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».
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*КП*Кi для производственных зданий
ΔРф = 0,23*КП*Кi 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 = 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.
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:
Определяем Кi
Определяем ΔРф для полных разрушений
Определяем ΔРфдля сильных разрушений
Определяем ΔРф для средних разрушений
Определяем ΔРф для слабых разрушений
Этими параметрами оценивается устойчивость всех зданий объекта.
Приложение1
