Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Безопасность технологических процессов. Учебное пособие
.pdf
-
,
А
т
х
Х
М
т
г
Х
М
А
т
х
М
т
г
3. Время подхода АХОВ к поселению, время полного заражения посе-
ления.
4. Площадь зоны возможного заражения и площадь зоны фактического
заражения.
5. Вид зоны возможного заражения.
Таблица 10.6
Варианты задачи
Количество
№
АХОВ (аварий-
вари
анта
но-химически
ри-
1
2
3
4 Формальдегид 48 20 4 изотермия 1500 2000
5
6 Сероводород 57 –20 2 изотермия 2500 1500
7
8 Триметиламин 40 20 4 изотермия 1500 2500
9 Формальдегид 46 0 1 инверсия 2000 2000
10 Фосген 87 20 2 изотермия 3000 1600
11
12 Хлор 90 –20 4 изотермия 1500 1000
13 Метиламин 41 20 1 инверсия 2000 1500
14 Хлорциан 73 20 2 изотермия 2500 1800
15 Диметиламин 40 20 3 инверсия 3000 2000
16
17 Хлор 90 –20 1 инверсия 2000 1500
18
19 Формальдегид 45 0 3 инверсия 2500 2500
20
опасное
вещество)
ммиак (изоермическое
ранение)
лор
етил меркап-
ан
Сернистый ан-
идрид
лорциан 73 20 3 инверсия 3000 1800
етил хлори-
стый
ммиак (изоермическое
ранение)
етил меркап-
ан
Сернистый ан-
идрид
разлившего-
ся при
аварии ве-
щества,
Q0, т
40 20 1 инверсия 2000 1000
93 0 2 изотермия 3000 1500
52 20 3 инверсия 2500 1800
86 0 1 инверсия 2000 1000
58 –20 3 инверсия 2500 1800
40 0 4 изотермия 1500 1000
50 20 2 изотермия 3000 1800
80 20 4 изотермия 1500 2000
Темпе-
ратура
воздуха,
°С
Ско-
рость
ветра, V
м/с
Верти-
кальная
устойчи-
вость
воздуха
Расстояние
от места
аварии до
поселения,
Х, м
Протяжен-
ность посе-
ления по
оси ветра,
X1, м
6. Сделать выводы
61
ЗАДАНИЕ 11. Безопасность труда на строительной площадке
1. Расчет на прочность средств подмащивания
При проведении строительных, ремонтных и прочих работ на высоте
более 2 м используют лестницы и средства подмащивания леса, которые
должны обладать собственной устойчивостью.
При работе средств подмащивания, для изготовления которых обыч-
но используется древесина, отдельные их элементы (балки, доски настила
и т.п.) работают на изгиб. При изгибе, особенно при сосредоточенных
нагрузках, верхние слои древесины испытывают напряжение сжатия, а
нижние ─ растяж
ения вдоль волокон. Примерно по середине высоты элемента проходит плоскость, в которой нет ни напряжения сжатия, ни
напряжения растяжения. Эту плоскость называют нейтральной.
Расчетная формула при проверке на прочность при изгибе имеет вид
M
И.MAX
W
σσ
, (11.1)
где
мальный изгибающий момент, Нм;
σ
нормальное напряжение в опасном сечении, Па;
σ
W
допускаемое напряжение на изгиб, Па.
момент сопротивления изгибу, м3;
M
И.MAX
макси-
Основные усредненные показатели физико-механических свойств
древесины различных пород дерева приведены в таблице 11.1.
Таблица 11.1
Основные усредненные показатели физико-механических свойств древесины
при влажности 15%
Предел прочности , МПа
Плот-
Порода
Лиственница
сибирская
Ель 450 39,0 70,3 100,3 9,3
Пихта
сибирская
Сосна
обыкновенная
Береза
бородавчатая и
пушистая
Примечание. В таблице приведены усредненные показатели.
ность,
кг/м
640 55,3 96,4 118,6 14,6
380 34,4 60,3 65,6 8,7
470 39,6 71,8 84,1 11,9
640 46,7 96,7 161,0 14,0
3
при
сжатии
вдоль
волокон
при
статическом
изгибе
при
растяжении
вдоль волокон
Модуль упругости Е при
статическом
изгибе, Гпа
62
b
Моменты сопротивления изгибу наиболее распространенных сече-
ний могут быть найдены по формулам:
для прямоугольника сечением bxh (рис. 11.1), расположенного на
«ребро»
2
bW
δ
6
для прямоугольника сечением bx (рис. 11.1), расположенного
«плашмя»
b
W
δ
6
для круга диаметром d
3
dW
π
32
для трубы наружным диаметром D и внутренним диаметром d
W
32
где размеры для балки прямоугольного сечения с разным располо-
жением показаны на рис. 11.1.
; (11.2)
2
; (11.3)
; (11.4)
44
dD
)(π
, (11.5)
D
b
Рис. 11.1. Профиль сечения балки: н.о. – нейтральная ось
Прочность древесины при длительных постоянных нагрузках важно
знать в связи с применением её в строительных конструкциях. Показателем этого свойства является предел длительного сопротивления
σ
ДС
, кото-
рый в среднем для всех видов нагрузки составляет примерно 0,5-0,6 величины предела прочности при кратковременных статических испытаниях,
значения которых даны в табл. 11.1.
Задание на проектирование. Определить максимальную силу, приложенную локально, которую выдержит лежащая плашмя сосновая доска
размерами 200х50 мм. Доска свободно лежит на двух опорах. При расчетах
принять, что предел прочности древесины при длительных постоянных
нагрузках
σ
ДС
= 0,5.
63
Методика расчета
1. Рассчитаем по формуле (11.3) момент сопротивления изгиба для
доски прямоугольным сечением bx, лежащей плашмя, м
2. Из формулы (11.1) получаем соотношение для определения мак-
симального изгибающего момента, Нм.
3. Учитывая, что предел прочности древесины при длительных по-
σ
стоянных нагрузках и для наших условий
, то максимальный изгиба-
ДС
ющий момент составит, Нм:
3.
MM σ
, (11.6)
.MAX
ДСMAXИ
4. Максимальная сила, которая может быть приложена к доске, Н:
M
MAX
P
, (11.7)
l
где l расстояние от точки приложения силы до опоры, на которой лежит
доска, l = 1,5 м.
2. Расчет освещения строительной площадки
Электрическое освещение строительных площадок осуществляют с
помощью стационарных и передвижных инвентарных установок. Для прожекторного освещения используют мачты высотой от 10 до 50 м, выполненные из дерева, металла, же
лезобетона и сплавов алюминия.
Для всех строительных площадок и участков, где работы выполняются в темное время суток, предусматривается устройство рабочего освещения. Общее равномерное освещение строительной площадки должно
быть не менее 2 лк, за исключением автодорог. Для охраны строительной
площадки из рабочего освещения выделяют часть осветительных установок, которые могут обеспечить на уровне земли осв
ещенность не менее
0,5 лк.
Источниками света при выполнении работ на строительных площадках могут быть:
лампы накаливания (ЛН), при ширине площадки до 20 м;
дуговые ртутные лампы (ДРЛ) и дуговые неоновые трубчатые
лампы (ДНаТ), при ширине площадки от 20 до 150 м;
дуговые ртутные с излучающими добавками лампы (ДРИ), при
ширине от 150 до 300 м;
дуговые неоновые трубчатые (ДКсТ) или шаровые (ДКсШ) ламп
ы,
при ширине площадки более 300 м.
Расчет прожекторного освещения обычно проводят для определения
типа прожектора, необходимого их количества, высоты, места и угла наклона
64
A
оптической оси в вертикальной и горизонтальной плоскостях, обеспечивающих заданную нормативную освещенность мест производства работ.
Для освещения строительных площадок рекомендуется применять
типы прожекторов, приведенные в табл. 11.2.
Таблица 11.2
Типы прожекторов, рекомендуемых для освещения строительных площадок
Макси-
сималь
Прожек-
тор
ПСМ-5-
1
ПСМ-
40-1
ПСМ-
30-1
ПЗР-400 ДРЛ-400 19 14 11 8 8 7 5 3 3 60 60
ПЗР-250 ДРЛ-250 11 10 8 6 6 5 4 3 3 60 60
ПЗС-45
ПЭС-35 Г220-500 50 22 18 14 13 11 8 5 4 21 19
ПКН-
1500-1
ПКН-
1000-1
ИСУ
01х2000/
К-63-01
ОУКсН-
20000
СКсН-
10000
Примечание.
Лампа
Г220-1000 120 35 28 22 20 17 13 7 6 21 21
ДРЛ-700 52 23 19 14 13 11 8 5 4 74 90
Г220-50 70 25 21 17 15 13 10 5 4 19 19
Г220-200 33 18 15 11 10 9 7 4 3 16 16
Г220-1000 130 35 29 22 20 18 13 7 6 26 24
ДРЛ-700 30 17 14 11 10 8 6 4 3 100 100
КГ220-1500 90 30 25 20 17 15 11 6 5 20 17
КГ220-
1000-5
КГ220-
5000-1
ДКсТ-
20000
ДКсТ-
10000
β2
и
Г
маль-
ная
сила
света,
ккд
52 23 19 14 13 11 8 5 4
71
650
165 40 33 25 23 20 15 15 15 137 24
β2
полные углы рассеяния света в горизонтальной и вертикаль-
B
Максимальная допустимая высота установ-
ки прожекторов, м, при нормируемой осве-
щенности 2 лк
0,1 1 2 3 5 10 30 50
26 22 17 15 13 10 6
65 50 45 40 30 25 25 95 10
5 104 70
Угол
Рассея-
ния
β2
,
Г
град
β2
B
град
,
ной плоскостях.
При известных размерах строительной площадки и нормируемой
освещенности на ней ориентировочное число прожекторов
N
может быть
определено по формуле
A
где
определяемый по табл. 11.3;
– коэффициент, учитывающий световую отдачу источника света,
m
E
ной поверхности площадки, лк;
kEmN
H
– нормируемая освещенность горизонталь-
H
k
– коэффициент запаса, принимаемый для
, (11.8)
P
Л
ламп накаливания (ЛН) равным 1,5, и для газоразрядных ламп – 1,7;
2
освещаемая площадь, м
P
;
– мощность лампы, Вт.
Л
–
65
Таблица 11.3
Ориентировочное значение коэффициента
Лампа
ЛН
ГЛН ПКН, ИСУ 75…125 0,50 0,25
ДРЛ ПЗС, ПСМ
ДРИ ПЗС, ПСИ
ДКсТ-20000 ОУКсН (Н=30 м)
Тип
прожектора
ПЗС, ПСМ
Ширина
освещаемой
площадки, м
75…150 0,90 0,30
175…300 0,50 0,25
75…250 0,25 0,13
275…350 0,30 0,15
75…150 0,30 0,10
175…350 0,16 0,06
150…175 0,75 0,50
200…350 0,50 0,40
Значение коэффициента
расчетной освещенности площадки, лк
0,5…1,5 2…30
m
при
m
Минимальная высота установки прожекторов над освещенной поверхностью может быть рассчитана по формуле, м
I
MAX
, (11.9)
300
где
h
П
I
– максимальная сила света, кд, определяемая по табл.11.2.
MAX
Задание на проектирование. Для строительной площадки размерами
100х200 м необходимо спроектировать общее равномерное освещение.
Для освещения площадки в соответствии с рекомендациями ГОСТ
12.1.046-85 выберем к установке четыре прожекторных вышки, располо-
женных по углам площадки. С учетом рекомендаций табл. 3 и 4, вышеприведенных рекомендаций по источникам свет
а принимаем к установке прожектора типа ПЗС-45 с дуговыми ртутными лампами типа ДРЛ-700. Нормативная освещенность строительной площадки составляет
E
= 2 лк.
H
3. Расчет зон защиты молниеотводов
Разряды атмосферного электричества (молнии) способны вызывать
взрывы, загорания и разрушения наземных объектов, все это требует разработки специальной системы защитных мер безопасности от действия молний.
Молниезащитой называется комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, загораний и разрушений, вызванных электрическим, теплов
ым или механическим воздействием молний. Одним из основных нормативных документов в области защиты сооружений и объектов от воздействия молний является Инструкция
по устройству молниезащиты зданий и сооружений РД 34.21.122-87.
66
Порядок расчета зон защиты
Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h
представляет собой круговой конус, вершина которого находится на высо-
< h. На уровне земли зона защиты образует круг радиусом rо. Гори-
те h
о
зонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения
представляет собой круг радиусом
r
.
X
h
Зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов высотой h <
150 м имеют следующие габаритные размеры, м:
зона А:
зона Б:
hh 85,0
hh 92,0
;
X
;
o
)(002,01,1(
hr 5,1
o
;
X
o
o
hhr )002,01,1(
h
X
hhr
(11.10)
)
0,85
h
X
hr
(5,1
(11.11)
)
0,92
Для зоны Б высота одиночного стержневого молниеотвода при из-
вестных значениях
h
r
и
X
может быть определена по формуле, м
X
63,1
hr
XX
h
, (11.12)
5,1
X
Задание на проектирование. Рассчитать размеры зоны защиты с
h
надежностью типа Б одиночного стержневого молниеотвода высотой
25 м. Расчеты произвести для зоны на поверхности земли и для высоты
=
h
X
= 12 м. Рассматриваемый молниеотвод (рис. 11.2) размещен на расстоянии
4 м от середины большей стороны прямоугольного здания с высотой h=12
м, длиной l=10 м, шириной a=8 м.
h
0
h
X
h
r
X
l
b
r
0
2
1
Рис. 11.2. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода:
граница зоны защиты на уровне h
1
; 2 то же на уровне земли
x
67
Определить максимальную высоту hо, на которой данный молниеот-
вод обеспечивает защиту с заданной надежностью.
Методика расчета
1. Используя формулы (11.11), определить габаритные размеры
зоны защиты, м.
2. Показать на рис. 11.2 в масштабе рассчитанные размеры зон защи-
ты молниеотвода. Заштрихованная область обозначает защищаемое здание.
4. Безопасность земляных работ
Производство работ, связанных с нахождением работников в выем-
ках с вертикальн
ыми стенками без крепления в песчаных, пылеватоглинистых и талых грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии
вблизи подземных сооружений, допускается при их глубине не более, м:
1,0 в неслежавшихся насыпных и природного сложения песчаных грун-
тах; 1,25 в супесях; 1,5 в суглинках и глинах.
При сред
несуточной температуре воздуха ниже минус 2 оС до-
мерзлых грунтах, кроме сыпучемерзлых, по сравнению с вышеназванными
величинами на высоту промерзания грунта, но не более чем 2 м.
Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с
откосами без креплений в насыпных, песчаных и пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых во
д (с учетом капиллярного поднятия), или грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, допускается при
глубине выемки и крутизне откосов, указанных в табл. 11.4.
Таблица 11.4
Минимально необходимая крутизна откосов (углов, град)
при разработке грунтов
Виды грунтов
1. Насыпные
неслежавшиеся
2. Песчаные
3. Супесь
4. Суглинок
5. Глина
6. Лессовые
Примечания: 1. При напластовании различных видов грунта крутизну откосов назначают по наименее устойчивому виду от обрушения откоса. 2. К неслежавшимся
насыпным относятся грунты с давностью отсыпки до двух лет
пяти лет
для пылевато-глинистых грунтов.
Крутизна откоса (отношение его высоты Н к заложению а) при
глубине выемки Н, м, не более
1,5 3,0 5,0
1:0,67 (
1:0,5 (
1:0,25 (
=90
1:0 (
=90
1:0 (
=90
1:0 (
о
=56
)
о
=63
) 1:1 (=45о) 1:1 (=45о)
о
=76
) 1:0,67 (=56о) 1:0,85 (=50о)
о
) 1:0,5 (=63о) 1:0,75 (=53о)
о
) 1:0,25 (=76о) 1:0,5 (=63о)
о
) 1:0,5 (=63о) 1:0,5 (=63о)
1:1 (=45о)
1:1,25 (=39о)
для песчаных; до
68
g
g
Н
Расчет откоса на устойчивость
В основу расчета плоских откосов связных грунтов (суглинок, супесь) на устойчивость положена теория устойчивости горных пород. Для
проведения необходимых инженерных расчетов должна быть задана геометрия выемки. Наиболее часто при расчетах используется выемка с геометрией, как показано на рис. 11.3.
а
Выемка
Грунт
Рис. 11.3. Геометрия выемки
Принимая, что в момент предельного равновесия сила массы съезжающего связного грунта края выемки будет уравновешиваться силами
сцепления и трения в плоскости между неподвижным грунтом и съезжающей часть, можно установить аналитическую зависимость между глубиной
выемки H с вертикальными стенками ( = 90
о
) и характеристиками грунта
в виде:
''
φcos
C
2
где H глубина выемки, м;
H
C
g
'
приведенное значение удельного сцепле-
, (11.13)
'
)φsin1(ρ
ния грунта, определяемое по формуле, Па:
C
C
где
нормативное значение удельного сцепления грунта, Па, принимае-
мое по табл. 11.5;
'
C
K
коэффициент устойчивости, при расчетах может
УС
; (11.14)
K
УС
быть принят в пределах от 1,1 до 1,3;
ускорение свободного падения,
= 9,81 м/с2; φ предельный угол естественного откоса, град:
'
где
ных грунтов
кг/м
плотность грунта, кг/м3: для наиболее распространенных нескаль-
ρ
=13002200 кг/м3, для скальных грунтов ρ= 18003000
ρ
3
. При расчетах плотность грунта может быть определена с учетом его
arctgφ
типа и влажности или экспериментальным путем;
φtg
; (11.15)
K
УС
φ
угол внутреннего
трения, значения которого приведены в табл.11.5.
69
м
л
ы
о
Р
н
р
ф
н
р
н
р
а
ц
м
м
д
р
ж
н
я
у
л
м
е
я
З
о
п
р
5
у
у
,
х
С
е
Д
л
у
у
л
к
а
л
г
л
р
н
н
н
ы
и
т
с
о
и
н
т
й
с
Нор
Вид
Граве
крупн
Песок
крупн
Песок
Песок
пылев
Супес
Сугли
Глина
накло
номог
коэф
и по
'
φ
оп
ативные з
грунта
истый и
й песок
средней
сти
мелкий
атый
ь
нок
асчет к
а откос
амме, и
ициент с
айденно
еделить
ачения у
Характе
утизны
) мо
зображе
еплени
у (форм
аксима
K
СЦ
ельных сц
град, дл
истика
С
φ
С
φ
С
φ
С
φ
С
φ
С
φ
С
φ
плоског
ет быть
ной на
грунта:
ла (11.1
ьно доп
K
СЦ
еплений
различны
начения
0,45
2
43
3
40
6
38
8
36
1921
2830
3947
2426
откоса
роизвед
ис. 4.
'
С
Hg
ρ
) преде
стимый
С
кПа, и уг
грунтов
и φпри
0,55
1
40
2
38
4
36
6
34
1517
29
26
3437
25
23
81
21
(максим
н при г
ля этого
,
ьному у
гол нак
ов внутре
оэффицие
0,65
0
38
1
35
2
32
4
30
1315
27
24
2531
24
19
4568
20
15
льно до
убине в
необход
лу естес
она отко
Табл
него тре
те порис
0,75
0
28
2
26
1113
24
21
2025
23
18
4154
19
14
пустимы
емки до
имо рас
венного
а .
ца 11.5
ия φ,
ости е
0,85
9
18
1622
22
16
3647
18
12
угол
5 м по
читать
(11.16)
откоса
, г
ад
Рис. 11
.4. Макси
ально доп
устимый
гол накло
а плоског
откоса
70
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]