Файл: Расчет конструкций убежищ..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ет рациональность компоновки и использования объема убежища. При сравнении вариантов объемно-планировоч­

ных решений меньшее значение К2

говорит

о том, что на

1 м2 полезной площади приходится

меньший

строительный

объем убежища и, следовательно, данный вариант при про­ чих равных условиях более экономичен. Объемный коэф­ фициент может служить критерием экономичности проектов лишь в том случае, когда сметная стоимость 1 м3 сравнива­ емых убежищ одинакова или близка между собой. Однако сметная стоимость I м3 убежища с изменением планировоч­ ных и конструктивных решений может колебаться в значи­ тельных пределах. Поэтому даже при равных объемных коэффициентах стоимость 1 м2 полезной площади в срав­ ниваемых проектах может быть различной.

Таким образом, коэффициент К2 не является достаточно точным показателем, характеризующим экономичность проекта, несмотря на то, что он отражает влияние высоты помещений, толщины стен и учитывает рациональность ■планировки убежища.

Коэффициент К2 изменяется от 4 до 8; большие зна­ чения соответствуют убежищам со сплошной фундаментной плитой.

Отношение площади основных помещений к площади подвала (коэффициент К3) позволяет определять возможную вместимость убежища исходя непосредственно из размеров здания (подвала). Коэффициент К3 учитывает площадь раз­ личных незащищенных помещений, которые предусматри­ ваются в подвалах для технологических нужд. В убежищах с коммуникационными коридорами вдоль стен К3 равен 0,25—0,4, возрастая до 0,5—0,65 при увеличении их вме­ стимости.

Суммарный фактический расход полезной площади на одного человека (коэффициент Кл) составляет 0,65—1,2 м2, причем меньшие значения характерны для убежищ боль­ шой вместимости.

Для разработанных типовых проектов убежищ лучшие

•показатели таковы: Кх = 0,82,

/<2 = 3,8, К3 = 0,6 и

К4 = 0,64.

необходимы для оцен­

Натуральные показатели также

ки экономичности проектных решений, особенно конструк­ ций убежищ. Расход бетона в нетиповых проектах состав­ ляет: на одного человека 1,3—3 м3, на 1 м2 полезной пло­ щади — 1,2—3,2 м3, а в типовых проектах лучшие пока­ затели соответственно равны 0, 94 и 1,05 м3.

30


Расход металла в индивидуальных проектах встроенных

убежищ составляет: на одного

человека —

80—380 кг, на

1 м2 — 70—370 кг (показатели

возрастают

с увеличением

степени защиты убежища). Эти показатели включают также

расход бетона и металла на конструкции,

требующиеся

по условиям эксплуатации подвала в мирное

время и не

рассчитанные на воздействие нагрузок от ударной волны. Стоимостные показатели индивидуальных проектов

встроенных убежищ изменяются в широких пределах. Стоимость подвала-убежища примерно в 1,7—2 раза

больше стоимости обычного подвала. Удорожание по видам работ составляет в %:

На

общестроительные р аб о ты ...............................

55—60

»

водопровод

и канализацию ..............................

5— 10

»

отопление и вентиляцию...................................

15—25

»

электроосвещение ..............................................

3—6

»

силовое и

слаботочное электрооборудование 2—8

»

дизельные

электростанции...............................

7—15

Удорожание промышленных зданий с подвалом-убе­ жищем по сравнению со зданиями с обычным подвалом (при одинаковом назначении подвалов в мирное время) со­ ставляет 5—20%,

Г Л А В А II

ДИНАМИЧЕСКИЕ НАГРУЗКИ НА КОНСТРУКЦИИ ЗАЩИТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Динамические нагрузки на конструкции защитных со­ оружений создаются в основном воздействием ударной волны ядерного взрыва или взрыва химических взрывча­ тых веществ. Максимальная величина этой нагрузки и за­ кон ее изменения во времени зависят от размещения соору­ жения относительно поверхности грунта (наземное, полузаглубленное, полностью заглубленное), расположения его в застройке (встроенное, отдельно стоящее), а также раз­ меров, формы, ориентации рассматриваемого элемента кон­ струкции относительно центра взрыва и от параметров па­ дающей ударной волны (величины максимального избы­ точного давления и длительности ее действия).

Термин «падающая» волна применяется к волнам, дви­ жущимся от центра взрыва к рассматриваемой поверхности под углами падения 0—90°. При этом угол падения измеря­

ется между нормалью к

рассматриваемой поверхности

и направлением движения

волны. По величине он равен

углу наклона фронта ударной волны.

Кроме нагрузок от ударной волны некоторые конструк­ ции защитных сооружений (например, перекрытия в под­ валах зданий) могут подвергаться также воздействию крат­ ковременных динамических нагрузок от удара падающих обломков зданий.при разрушении последних ударной вол­

ной.

Для убежищ определяющими обычно

являются

нагрузки от действия воздушной ударной волны.

1.

ПАРАМЕТРЫ ВОЗДУШНОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ

'

Ударная волна имеет резко выраженный фронт, на кото­ ром скачкообразно возрастают температура, плотность, дав­ ление и скорость среды. Волна состоит из фазы сжатия и следующей непосредственно за ней фазы разрежения

(рис. 13).

Основными характеристиками фазы сжатия являются избыточное давление Арф на фронте ударной волны и про­ должительность фазы сжатия т+, называемая временем действия ударной волны.

Давления на фронте воздушной ударной волны взрыва ядерных боеприпасов или химических взрывчатых веществ

3 ?


могут быть определены по формулам В. П.

Коробейникова

[29], которые после упрощений имеют вид:

2

для 0,16 < Арф <

100 кгс/см2

или 0 <

R 2 ^

 

ЛР1(

3(1/1

 

кгс/см2;

(1)

 

ф

+ 2Э,8рз _ 1 )

 

 

для Арф <

0,16 кгс/см2

или /?2 >

2

 

 

 

АР,Ф:

 

 

0,227

кгс/см2.

(2)

 

 

 

 

 

Д2 V lgP 2+ 0,158

 

В этих

формулах

/?3 — безразмерный

радиус

ударной

волны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

| 3/"

Pi

 

(3)

 

 

 

 

 

 

 

где г2— расстояние от центра взрыва в м; рг ~

10* кгс/м2 —

атмосферное давление; £ 0 — энергия взрыва

по удар­

ной волне в кгс-м\ k — коэффициент, равный 2 при назем­ ном и равный 1 при воздушном взрыве.

Рис. 13. Изменение давления в фиксиро­ ванной на местности точке в зависимости от времени /(Др_ — максимальное давле­ ние разрежения)

Воздушным называется взрыв, произведенный в воз­ духе над землей или водой на такой высоте, при которой огненный шар в момент его максимальной яркости не ка­ сается поверхности земли; наземным (надводным) называет­ ся взрыв, когда огненный шар касается поверхности земли (воды) или взрыв происходит на поверхности земли (воды) [21]. Для воздушных взрывов с большой энергией размеры огненного шара в момент его максимальной яркости меньше окончательного радиуса Ь0,ш огненного шара, величина которого согласно [39] равна:

V "~

м,

А0.ш= 10 У Я

где q — тротиловый эквивалент энергии взрыва в т.

Энергия Е0, сообщаемая среде

(воздуху), -составляет

часть полной энергии, выделяющейся при взрыве. При ядер­

2 Зак. 344

з з


ном взрыве на образование воздушной ударной волны рас­ ходуется примерно 50% всей выделяющейся энергии, при взрыве тротила —65—70% [7].

Мощность ядерных взрывов принято сопоставлять с эк­

вивалентным по энергии количеством

тротила.

Теплота

взрывчатого превращения последнего (энергия

взрыва)

примерно равна 1000 ккал/кг.

 

 

 

Для давления на фронте ударной волны при наземном

взрыве ядерного боеприпаса с полным тротиловым

эквива­

лентом q в тоннах формулы (1), (2) запишутся так:

 

при

 

 

 

 

 

 

 

78 м/т1.13

 

 

 

__________2,333__________

кгс/см2;

(4)

 

V

1 + 0.494- 10-3 /?3— 1

 

 

при

78 м/т'/3

 

 

 

 

Ар,

= ----- _f.’.9

= кгс/см2.

(5)

 

1

7 П Л 8 Я - 1 ,4 4

 

 

Здесь

R — приведенное расстояние

 

 

 

 

R = , _

м/т'/ 3.

 

(5а)

 

 

V "

 

 

 

Формулы (4) и (5) графически представлены на рис. 14. При воздушном ядерном взрыве давление на фронте па­

дающей ударной волны определяется по формулам:

 

2,333

кгс/см2;

0 ■< R ^ 62 м/т} 3;

V 1+ 10-3Л3

 

(6)

дАь =

6,9

кгс/см2;

_

_________

R > 62 м/т1/3.

U V l g t f - 1 , 2 3

Время действия фазы сжатия при наземном взрыве опре­ деляется по формуле М. А. Садовского [68]:

т + ^3,3 - К)-3 q V r 2 сек 1 5 < Д < 7 8 м/тИ3. (7 )

Изменение давления Ар (t) во времени в фазе сжатия зависит от величины Арф и выражается эмпирической фор-

34