Устойчивость функционирования работы объекта в чрезвычайных ситуациях

Исходные данные:

Тип здания - жилые, административные здания.

Конструктивная схема - бескаркасная.

Вид материала - кирпич.

Учет сейсмичности - нет.

Высота здания - 16 м.

Кран отсутствует.

Степень проёмности - 20%.

Решение:

Формула для определения степени устойчивости:

P_ф = 0,23_п *К_п *К_i (7)

где Р_ф - величина избыточного давления при значении К_п, соответствующая наступлению полных К_п = 1,сильных К_п = 0,87, средних К_п= 0,56 и слабых

К_п = 0,35 разрушений.

К_i = К_к*К_м*К_с*К_в*К_кр*К_пр (7)

Где К_к - коэффициент, учитывающий тип конструкции (К_к =1);

К_м - коэффициент, учитывающий вид материала (К_м = 1,5);

К_с - коэффициент, учитывающий сейсмичность (К_с = 1);

К_в - коэффициент, учитывающий высоту здания; Н_зд- высота здания;

К_кр - коэффициент, учитывающий влияние на устойчивость смонтированного на объекте кранового оборудования

К_пр - коэффициент, учитывающий степень проёмности.

При проёмности от 10 до 50% К_пр = 1,1

К_в = (Н_зд-2)/3[1+0,43*(Н_зд-5)], (7)

К_в = (16-2)/3[1+0,43*(16-5)] = 0,81

К_кр= 1+4,65*Q*10^-3 (7)

К_кр= 1+4,65*1*10^-3=1

К_i = 1*1,5*1*0,81*1*1,1 = 1,34

Для полных разрушений:

P_ф 0,23*1*1,34= 0,308

Для сильных разрушений:

P_ф = 0,23*0,87*1,34= 0,163

Для средних разрушений:

P_ф = 0,23*0,56*1,34 = 0,185

Для слабых разрушений:

P_ф = 0,23*0,35*1,34=0,108

Задача 2

Расчет коэффициентов защиты ПРУ зданий и сооружений при радиоактивном заражении местности для завода железобетонных изделий, расположенного на территории ООО «Газстрой» г.Ростова на-Дону.

Исходные данные:

1)Длина цеха L,м,-36;

2)Ширина цеха B,м,-18;

3)Высота цеха H,м,-11;

4)Количество окон в продольной стене цеха (шт.)-8;

5)Высота окон h,м,- 6;

6)Ширина окон b,м,- 3,5;

7)Высота подоконника h_o,м,- 1,5;

8)Стены цеха (позиция)- 2

9)Толщина стены цеха, см - 64;

10)Стены бытового корпуса (позиция) - 2;

11)Толщина стен бытового корпуса , см- 64;

12)Покрытие цеха ПРУ(позиция) - 18;

13)Размещение ПРУ - 1э;

14)Размер А ,м -15;

15)Размер Б ,м -9;

16)Количество окон

стена А (шт.) - 5;

стена Б (шт.) - 1;

17)Ширина зараженного участка,м -40

18)Высота подоконника в бытовом корпусе,м - 0,8 .

Решение:

Расчет ПРУ

1. Коэффициент защиты для цеха

Стены цеха (поз. 2) кирпичная сплошная кладка из силикатного кирпича на любом растворе с толщиной 64 см (1215 кгс/м²).

Покрытие цеха (поз. 18)

а) ребристое, ребрами вниз толщиной 10,5см (262 кгс/м²).

б) - цементно-песчаная стяжка 45 кгс/м²

- легкий бетон 10 см - 30 кгс/м²

- асфальтобетон 2,5 см - 45 кгс/м²

- четырехслойная кровля - 12 кгс/м²

Итого: 132 кгс /м²

Общий вес 262+132=394 кгс/м²

1) Расчетная формула:

К_з=0.65·К₁·К_ст/((1-К_ш)·(К_о·К_ст+1)К_пер·К_м); (8)

а) Определяем приведенные веса стен:

Q_{пр. =} Q( 1- S₀/S_ст) (8)

Стена (1) Q_пр1= 1215 ( 1 -4*4/18*11) = 243 кгс/м²

Стена (2) Q_пр2 =1215 ( 1 -21*8/11*36) = 705 кгс/м²

Стена (3) Q_пр3 =1215 ( 1 -1*2*2/18*11) = 1203 кгс/м²

Стена (4) Q_пр4 = 1215 ( 1 -(2*1,5*1,5*5+1*2)/18*9) = 1303 кгс/м²

б) Определяем внутренние плоские углы К₀, К₁ и К_пер.

tg ?₁ = 18/36= 0,5; ?₁ = 27^°

?₁= ?₃ = 2*27= 64^°

?₂ = ?₄ = 180° - 54° = 126°

К₁ = 360°/? ?_i +36°

К₁ = 360/(180+36) = 1,7

в) Определяем К_ст

К_{ст ср}=?К_ст•?_i / ??_i (8)

К_{ст ср}= (5,29*54+126,5*126)/180=90,14

г )К_пер = 5,5 (интерполируем табл. 21)

д) V₁ = 0,065 для высоты 11м (интерполяция

е) Определяем К_ш по таблице интерполяции для ширины 18+2*0,64= =19,28

К_ш=0,34

ж) Определяем К₀

К₀ = 1,5•а (высота низа проема до 1,5 м)

а = S₀/S_п (8)

а = (3,5*6*8+4*4)/18*36 = 0,28

К₀ = 1,5*0,28=0,43

з) К_м = 0,8 (табл. 22)

и) Определяем К_з

К_з=(0,65*1,7*90,14*4,86)/(0,085*90,14*4,86+(10,34)*(0,43*90,14+1)*4,86*0,8)==3,5

Вывод: в зависимости от веса ограждающих конструкций и степени проемности К_з защиты цеха ЖБИ ООО «Газстрой» колеблется от 2 до 22, 2<К_з<22, т.е. в пределах нормы.

2.Определить защитные свойства и возможность приспособления бытовок цеха завода ЖБИ ООО «Газстрой» под ПРУ с К_з > 200 (зона возможных слабых разрушений

Стены бытовок (поз. 2)- кирпичная сплошная кладка из силикатного кирпича на любом растворе с толщиной 64 см (1215 кгс/м²).

Покрытие ПРУ (поз. 18)

а) ребристое, ребрами вниз толщиной 10,5см (262 кгс/м²).

б) - цементно-песчаная стяжка 45 кгс/м²

- легкий бетон 10 см - 30 кгс/м²

- асфальтобетон 2,5 см - 45 кгс/м²

- четырехслойная кровля - 12 кгс/м²

Итого: 132 кгс /м²

Общий вес 262+132=394 кгс/м²

Расчетная формула

1)К_з=0,77•К_ст•К₁• К_пер /((1 - К_ш)( ₀•К_ст + 1)+ К_пер•( К₀•К_ст + 1) •К_м ) (8)

а) определим приведенные веса стен:

Q_пр= Q (1- S₀/S_ст) (8)

Q_пр4 = 1215 (1- 1,5*1,5*5/15*3) = 911 кгс/м²

Q_пр5 = 1215 (1- 1*1,5*1,5/9*3) = 1118 кгс/м²

б) определяем внутренние плоские углы и К₁

tg ?₂ = = 0,6; ?₂ = 31°

?₂ = ?₄ = 2•31° = 62°

?₃ = ?₁ = 180° - 62° = 118°

Плоские углы ?_1, ?_2, ?₃ не учитываем, т.к. суммарная масса приходящихся против них стен > 1000 кгс/м²

К₁ = 360°/62°+36°=3,67

в) Определяем К_ст (учитывается 4-я стена)

К_ст = 1445 по таблице (интерполяция)

г) К_пер = 41,4 по таблице (интерполяция)

д) Определяем К_в по ширине здания по таблице

К_в = 0,33

е) К₀=0,8 а (высота низа проема 0,8 м)

а = S₀/S_п=(1,2*1+5*1,5*1,5)/9*15=0,09

К₀=0,07

ж) ₀=0,09•а - принимается ближайшая формула, соответствующая отметке низа проема (1м от пола)

₀=0,008

з) Определяем К_м по таблице

К_м=0,8

и) Определяем К_з

К_з=(0,77*3,67*1445*41,4)/([1-0,33]*[0,08*1445+1]+4,86[0,07*1445+1]*4,86*0,8)*0,8=513,8

Вывод: К_з >200, поэтому дополнительные мероприятия по усилению защитных свойств бытовки не нужны.

Задача 3

Расчет режима радиационной защиты населения, рабочих и служащих завода ЖБИ на территории ООО «Газстрой» г.Ростова-на-Дону

Исходные данные:

1) коэффициент защиты следования на работу и с работы(К₁)-2;

2) коэффициент защиты цеха (К₂) -6;

3) ПРУ на дома (К₃) - 12;

4) ПРУ на работе (К₄)- 260;

5) ПРУ дома (К₅)- 60;

6) условия движения - авт.;

7) время следования на работу и с работы (t₁) - 2,5 ч;

8) установленная доза радиации на одни сутки (Д_у) - 25 Р/ч.;

время заражения (время измерения уровня радиации) - 4 ч;

уровень радиации на время заражения (Р/ч) - 40 Р/ч.

Решение

Расчетная формула:

С = (7)

где t₁ - время пути;

t₂ - время пребывания на работе;

1з - время пребывания дома;

t₄ - продолжительность укрытия в ПРУ в цеху;

t₅ - то же в районе проживания (дома).

Решение:

1. Определяем коэффициент безопасной защищенности:

р_о = p·t^1,2=P_tП; (7)

р_о = 40*5,3 = 212 Р/ч;

Д_тс =28,2 Р ( 7)

Д_фс =Д_тс*P₀/100

Д_фс =28,2·212 /100=59,78 Р;

С_бз = 59,78/25= 2,39

2. Вычисляем коэффициент защиты для следующих режимов

Режим 1:t₂ (10ч)+t₁+t₃=24ч

t₃=11,5ч С_з=24/(2,5/2+10/6+11,5/12)=6,19

Режим 2: t₄ (6ч)+t₁+t₂(6ч)+t₃(3ч)+t₅=24ч

t₅=3,5ч С_з=24/(2,5/2+6/6+3/12+6/260+3,5/60)=9,3

Режим 3: t₄ (12ч) +t₁ (1ч) +t₂ (4ч) +t₃ (1ч) +t₅=24ч

t₅=4,5ч С_з=24/(2,5/2+4/6+1/12+12/260+4,5/60)=11,27

Режим 4: t₄=24ч С_з=24/(24/260)=266,67

Вывод: при всех режимах С_з > С_бз , но оптимальным для завода ЖБИ ООО «Газстрой» является режим №1,след-но- соблюдать режим № 1

Задача 4

Оценка радиационной обстановки на заводе ЖБИ ООО «Газстрой»

Задача 4.1.

В 6.00 ч на территории объекта уровень радиации Р₁=77 Р/ч , а в 7:30 уровень радиации Р₂=50 Р/ч.

1) Определить время ядерного взрыва

2) В какой зоне заражения находится объект

Решение:

1) Определяем интервал времени между измерениями: 7:30-6.00 = 1:30

2) Определяем отношение уровней радиации при втором и первом измерениях. Р₂ / Р₁ = 50/77=0,65 (2)

3) Определяем время взрыва на пересечении вычисленных величин по таблице времени, прошедшего после ядерного взрыва до второго измерения, в часах, минутах. Время взрыва отсчитываем до второго измерения, оно равно 5ч 00 мин. Взрыв осуществлен в 7:30 -5:00 = 2:30 мин.

4) Определяем уровень радиации на 1час после взрыва по таблице коэффициентов пересчета уровней радиации на любое заданное время 50 · 6,9 = 345 Р/ч.

5) Определяем зону.

Объект находится в зоне В между внешней границей (240Р/ч) и внутренней границей (800Р/ч), средняя граница (450 Р/ч).

Задача 4.2

На объекте через 4 ч после взрыва замерен уровень радиации 400 Р/ч. Определить дозу, которую получают рабочие и служащие объекта на открытой местности и в производственных помещениях (К_осл = 7) за 4 ч работы, если облучение началось через 5 ч после взрыва.

Решение:

1) Производим пересчет уровня радиации на 1 ч после взрыва Р_о = Р₂·t^1,2 = 400·5,28 = 2112 Р/ч

2) Для времени t = 5ч и продолжительности Т = 4ч находим зону Д_т = 40,2 Р/ч

3) Находим фактическую дозу

Д_ф = Д_т = 40,2*2112/100=84,9 (при нахождении людей открыто) (2)

4) Находим дозу, получаемую при нахождении в цехе (Д_ц)

Д_ц=84,9 /7 = 12,13 Р/ч

Задача 4.3

На объекте через 3 ч после взрыва замерен уровень радиации 30 Р/ч. Начало проведения спасательных работ намечено на 4 ч после взрыва. Установленная доза радиации 30 Р. Работы должны вестись открыто. Определить допустимую продолжительность работ.

Решение

По таблице 3.5. определяем

1) уровень радиации на 1 ч после взрыва

Р_о = 30 *3,74=111,22

2) условную табличную дозу

Д_т = Д_у*100/Р_с = 30*100/110=2,73 Р (2)

3) Т=4ч этому значению в таблице 3.5 соответсвует время начала 1,2ч после взрыва

Вывод: начало работ на ЖБИ ООО «Газстрой» возможно через 1,2ч после взрыва.

Задача 5

Расчет поражающих факторов от взрыва обычного взрывчатого вещества на заводе ЖБИ на территории ООО «Газстрой»

Взрывчатое вещество применяется в первом варианте тротил с плотностью 1.5 г/см³, удельная теплота горения 1010 ккал/кг, во втором варианте гексаген с плотностью 1.5 г/см³, удельная теплота горения 1270 ккал/кг. Расчет делаем в двух случаях 1- когда у нас вещество взрывается на земле, а второе вещество взрывается на расстоянии 1м от земли. Расстояние до центра взрыва:

R₁=N=5 м, R₂=R₁+100R₁=505м. (7)

Масса взрывчатого вещества C₁=18 кг=, C₂=C₁+11=29 кг. (7)

Решение

1.Для тротила с ВВ_т плотностью 1,5г/см³

1) Находим коэффициент

х = (7)

C_эк= (7)

1- случаи C_{эк 1} =5*1010/1000=5,05

2- случаи C_{эк 2} = 505*1010/1000=555,5

Из этого следует

1- случаи х ₁ =0,94;

2- случаи х ₂ =1,03;

2) время действия ударной волны

= ; К=1 (7)

1- случаи ₁ =2,96;

2 - случаи ₂ =64,72;

3)Удельный импульс.

i =А, А=1 (7)

1- случаи i ₁=1,71;

2- случаи i ₂=8,31

4) давление во фронте ударной волны

1- случаи Р _фоввт1 = 0.106х + 0.43х² +1.4х³ (7)

2- случаи Р _фоввт2= 0.084х + 0.27х² +0,7х³ (7)

Р _фоввт1 = 0,106*0,94+0,43*0,07+1,4*0,07=0,23

Р _фоввт1 = 0,106*1,03+0,43*1,06+1,4*1,09=2,1

Р _фоввт2 = 0,084*0,94+0,27*0,07+0,7*0,07=0,15

Р _фоввт2 = 0,084*1,03+0,27*1,06+0,7*1,09=1,14

2.Для гексагена с ВВ_т плотностью 1г/см³

1- случаи C_{эк 1} =5*1270/1000=6,35

2- случаи C_{эк 2} = 505*1270/1000=641,35

Из этого следует

1- случаи х ₁ =1,08;

2- случаи х ₂ =1,08;

2) время действия ударной волны

= ; К=1 (7)

1- случаи ₁ =3,07;

2 - случаи ₂ =67,41;

3)Удельный импульс.

i =А, А=1 (7)

1- случаи i ₁=1,99;

2- случаи i ₂=9,13

4) давление во фронте ударной волны

1- случаи Р _фоввт1 = 0.106х + 0.43х² +1.4х³ (7)

2- случаи Р _фоввт2= 0.084х + 0.27х² +0,7х³ (7)

Р _фоввт1 = 0,106*1,08+0,43*1,17+1,4*1,26=2,37

Р _фоввт1 = 0,106*1,08+0,43*1,17+1,4*1,26=2,37

Р _фоввт2 = 0,084*1,08+0,27*1,17+0,7*1,26=1,29

Р _фоввт2 = 0,084*1,08+0,27*1,17+0,7*1,26=1,29

Результаты вычислений представлены в табл.1.

Таблица 1

Параметры	Тротил с плотностью 1,5 г/см3, удельная теплота горения 1010 ккал/кг	Гексаген с плотностью 1,0 г/см3, удельная теплота горения 1270 ккал/кг
R1	5	5
C1	18	18
Cэк1	5,05	6,35
x1	0,94	1,08
Р фоввт1	0,23 2,1	2,37 2,37
1	2,96	3,07
i1	1,71	1,99
R2	505	505
C2	29	29
Cэк2	555,5	641,35
x 2	1,03	1,08
Р фоввт2	0,15 1,14	1,29 1,29
2	64,72	67,41
i2	8,31	9,13

Размещено на Allbest.ru

...