Взрыв вне здания (стр. 1 из 2)
Министерство образования и науки Украины
Кафедра: ГО и ВП
Расчетно-графическая работа
по дисциплине «Гражданская оборона»
(взрыв вне здания)
г. Симферополь-2009 г.
Задача
Вследствие влияния взрыва в середине крупноблочного жилого бескаркасного здания, произошло его разрушение. КЧС объекта, штаб ликвидации, вместе со спасательными формированиями прибыли на место аварии, определены причины и масштабы разрушения здания. Аварийно-спасательные команды приступили к разборке завалов.
Комиссия по ЧС организует всестороннее обеспечение СиДНР, используя для этого финансовые и материальные резервы объекта. При их возможном недостатке осуществляет пополнение, по заявкам, подающимся на основании расчетов членов КЧС и служб ГЗН объекта через соответствующие службы КТЭБ и ЧС города.
Выполнить:
1. Определить показатели, непосредственно характеризуя завал и его обломки: (L, Aзав, Bзав, hзав, структуру завала по весу обломков, структуру завала по составу элементов, вес основных осколков конструктивных элементов здания и наличие в них арматуры).
2. Построить расчётную схему завала, учитывая показатели завала, в масштабе (выбрать самостоятельно) с указанием исходных и расчётных размеров.
3. Сделать расчёт общего объёма завала (W).
4. Провести анализ показателей завала и его обломков, выбрать способ разбора завала.
5. Провести расчёт сил и средств, необходимых для ликвидации завала.
Провести расчёт финансовых средств необходимых для проведения работ по разборке и ликвидации завала на территории объекта.
Теоретическая часть
Взрыв - это быстро протекающий процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающейся освобождением значительного количества энергии в ограниченном объёме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна, приводящая к возникновению ЧС. Взрыв - процесс выделения энергии за короткий промежуток времени, связанный с мгновенным физико-химическим изменением состояния вещества, приводящим к возникновению скачка давления или ударной волны, сопровождающийся образованием сжатых газов или паров, способных производить работу.
Основными поражающими факторами являются: воздушная ударная волна, возникающая при ядерных взрывах, взрывах инициирующих и детонирующих веществ, при взрывных превращениях облаков топливно-воздушных смесей, взрывов резервуаров с перегретой жидкостью и резервуаров под давлением - зону сильного сжатого воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью, осколочные поля, создаваемые летящими обломками разного рода объектов технологического оборудования, строительных деталей и т.д. Основными параметрами поражающих факторов при этом выступают: - воздушная ударная волна - избыточное давление в её фронте; скоростной напор и время действия ударной волны.
Избыточное давление это разница между максимальным давлением воздуха во фронте ударной волны и атмосферным давлением.
Под обломками. В результате взрывов могут возникнуть пожары, утечка опасных веществ из повреждённого оборудования. При взрывах люди получают термические и механические повреждения. Характерны черепно-мозговые травмы, множественные переломы и ушибы, комбинированные поражения.
Причинами взрывов служат подрывы: взрывчатых веществ; пыле воздушных смесей (происходят в ограниченном пространстве); газопыле воздушных смесей (могут происходить как в ограниченном так и в неограниченном пространстве).
Физические взрывы, - их, как правило, связывают с взрывами сосудов от давления паров и газов, причём основной причиной их образования является не химическая реакция, а физический процесс, обусловленный высвобождением внутренней энергии сжатого и сжиженного газа.
К физическим взрывам относится также явление физической детонации (возникающее при смешении горячей и холодной жидкостей, когда температура одной из них значительно превышает температуру кипения другой, например выливание расплавленного металла в воду).
При непосредственном воздействии ударной волны причиной поражения является избыточное давление. При косвенном - люди поражаются обломками зданий, осколками и другими предметами перемещающимися под действием скоростного напора Косвенное воздействие возможно в зонах с избыточным давлением 3 кпа (килопаскалей)
При взрывах происходит разрушение зданий и сооружений за счёт воздействия на них избыточного давления.
Наибольшим разрушениям подвергаются здания и конструкции больших размеров с лёгкими несущими конструкциями, значительно возвышающими над землёй, а также немассивные бескаркасные сооружения с несущими стенами из кирпича и блоков.
Степень разрушения конкретного типа здания, сооружения или оборудования при воздействии ударной волны определяется главным образом избыточным давлением.
Степени разрушений, при различных избыточных давлениях, принято делить на полные, сильные, средние, слабые:
-зона слабых разрушений - от 10 кпа до 20 кпа - В зданиях и сооружениях разрушены часть внутренних перегородок, заполнения дверных и оконных проёмов. Оборудование предприятий имеет незначительные деформации второстепенных элементов. На КЭС имеется незначительные разрушения и поломки конструктивных элементов.
-зона средних разрушений - от 20 до 30 кпа - В зданиях и сооружениях разрушены главным образом не несущие, второстепенные конструкции (лёгкие стены, перегородки, крыши, окна, двери). Возможны трещины в наружных стенах и вывалы в отдельных местах. Перекрытия и подвалы не разрушены, часть помещений пригодна к эксплуатации. Деформированы отдельные узлы оборудования и техники. Техника предприятий выходит из строя и требует капитального ремонта. На КЭС деформированы и разрушены отдельные опоры воздушных линий электропередач, имеются разрывы технологических трубопроводов. Для восстановления зданий, получивших средние разрушения, требуется капитальный ремонт.
-зона сильных разрушений - от 30 до 50 кпа - В зданиях и сооружениях значительные деформации несущих конструкций, разрушена большая часть перекрытий и стен. Восстановление зданий возможно, но нецелесообразно, так как практически сводятся к новому строительству с использованием некоторых сохранившихся конструкций. Оборудование предприятий большей частью разрушается и значительно деформируется. Отдельные детали и узлы оборудования могут использоваться как запасные части. На КЭС и трубопроводах разрывы и деформации на отдельных участках подземных сетей, деформации опор воздушных линий электропередач и связи, а также разрывы технологических трубопроводов.
-зона полных разрушений - свыше 50 кпа - В зданиях разрушены все основные несущие конструкции и обрушены перекрытия. Восстановление невозможно. Оборудование предприятий восстановлению не подлежит. На КЭС и технологических трубопроводах разрывы кабелей, разрушение значительных участков трубопроводов, опор воздушных линий электропередач т.п.
Расчетная часть:
1.Взрыв газовоздушной смеси в открытом пространстве.
, гдеr0- радиус действия взрыва волны
к- коэффициент учитывающий долю активн. Газа (0,05)
Q- количество газа до взрыва (120м3)
r0=33,67м
Определим избыточное давление
DР =r/r0 , где r-расстояние то емкости до здания
DР =30м/33,67м3=0,89кПа
2. Определим показатели, непосредственно характеризующие завал и его обломки:
Основными показателями завалов являются:
Дальность разлета обломков здания (L) - расстояние от контура дома к границам основной массы обломков, рассчитывается в метрах по формуле:
L = H/4
где L – дальность раздета обломков,
H - высота дома=36м
L = 9м
Длина завала(Азав) - геометрический размер завала в направлении самого большого размера дома
Для взрывов размеры длины завалы определяются по формуле:
Азав=А+2L, где
А – длина здания,
L – дальность разлета обломков
Aзав=52+2*9=74 м
Ширина завала(Взав) - геометрический размер завала в направлении второго по величине размера дома
Для взрывов размеры длины завалы определяются по формуле:
Bзав=B+2*L,
где В – ширина здания,
L – дальность разлета обломков
Взав=24+2*9=42 м
Высота завала (h) определяется по формуле:
,где g - удельный объем, находится по таблице 1 (для жилого бескаскадного крупноблочного = 36 м3 );
H – высота здания; k – коэффициент для взрыва внутри здания = 2,5
h=36*36/100+2*36=7.5м
Объем завала определяется по формуле:
,где g - удельный объем;
А – длина здания;
В – ширина здания;
H – высота здания;
W=36*74*42*7.5/100=8391.6м3
Объёмно-массовые характеристики завала определяются по табл. 2:
- Крупных обломков от 2 до 5 тонн- 30 %
- Средних обломков по весу от 200 кг до 2т - 60 %
- Мелких обломков по весу до 200 кг - 10 %.
Завал по составу определяется по табл. 3:
- Обломки железобетонных конструкций - 75 %
- Деревянные конструкции - 8 %
- Металлических конструкций -2 %
- Строительный мусор - 15 %
Вывод: в результате взрыва середине крупноблочного жилого бескаскадного здания образовался завал длиной (А) 74 метра, шириной (В) 42 метров и высотой (h) 7.5 метра. Общий объем завала (W) составляет 8391.6м3
Расчетная схема завала
Вид сбоку:
Вид сверху:
