ТОП 10:

РАСЧЕТ НАГРУЗОК, СОЗДАВАЕМЫХ УДАРНОЙ ВОЛНОЙ



ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

 

Нагрузки, создаваемые ударной волной в результате взрыва ем­костей со сжатым газом, взрыва газовоздушной смеси, воздушного и наземного ядерных взрывов, приводят к разрушениям 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.

 

МЕТОДИКА РАСЧЕТА

 

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, м3; р2 — конечное давление, МПа; р2 = 0,1 p1; m — показатель адиабаты; m = 1,4.

 

Безопасное расстояние, м, от места взрыва для человека

Безопасное расстояние, м, от места взрыва для жилой заст­ройки

 

2.2. Взрыв газовоздушной смеси.

Избыточное давление при взрыве газовоздушной смеси, кПа,

,

 

где m - масса горючего газа, кг; Hт — теплота сгорания, кДж/кг; Hт = 40·103кДж/кг; р0 - начальное давление, кПа; р0 = 101кПа, z - доля участия взвешенного дис­персного продукта при взрыве; z = 0,5; Vп - объем помещения, м3; с — теплоем­кость воздуха, кДж/кг; с = 1,01 кДж/кг; ρ - плотность воздуха, кг/м3; ρ - 1,29 кг/м3; Т0 - температура в помещении, К; T0 = 300 К; RH - коэффициент негерметичнос­ти помещения; RH = 3.

 

2.3. Ядерный взрыв и взрыв емкости.

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

где R — расстояние от центра взрыва, м.

 

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.

2.4.1. 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 сле­дующим образом:

для промышленного здания с металлическим или железобе­тонным каркасом: при избыточном давлении 50...60 кПа — сильное, 40...50 кПа — среднее, 20...40 кПа — слабое; для кирпичного многоэтажного здания с остеклением: при избыточном давлении 20...30 кПа— сильное, 10...20 кПа — среднее, 8...10 кПа —слабое;

для кирпичного одно- и двухэтажного здания с остекле­нием: при избыточном давлении 25...35 кПа— сильное, 15...25 кПа — среднее, 8...15 кПа — слабое; для приборных стоек: при избыточном давлении 50...70кПа — сильное, 30...50 кПа — среднее, 10...30 кПа — слабое;

для антенных устройств: при избыточном давлении 40 кПа — сильное, 20...40 кПа — среднее, 10...20 кПа — сла­бое;

для открытых складов с железобетонным перекрытием: при избыточном давлении 200 кПа — сильное.

2.4.2. 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 аэродинамичного сопротивления; S - площадь поперечного сечения приборной стойки, м2.

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.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

 

3.1. Выбрать вариант (см. таблицу).

3.2. Ознакомиться с методикой расчета.

3.3. Выполнить расчет в соответствии с выбранным вариантом.

3.4. Подписать отчет и сдать преподавателю.

 

Варианты заданий

к практическим занятиям по теме

«Расчет нагрузок, создаваемых ударной волной».

 

Вариант определяют по первой букве фамилии и последней цифре учебного шифра. Для студентов, чьи фамилии начинаются с букв А...3, — варианты 1...10; И...П — 11...20; Р...Я — 21...30.

 

Вариант Источник разрушения Начальное давление, МПа, или тротило-вый эквивалент, Мт Объем емкости, м3 Объект воздействия Расстояние от центра взрыва, м Высота и ширина объекта, м Площадь поперечного сечения объекта, м2 Масса объекта, кг Коэффициент трения Коэффициент аэродинамического сопротивления
Емкость со сжатым газом 0,5 Многоэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Наземный ядерный взрыв - Приборная стойка 1,4×0,5 0,28 0,5 0,85
Двухэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Емкость со сжатым газом 0,05 Складское кирпичное здание - - - - -
Антенна спутникового телевидения 1,5×1,5 1,8 0,16 1,6
Воздушный ядерный взрыв - Многоэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 2×0,5 0,4 0,4 0,85
Емкость со сжатым газом Двухэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 1,5×0,3 0,3 0,3 0,85
Воздушный ядерный взрыв 0,01 - Многоэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 0,5×0,3 0,01 0,4 0,85
Воздушный ядерный взрыв 0,1 - Промышленное здание с металлическим и железобетонным каркасом - - - - -
Приборная стойка 0,5×0,4 0,1 0,3 0,85
Емкость со сжатым газом 0,05 Кирпичная стена многоэтажного дома с остеклением - - - - -
Приборная стойка 0,9×0,4 0,18 0,5 0,9
Наземный ядерный взрыв - Многоэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 1,4×0,5 0,4 0,4 0,9
Емкость со сжатым газом 0,5 Многоэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 0,9×0,6 0,18 0,3 0,85
Воздушный ядерный взрыв 0,5 - Кирпичная стена многоэтажного дома с остеклением - - - - -
Приборная стойка 0,9×0,4 0,18 0,5 0,9
Наземный ядерный взрыв - Многоэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 0,9×0,6 0,18 0,5 0,85
Взрыв газовоздушной смеси 10 кг горючего вещества Промышленное здание с металлическим и железобетонным каркасом - - - - -
Приборная стойка 0,9×0,3 0,18 0,5 0,85
Воздушный ядерный взрыв 0,1 - Промышленное здание с железобетонным каркасом - - - - -
Приборная стойка 0,9×0,3 0,18 - 0,5
Емкость со сжатым газом 0,8 Одноэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Антенное устройство 0,5×0,4 0,1 0,9 0,4
Наземный ядерный взрыв 0,01 - Одноэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Антенное устройство 0,5×0,4 0,1 0,9 0,4
Емкость со сжатым газом Многоэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 0,9×0,4 0,18 0,6 0,4
Емкость со сжатым газом Одноэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 0,5×0,3 0,1 0,85 0,4
Воздушный ядерный взрыв 0,01 - Многоэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 0,9×0,4 0,18 0,6 0,4
Емкость со сжатым газом Одноэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 1,6×0,4 0,3 1,2 0,5
Наземный ядерный взрыв 0,01 - Многоэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 0,5×0,3 0,1 0,4 0,85
Наземный ядерный взрыв 0,1 - Промышленное здание с металлическим и железобетонным каркасом - - - - -
Приборная стойка 0,5×0,3 0,1 0,85 0,4
Взрыв газовоздушной смеси 50 кг горючего вещества Одноэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 1,4×0,2 0,2 0,85 0,4
Наземный ядерный взрыв 0,5 - Одноэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 1,4×0,2 0,2 0,85 0,4
Взрыв газовоздушной смеси 10 кг горючего вещества Промышленное здание с металлическим и железобетонным каркасом - - - - -
Приборная стойка 0,9×0,3 0,18 0,85 0,5
Взрыв газовоздушной смеси 10 кг горючего вещества Промышленное здание с металлическим и железобетонным каркасом - - - - -
Приборная стойка 0,5×0,4 0,1 0,85 0,3
Взрыв газовоздушной смеси 10 кг горючего вещества Кирпичная стена многоэтажного дома с остеклением - - - - -
Приборная стойка 0,9×0,4 0,18 0,9 0,5
Емкость со сжатым газом 0,4 Многоэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Приборная стойка 1,6×0,6 0,32 0,5 0,4
Наземный ядерный взрыв - Двухэтажное кирпичное здание с остеклением - - - - -
Антенная стойка с усилителем 2×0,03 0,08 - 0,85
Емкость со сжатым газом 0,05 Складское кирпичное здание - - - - -
Антенна спутникового телевидения 1,6×1,6 0,32 0,16 1,4

 







Последнее изменение этой страницы: 2016-08-01; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 100.24.125.162 (0.008 с.)