разбивка подземных коммуникаций и геодезические работы




Практическая работа № 5

 

Расчёт нагрузок создаваемых ударной волной

            1. Цель работы
      Ознакомиться с методикой оценки устойчивости работы объекта народного хозяйства.

2. Пояснения к работе
2.1 Краткие теоретические сведения
Нагрузки, создаваемые ударной волной в результате взрыва ёмкостей со сжатым газом, взрыва газовоздушной смеси, воздушного и наземного ядерных взрывов, приводят к крушениям зданий, сооружений, оборудования, установок и т.д.
В результате разрушения объектов возникают чрезвычайные ситуации с соответствующими степенями разрушения, опрокидывания и смещения оборудования и установок.
Для принятия решений по проведению восстановительных работ на объектах, подвергшихся разрушению, необходимо провести оценку степени разрушения.





2.2. Методика расчета
2.2.1. Взрыв емкости со сжатым газом.
Тротиловый эквивалент, кг.,

где А – работа взрыва (работа газа при адиабатическом расширении), МДж.

где р1 – начальное давление в сосуде, МПа; V – начальный объем газа, ;    р2 – конечное давление, МПа; р2=0,1р1; m – показатель адиабаты; m=1,4.

Безопасное расстояние, м, от места взрыва для человека:
.
Безопасное расстояние, м, от места взрыва до жилой застройки:
.
2.2.2. Взрыв газовоздушной смеси.
Избыточное давление при взрыве газовоздушной смеси, кПа.

где m – масса горючего газа, кг; НТ – теплота сгорания, кДж/кг; кДж/кг; р0 – начальное давление, кПа; р0=101кПа; z – доля участия взвешенного дисперсного продукта при взрыве, z=0,5; VП – объем помещения, ; с – теплоёмкость воздуха, кДж/кг; с=1,01 кДж/кг; р – плотность воздуха, кг/; р=1,29, кг/; Т0 – температура в помещении, К, Т0=300К; RН – коэффициент не герметичности помещения; RН=3.

2.2.3. Ядерный взрыв и взрыв емкости.
Избыточное давление, кПа, во фронте ударной волны наземного и воздушного взрыва, а также при взрыве емкости со сжатым газом

 

где R – расстояние от центра взрыва, м.

2.2.4. Степень разрушения объекта воздействия.
Степень разрушения объекта воздействия (здания, сооружения и т.д.) оценивают по критерию физической устойчивости (сильное, среднее, слабое), а объекты воздействия (оборудование, установки и т.д.) – по критерию опрокидывания и смещения.
Если под воздействием ударной волны с избыточным давлением элементы производственного комплекса разрушаются полностью, разрушение оценивается как сильное; если элементы производственного комплекса в этих условиях могут быть восстановлены в короткие сроки, разрушение оценивается как среднее или слабое.
Степень разрушения производственных комплексов в зависимости от избыточного давления может быть оценена следующем образом:

  1. Для промышленного здания с металлическим или железобетонным каркасом: при избыточном давлении 50...60кПа – сильное, 40...50кПа – среднее, 20...40кПа – слабое;
  2. Для кирпичного многоэтажного здания с остеклением: при избыточном давлении 20...30кПа – сильное, 10...20кПа – среднее, 8..10кПа – слабое;
  3. Для кирпичного одно- двухэтажного здания с остеклением: при избыточном давлении 25...35кПа – сильное, 15...25кПа – среднее, 8...15кПа – слабое;
  4. Для приборных стоек: при избыточном давлении 50...70кПа – сильное, 30...50кПа – среднее, 10...30кПа – слабое;
  5. Для антенных устройств: при избыточном давлении 40кПа – сильное, 20...40кПа – среднее, 10...20кпа – слабое;
  6. Для открытых складов с железобетонным перекрытием: при избыточном давлении 200кПа – сильное.

2.2.5. Степень опрокидывания и смещения антенного устройства или приборной стойки.
Скоростной напор взрыва, кПа,

где р0  - начальное атмосферное давление, кПа.

Допустимый скоростной напор взрыва, кПа, при опрокидывании антенного устройства или приборной стойки
,
где a и b – высота и ширина объекта, м; G – масса объекта, Н; Сх – коэффициент аэродинамического сопротивления; S – площадь поперечного сечения приборной стойки, .

Если скоростной напор взрыва больше допустимого при опрокидывании, то антенное устройство или приборная стойка опрокинется.
Допустимый скоростной напор взрыва при смещении антенного устройства или приборной стойки
,
где f – коэффициент трения.

Если скоростной напор взрыва больше допустимого при смещении, то антенное устройство или приборная стойка сместится.

 

2.3. Порядок выполнения задания
2.3.1. Выбрать вариант (см. таблицу).
2.3.2. Ознакомиться с методикой расчета.
2.3.3. Выполнить расчет в соответствии с выбранным вариантом.
2.3.4. Написать вывод и сдать отчет преподавателю.

            3. Задание
Рассчитать нагрузку, создаваемую ударной волной и определить степень разрушения объекта. Исходные данные для расчетов взять из таблицы «Варианты заданий».

Варианты заданий
К практическим заданиям по теме «Расчет нагрузок, создаваемых ударной волной»

4. Содержание отчета
Отчет должен содержать:
4.1. Название работы.
4.2. Цель работы.
4.3. Задание.
4.4. Необходимые расчеты.
4.5. Анализ результатов расчетов.
4.6. Вывод по работе.
4.7. Ответы на контрольные вопросы.

5. Контрольные вопросы
5.1. Что следует понимать под устойчивостью работы объекта экономики?
5.2. Назовите основные этапы исследования устойчивости работы объекта экономики.

6. Литература

  1. Гражданская оборона / Атаманюк В. Г., Ширшев Л. Г., Акимов Н. И. -М.: Высшая школа, 1986.-207с.
  2. Безопасность жизнедеятельности / С. В. Белов, В. А. Девисилов, А. Ф. Козьяков и д.р.; Под общ. ред. С. В. Белова.-М.: Высшая школа, НМЦ СПО, 2000.-343с.

4. Безопасность жизнедеятельности. Практические занятия / И. Г. Гетия, С. И.        Гетия, В. Н. Емец и др. -  М.: Колос, ИПР СПО, 2002. - 104 с.