Степень разрушения строений при землятресениях, баллы

Величина избыточного давления, кг/см2, определяющая степень разрушения

Сравнительная характеристика параметров при воздействия ЧС

Примеры решения задач

Задача 2.1. Определить характер разрушений и вероятность возникновения завалов в районе землетрясения силой 10 баллов при плотности застройки 40%, этажности 6-8, ширине улиц 20 м.

Решение

1. По табл. 2.10 определяем, что воздействие землетрясения силой 10 баллов эквивалентно воздействию избыточного давления 50 кПа, что характеризует зону сильных разрушений.

2. Если дана характеристика конкретного элемента ОЭ или района застройки, то по табл. 2.11 и 2.12 легко определить характер разрушений в зависимости от устойчивости объекта, типа (конструктивного выполнения) строения.

3. По табл. 2.13 высота сплошных завалов может составить до 4 м.

Таблица 2.10

Избыточное давление, кПа	Свыше 50	30...50	20...30	10...20	Менее 10
Землетрясение, баллы	11...12	9...10	7...8	5...6	4...5
Ураган (баллы) при скорости ветра (м/с)	17 > 70	16...17 50...70	14...15 30...50	12...13 25...30	9...11 < 25
Степень разрушения зданий	Полные	Сильные	Средние	Слабые	Легкие

Таблица 2.11

Объекты разрушения	Степень разрушения
Сильное	Среднее	Слабое
Защитные сооружения
Отдельно стоящие, 3,5 кг/см^2	7.5...6	6...5	5...3,5
Рассчитанные на давление 1,0 кг/см^2	3...2	2...1,5	1,5...!
Подвальные, 1,0 кг/см^2	2...1,5	1,5...1	1...0.7
Рассчитанные на давление 0,5 кг/см^2	I...0,6	0,6...0,4	0,4...0,3
ПРУ, рассчитанные на давление 0,3 кг/см^2	0,8...0,6	0,6...0,4	0,4...0,2
Подвалы без усиления	1...0,8	0,8...0,3	0,3...0,2
Промышленные и жилые здания
ПРОМЫШЛЕННЫЕ СООРУЖЕНИЕ
С тяжелым металлическим каркасом	0,6...0,4	0,4...0,3	0,3...0,1
С легким каркасом и без каркаса	0,5...0,3	0,3...0,2	0,2...0,1
Доменные печи	0,8	0,4	0,2
ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Тепловые и атомные	0,45	0,35	0,25
То же, антисейсмич. конструкции	3...2	2...1,5	0,3...0,25
Бетонные, ж/б., антисейсмич. конструкции	2...1,5	1,5...0,8	0,8...0,3
ЗДАНИЯ
Кирпичные	0,3...0,2	0,2...0,12	0,12...0,08
Деревянные	0,2...0,12	0,12...0,08	0,08...0,06
Разрушения остекления зданий	0,05...0,03	0,03...0,02	0,02...0,01
Сооружения
ПЛОТИНЫ
Бетонные		50...20	20...10
Земляные, шириной 20...100 м		10...7	7...1,5
Затворы плотин		1...0,7	0,7...0,2
Здания ГЭС	3...2	2...1	1...0,5
Подземные водо-, газо-, канализационные сети	15...10	10...6	6...13
Смотровые колодцы, задвижки			4...2
ТРУБОПРОВОДЫ
Наземные	1,3	0,5	0,2
Заглубленные до 0,7 м		3,5...2,5	2...1,5
КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ
Наземные	1...0/7	0,5...0,3	0,3...0,1
Подземные	15...10	10...8
Воздушные линии высокого напряжения	1,2...0,8	0,7...0,5	0,4...0,2
Силовые линии электрифицированной ж.д.	0,7	0,6	0,5
Стационарные воздушные линии связи	1,2...0,8	0,7...0,5	0,2
Антенные устройства	0,4	0,4...0,2	0,2...0,1
МОСТЫ
Металлические, пролетом до 45 м	2,5	2,5...1,5	1,5...1
Ж/б., пролетом до 20 м		2...1	1„.0,5
Деревянные, низководные		0,8...0,5	0,5...0,2
Шоссейные дороги с твердым покрытием	20...10		3...1,2
Пути железнодорожные		3...1.5	1,5...1
Аэродромы с бетонным покрытием			4...3
Метро		20...12	12...10
Подстанции трансформаторные и распределительные	0,7...0,6	0,6...0,4	0,4...0,3
Вышки металлические сквозной конструкции	0,5	0,3	0,2
Водонапорные башни	0,7	0,6	0,3...0,2
Резервуары чистой воды, заглубленньк		2...0,5	0,5...0,2
Газгольдеры		0,7	0,2

Примечание. Избыточное давление 1 кг/см² соответствует 100 кПа.

Таблица 2.12

Тип (конструкция) здания	Слабые	Средние	Сильные
Кирпичные с ж/б перекрытиями: малоэтажные (до 4 этажей) многоэтажные (до 8 этажей)	6...7 5...6	7...7,5 6...7	7,5...8 7...7,5
Те же, антисейсмические: малоэтажные (до 4 этажей) многоэтажные (до 8 этажей)	6,5...7,5 6...7	7,5...8 7...8	8...8,5 8...8,5
Каркасы с ж/б перекрытиями: малоэтажные (до 4 этажей) многоэтажные (до 8 этажей)	6,5...7,5 5,5...б,5	7,5...8 6,5...7,5	8...8,5 7,5...8
Те же, антисейсмические: малоэтажные (до 4 этажей) многоэтажные (до 8 этажей)	7...8 6...7	8...8,5 7...8	8,5...9 8...8,5
Ж/б крупнопанельные: малоэтажные (до 4 этажей) многоэтажные (до 8 этажей)	6...7 5...6	7...7,5 6...7,5	7,5...8 7,5...8
Те же, антисейсмические: малоэтажные (до 4 этажей) многоэтажные (до 8 этажей)	6,5...7,5 5.5...7	7,5...8 7...7,5	8...8,5 7.5...8
Ж/б каркасные: многоэтажные высотные (более 25 этажей)	7...7,5 6,5...7,5	7,5...8 7,5...8,5	8.-.8,5 8,5...9
Ж/б каркасные с большими пролетами	7...7,5	7,5...8	8...8,5
Те же, антисейсмические	7...8	8...8,5	8,5...9
Здания электростанций	7...7,5	7,5...8	8.9
Те же, антисейсмические	7,5...8	8...8,5	8,5...9,5
Подвалы зданий	7...8	8...9	9...10
Убежища 3-го класса	9...10	10...11	11...12
Быстровозводимые убежища	7,5...8,5	8,5...9,5	9,5...11
Водонапорные башни	'[6...7	7...8	8...9
Емкости наземные	7...7,5	7,5...8,5	8,5...9.5
Воздушные ЛЭП ВН	7...8	8...8,5	8,5...9
Антенные устройства	6...7	7...8	8...9
Подземные сети	9...11	11...12

Таблица 2.13

Высота сплошного завала, м, в зависимости от плотности застройки и этажности зданий

Плотность застройки, %	Этажность
	0,3	0,6		1,3	1,5	1,7	1,9	2,1
	0,4	0,7	1,2	1,6	1,9	2,3	2,4	2,6
	0,5	0,9	1,5	1,9	2,2	2,8	2,9	3,1
	0,6	1,2		2,5		3,7	3,8	4,2
	0,8	1,5	2,5	3,1	3,8	4,6	4,8	5,2
	0,9	1,7		3,8	4,5	5,6	5,8	6,2

Задача 2.2. Определить характер разрушений и вероятность возникновения завалов в районе воздействия урагана при скорости ветра до 60 м/с.

Решение

1. По табл. 2.10 (аналогично решению задачи 2.1) определяем, что ветровая нагрузка от урагана такой силы эквивалентна воздействию избыточного давления 50 кПа.

2. Решение и результаты аналогичны полученным при решении задачи 2.1, но надо использовать табл. 2.14.

Таблица 2.14

Степень разрушения при ветровой нагрузке (скорость ветра м/с)

Тип (конструктивное решение) строения	Слабые	Средние	Сильные	Полные
Промышленные здания с легким металлическим каркасом или бескаркасные		30...50	50...70	>70
Кирпичные: малоэтажные многоэтажные	25 25	25...40 25...35	40...60 35...50	>60 >50
Административные здания с ж/б каркасом		35...50	50...60	>60
Крупнопанельные жилые здания		30...40	40...50	>50
Складские кирпичные здания		30...45	45...55	>55
Трансформаторные подстанции		45...70	70...100	>100
Водонапорные башни		35...55	55...85	>85
Резервуары: наземные заглубленные	40 45	40...55 45...65	55..70 65...85	>70 >85
Насосные станции: наземные кирпичные наземные ж/б заглубленные ж/б	30 35 40	30...40 35...45 40...50	40...50 45...55 50...65	>50 >55 >65
Крановое оборудование		40...55	55...65	>65
Контрольно-измерительная аппаратура		25...35	35...45	>45
Трубопроводы: наземные на эстакаде	45 40	45...60 40... 50	60...80 50...65	>80 >65
ЛЭП		30...45	45...60	>60

Задача 2.3. Расчет смещения оборудования под действием скоростного напора. Если сила смещения F^ (рис. 2.3) окажется больше суммы сил трения F^ и горизонтальной составляющей силы крепления (усилия болтов на срез) Q, то оборудование может получить сильные, средние или слабые разрушения, то есть ^см ^> Рте ⁺ Q- Если крепление отсутствует, то Q = 0.

Рис. 2.3. Силы, действующие на оборудование при наличии скоростного потока (сила смещения F^ приложена в центре лобовой площадки предмета, то есть в центре давления; вес тела G приложен к центру тяжести оборудования)

Рис. 2.4. Зависимость скоростного напора от величины избыточного давления

Смещающая сила F_см определяется по формуле F_см(H) = C_x SP_ск, где С_x - коэффициент аэродинамического сопротивления лобовой площадки предмета (определяется по справочнику или по табл. 2.15); S (м²) - площадь лобовой поверхности предмета, которая встречает фронт УВВ; Р_ск - давление скоростного напора на оборудование, кПа (определяется по графику, рис. 2.4).

Сила трения F_тр = fmg, где f - коэффициент трения (определяется по справочнику или по табл. 2.16); m - масса оборудования, кг; g = 9,81 м/с² - ускорение свободного падения.

Таким образом, равенство F_см = F_тр является граничным значением для возможности смещения оборудования при отсутствии крепления. Преобразуя эту формулу путем подстановки, можно определить величину граничного значения скоростного напора: .

Дата добавления: 2015-05-31