Министерство образования и науки Украины
Кафедра: ГО и ВП
Расчетно-графическая работа
по дисциплине «Гражданская оборона»
(взрыв вне здания)
г. Симферополь-2009 г.
Задача
Вследствиевлияния взрыва в середине крупноблочного жилого бескаркасного здания, произошлоего разрушение. КЧС объекта, штаб ликвидации, вместе со спасательнымиформированиями прибыли на место аварии, определены причины и масштабы разрушенияздания. Аварийно-спасательные команды приступили к разборке завалов.
Комиссияпо ЧС организует всестороннее обеспечение СиДНР, используя для этого финансовыеи материальные резервы объекта. При их возможном недостатке осуществляетпополнение, по заявкам, подающимся на основании расчетов членов КЧС и служб ГЗНобъекта 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, весосновных осколков конструктивных элементов здания и наличие в них арматуры).
2. Построить расчётную схему завала,учитывая показатели завала, в масштабе (выбрать самостоятельно) с указаниемисходных и расчётных размеров.
3. Сделать расчёт общего объёма завала(W).
4. Провести анализ показателей завалаи его обломков, выбрать способ разбора завала.
5. Провести расчёт сил и средств,необходимых для ликвидации завала.
Провестирасчёт финансовых средств необходимых для проведения работ по разборке иликвидации завала на территории объекта.
Теоретическая часть
Взрыв — это быстро протекающий процесс физических ихимических превращений веществ, сопровождающейся освобождением значительногоколичества энергии в ограниченном объёме, в результате которого в окружающемпространстве образуется и распространяется ударная волна, приводящая квозникновению ЧС. Взрыв — процесс выделения энергии за короткий промежутоквремени, связанный с мгновенным физико-химическим изменением состояниявещества, приводящим к возникновению скачка давления или ударной волны,сопровождающийся образованием сжатых газов или паров, способных производитьработу.
Основными поражающими факторами являются: воздушнаяударная волна, возникающая при ядерных взрывах, взрывах инициирующих идетонирующих веществ, при взрывных превращениях облаков топливно-воздушныхсмесей, взрывов резервуаров с перегретой жидкостью и резервуаров под давлением- зону сильного сжатого воздуха, распространяющаяся во все стороны от центравзрыва со сверхзвуковой скоростью, осколочные поля, создаваемые летящими обломкамиразного рода объектов технологического оборудования, строительных деталей ит.д. Основными параметрами поражающих факторов при этом выступают: — воздушнаяударная волна — избыточное давление в её фронте; скоростной напор и времядействия ударной волны.
Избыточноедавление это разница между максимальным давлением воздуха во фронте ударнойволны и атмосферным давлением.
Под обломками. В результате взрывов могут возникнутьпожары, утечка опасных веществ из повреждённого оборудования. При взрывах людиполучают термические и механические повреждения. Характерны черепно-мозговыетравмы, множественные переломы и ушибы, комбинированные поражения.
Причинами взрывов служат подрывы: взрывчатых веществ;пыле воздушных смесей (происходят в ограниченном пространстве); газопылевоздушных смесей (могут происходить как в ограниченном так и в неограниченномпространстве).
Физические взрывы, — их, как правило, связывают свзрывами сосудов от давления паров и газов, причём основной причиной ихобразования является не химическая реакция, а физический процесс, обусловленныйвысвобождением внутренней энергии сжатого и сжиженного газа.
К физическим взрывам относится также явлениефизической детонации (возникающее при смешении горячей и холодной жидкостей,когда температура одной из них значительно превышает температуру кипениядругой, например выливание расплавленного металла в воду).
При непосредственном воздействии ударной волныпричиной поражения является избыточное давление. При косвенном — людипоражаются обломками зданий, осколками и другими предметами перемещающимися поддействием скоростного напора Косвенное воздействие возможно в зонах с избыточнымдавлением 3 кпа (килопаскалей)
При взрывах происходит разрушение зданий и сооружений засчёт воздействия на них избыточного давления.
Наибольшим разрушениям подвергаются здания иконструкции больших размеров с лёгкими несущими конструкциями, значительновозвышающими над землёй, а также немассивные бескаркасные сооружения с несущимистенами из кирпича и блоков.
Степень разрушения конкретного типа здания, сооруженияили оборудования при воздействии ударной волны определяется главным образомизбыточным давлением.
Степени разрушений, при различных избыточныхдавлениях, принято делить на полные, сильные, средние, слабые:
-зона слабых разрушений — от 10 кпа до 20 кпа — Взданиях и сооружениях разрушены часть внутренних перегородок, заполнениядверных и оконных проёмов. Оборудование предприятий имеет незначительныедеформации второстепенных элементов. На КЭС имеется незначительные разрушения иполомки конструктивных элементов.
-зона средних разрушений — от 20 до 30 кпа — В зданияхи сооружениях разрушены главным образом не несущие, второстепенные конструкции(лёгкие стены, перегородки, крыши, окна, двери). Возможны трещины в наружныхстенах и вывалы в отдельных местах. Перекрытия и подвалы не разрушены, частьпомещений пригодна к эксплуатации. Деформированы отдельные узлы оборудования итехники. 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 зданияхи сооружениях значительные деформации несущих конструкций, разрушена большаячасть перекрытий и стен. Восстановление зданий возможно, но нецелесообразно,так как практически сводятся к новому строительству с использованием некоторыхсохранившихся конструкций. Оборудование предприятий большей частью разрушаетсяи значительно деформируется. Отдельные детали и узлы оборудования могут использоватьсякак запасные части. На КЭС и трубопроводах разрывы и деформации на отдельныхучастках подземных сетей, деформации опор воздушных линий электропередач исвязи, а также разрывы технологических трубопроводов.
-зонаполных разрушений — свыше 50 кпа — В зданиях разрушены все основные несущиеконструкции и обрушены перекрытия. Восстановление невозможно. Оборудованиепредприятий восстановлению не подлежит. На КЭС и технологических трубопроводахразрывы кабелей, разрушение значительных участков трубопроводов, опор воздушныхлиний электропередач т.п.
Расчетнаячасть:
1.Взрывгазовоздушной смеси в открытом пространстве.
/>, где
r0 — радиус действия взрыва волны
к-коэффициент учитывающий долю активн. Газа (0,05)
Q — количество газа до взрыва (120м3)
r0=33,67м
Определимизбыточное 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:
Основнымипоказателями завалов являются:
Дальность разлета обломков здания (L) — расстояниеот контура дома к границам основной массы обломков, рассчитывается в метрах поформуле:
L = H/4
где L – дальность раздета обломков,
H — высота дома=36м
L =9м
Длиназавала(Азав) — геометрический размер завала в направлении самого большого размера дома
Длявзрывов размеры длины завалы определяются по формуле:
Азав=А+2L,где
А– длина здания,
L – дальностьразлета обломков
Aзав=52+2*9=74 м
Шириназавала(Взав) — геометрическийразмер завала в направлении второго по величине размера дома
Длявзрывов размеры длины завалы определяются по формуле:
Bзав=B+2*L,
гдеВ – ширина здания,
L – дальностьразлета обломков
Взав=24+2*9=42м
Высотазавала (h) определяетсяпо формуле:
/>,
гдеg — удельный объем, находится по таблице 1 (для жилогобескаскадного крупноблочного = 36 м3 );
H – высотаздания; k – коэффициент для взрыва внутри здания = 2,5
h=36*36/100+2*36=7.5м
Объемзавала определяется по формуле:
/>,
гдеg — удельный объем;
А– длина здания;
В– ширина здания;
H – высотаздания;
W=36*74*42*7.5/100=8391.6м3
Объёмно-массовыехарактеристики завала определяются потабл. 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 %.
Завалпо составу определяется по табл. 3:
— Обломки железобетонных конструкций — 75 %
— Деревянные конструкции — 8 %
— Металлических конструкций -2 %
— Строительный мусор — 15 %
Вывод: врезультате взрыва середине крупноблочного жилого бескаскадного зданияобразовался 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
Видсбоку:
/>
Видсверху:
/>
Азав= 74м
Взав= 42м
А= 56м
В= 24м
Н= 36м
h = 7.5м
L = 9м
Масштаб 3 см – 1 м
Проанализировавполученные данные, можно сделать вывод, что для разбора завалов необходимоиспользовать механизированный способразборки завалов.
Количествомеханизированных групп:
/>,
гдеnм.р.-количество механизированных групп;
W – объем завалав м3;
Т– время разбора завала (5cуток=120 часов)
n mp=8391.6/15*120=4.6 (округляем до 5-ти групп)
Водной механизированной группе 17 человек Необходима следующая техника на 5групп: 10 грузовых автомобиля (Камаз), 5 бульдозер, 5 экскаватор, 5осветительная станция, 5 компрессор и 3 кран.
Количествогрупп ручной разборки завалов:
/>,
гдеnр.р.-количество групп ручной разборки завалов;
n – количествосмен (работы будут проводиться в 3 смены);
к– коэффициент, учитывающий тип здания (равен 3)
/>
45*5=225человек ручной разборки
Рассчитаемматериальные затраты на наем рабочей силы:
ЗПрабочих=30грн
Питание=20грн
Следовательно:
Механизированнаяразборка = 17*3*(30+20)*5= 12750 грн
Ручнаяразборка = 225*(30+20)*5 = 56250грн
Итогоматериальных затрат: 12750+56250=69000 грн.
Расходтоплива на технику.
Солярка8 грн литр.
Камаз,расход топлива: Wм3/8=1049 рейсов*2=2098 рейсов необходимых дляразборки завала
Составимпропорцию: 100км-44,5л, 20км-Х, следовательно
Х=44,5*20/100=8,9л, необходимо для одного рейса до полигона ТБО
Рассчитаемзатраты на топливо для 10 грузовых камазов= 2098рейсов*8,9л*8грн=149377,6грн
Рассчитаемобщие денежные затраты на топливо для 5 бульдозеров=120ч*35л/ч*8грн*5шт=16800грн
Рассчитаемобщие денежные затраты на топливо для 5 экскаваторов=120ч*14л/ч*8грн*5шт=67200грн
Рассчитаемобщие денежные затраты на топливо для 5 осветительных станций=9ч*5суток*2л/ч*8грн*5шт=3600грн
Рассчитаемобщие денежные затраты на топливо для 5 компрессоров=120ч*6л.\ч*8грн*5шт=28800грн
Рассчитаемобщие денежные затраты на топливо для 3 кранов=120ч*0,9*8,2л/ч*8грн*3шт=21254,4грн
Итогоденежных затрат на топливо для техники=16800грн+149377,6грн+67200грн+3600грн+28800грн+21254,4грн=287032грн
Общая сумма финансовых расходов составляет = 287032 + 69000 =356032грн
Поскольку размер резервного фонда (196 тыс грн) меньше чемтребуемая сумма средств на разбор завала, то мы обращаемся в письменной форме спросьбой оказать материальную помощью в такие государственные учреждения, какМинистерство Финансов АРК, Министерство Экономики и МЧС.