439 кгс/см²