3. Устойчивость зданий и инженерно-технического комплекса.

3.1.Устойчивость к воздействию ударной волны

Ударная волна- область резкого сжатия среды, распространяется во все стороны со сверхзвуковой скорости. В зависимости от среды распространения различают ударную волну:

• воздушную

• в воде или грунте

Источником ударной волны является высокое давление в центре взрыва, достигающее миллионов атмосфер.

Ударная волна сопровождается резким скачком давления на передней её границе, характеризующаяся величиной избыточного давления, т.е. давления, превышающего атмосферное давление.

УВ действует на людей двумя способами:

Прямое действие УВ

Косвенное действие УВ ( летящими обломками сооружений, падающими стенами домов и деревьями, осколками стекла, камнями). Эти воздействия вызывают различные по степени тяжести поражения: Легкие поражения — 20-40 кПА (контузии, легкие ушибы). Средней тяжести — 40-60 кПА (потеря сознания, повреждение органов слуха, вывихи конечностей, кровотечение из носа и ушей, сотрясение мозга). Тяжелые поражение — более 60 кПА (сильные контузии, переломы конечностей, поражение внутренних органов). Крайне тяжелые поражения — более 100кПА (со смертельным исходом). Эффективным способом защиты от прямого воздействия УВ будет укрытие в защитных сооружениях (убежищах, ПРУ, быстровозводимых населением). Для укрытия можно использовать канавы, овраги, пещеры, горные выработки, подземные переходы; можно просто лечь на землю в отдалении от зданий и сооружений.

В качестве количественного показателя устойчивости объекта к воздействию ударной волны принимается значение избыточного давления, при котором здания, сооружения и оборудование объекта сохраняются или получают слабые и средние разрушения. Это значение избыточного давления принято считать пределом устойчивости объекта к ударной волне ΔРфlim.

Оценка устойчивости объекта к воздействию ударной волны сводится к определению ΔРфlim.

Для оценки требуются следующие исходные данные: местоположение точки прицеливания; удаление объекта от точки прицеливания,км; ожидаемая мощность ядерного боеприпаса , Мт; вероятное максимальное отклонение центра взрыва от точки прицеливания , км; характеристика объекта и его элементов.

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Устойчивость 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:

ΔРф = 0,14КП*Кi для производственных зданий или

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

Кi = КК *КМ *КС *КВ *ККР *КПР

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.

Исходные данные.

Тип здания жилое Конструктивная схема Б /К Вид материала жб<0,03 Учет сейсмичности да Высота здания 20м Грузоподъемность крана - Степень проемности 30%

К_к=1

К_м=2

К_с=1,5

К_пр=1,1

Решение.

К_в= (Н_зд- 2) / (3*(1 + 0,43 * (Н_зд – 5)))

Кв= (20 - 2) / (3*(1 + 0,43 * (20 – 5))) = 0,81

К_i= 1 * 2 * 1,5 * 0,81 *1 * 1,1 = 2,67

Определяем ∆Р_ф для полных разрушений:

∆Р_ф= 0,23 * 1 * 2,67 = 0,61 кгс/см²

Определяем ∆Р_ф для сильных разрушений:

∆Р_ф= 0,23 * 0,87 * 2,67 = 0,53 кгс/см²

Определяем ∆Р_ф для средних разрушений:

∆Р_ф= 0,23 * 0,56 * 2,67 = 0,34 кгс/см²

Определяем ∆Р_ф для слабых разрушений:

∆Р_ф= 0,23 * 0,35 * 2,67 = 0,2 кгс/см²

Вывод: при избыточном давлении ∆Р_ф= 0,61 кгс/см²будут полные разрушения. При избыточном давлении ∆Р_ф= 0,53 кгс/см²будут сильные разрушения. При избыточном давлении ∆Р_ф= 0,34 кгс/см² будут средние разрушения.При избыточном давлении ∆Р_ф= 0,2 кгс/см² будут слабые разрушения.