3.2.3. Оценка устойчивости оэ к действию механических поражающих факторов

Действие механических поражающих факторов приводит не только к поражению производственного персонала, но и основных производственных фондов. Оно может также нарушить энергетическое и материально- техническое обеспечение ОЭ и дезорганизовать процесс управления им.

Оценка степени разрушения ОПФ при различных видах воздействий может производиться методами анализа справочных данных для рассматриваемого элемента или расчёта воздействия возможной нагрузки на него.

При использовании справочных данных, которые приводятся для мощных (ядерных) взрывов, в последние должны быть внесены коррективы. Для корректировки справочных данных может быть использована зависимость:

, (3.2)

где Р_фк – скорректированная величина избыточного давления при взрыве заряда тротила массой менее 10 т, при которой имеют место различные степени поражения объекта,

G – масса ВВ (кг),

_п – константа уровня поражения, определяемая из табл. 3.2.

Р_фт – табличное значение избыточного давления при мощных взрывах, при котором наблюдаются те же степени поражения, что и при Р_фк.

Результаты оценки степени повреждения ОПФ используются для выявления наиболее слабых элементов, а также для определения пределов устойчивости различных видов ОПФ и на их основе предела устойчивости ОЭ в целом.

За предел устойчивости ОПФ к действию механических поражающих факторов (ударной волны, сейсмических и сейсмовзрывных волн, волны прорыва, ветра и т.п.) обычно принимают максимальные (верхние пределы) нагрузок (избыточного давления, интенсивности, скорости ветра, высоты и скорости волны и т.п.), при которых здания, сооружения, наружные технологические и инженерные сети получают слабые, а внутренние технологическое оборудование и сети - средние разрушения.

При ураганах нагрузки создаются скоростным напором, определяющими параметрами которого являются плотность и скорость воздушных масс. При действии волны прорыва- гидропотоком, критическими параметрами которого в данном случае являются глубина потока и скорость течения. При землетрясениях нагрузки определяются сейсмической волной. Критическими параметрами в данном случае являются ускорение (скорость) и период колебаний грунта.

Зная нагрузки, форму, габариты и прочностные характеристики объекта, можно оценить характер и степень его повреждений.

Широкое распространение нашли также методики расчёта, основанные на использовании эмпирических данных, полученных в ходе модельных и полигонных испытаний объектов. Одна из таких методик в качестве примера приводится ниже [7]. Методика предлагает для определения величины избыточного давления на фронте воздушной ударной волны, при котором наступают те или иные степени повреждения промышленных, административных и жилых зданий, использовать следующие эмпирические зависимости:

• для промышленных зданий

Р_ф = 14 К_п К_i [кПа], (3.3)

- для административных и жилых зданий

Р_ф = 23 К_п К_i [кПа]. (3.4)

В формулах (3.3) и (3.4) К_п – коэффициент, характеризующий степень разрушения здания, равный 1 – для полных разрушений; 0,87 – для сильных разрушений; 0,56 – для средних разрушений и 0,35 для слабых разрушений,

где К_к – коэффициент, учитывающий влияние типа конструкции на устойчивость здания и соответственно равный 1 – для бескаркасных конструкций, 2 – для каркасной конструкции, 3,5 – для монолитной конструкции из железобетона;

К_м ‑ коэффициент, учитывающий влияние на устойчивость вида использованного строительного материала. Коэффициент К_м равен 1 – для дерева, 1,5 – для кирпича, 2 – для слабо армированного железобетона (m< 0,3) и 3 – для нормально армированного железобетона (m>0,3), где m коэффициент армирования железобетона

М_С и М_б – масса стальной арматуры и бетона в строительном материале;

‑ коэффициент, учитывающий высоту здания, где Н_зд высота здания в метрах;

К_с ‑ коэффициент, учитывающий сейсмостойкость конструкции здания. К_с равен 1 – для несейсмостойких конструкций, 1,5 – для сейсмостойких конструкций;

К_кр ‑ коэффициент, учитывающий грузоподъемность кранового оборудования промышленного здания.

К_кр=1+4,65·10^-3Q,

где Q – грузоподъемность крана в тоннах.