Разработка мероприятий по повышению устойчивости функционирования объектов экономики железнодорожного транспорта, страница 4

                                                     ΔРфlim = 12 кПа.

При максимальном ожидаемом избыточном давлении 50 кПа (на расстоянии 4,0 км от центра взрыва) делаем вывод, что станция к действию избыточного давления не устойчива, т.к.  ΔРфlim< Рфmax.

Оценка устойчивости здания локомотивного депо к воздействию ударной (сейсмической) волны

Избыточное давление Рф, при котором здания не могут получать различные степени разрушений, можно определить по формуле:

Рф=,

где Кп – степень разрушений зданий (Кп = 1-полное, 0,87-сильное, 0,58-среднее, 0,35 –слабое­);

Кк = 2,0 – тип конструкций каркасная;

Км =2,0 – вид строительного материала (железобетон);

Кв – учет высоты здания; Кв определяется по формуле:

Кв = (Hзд – 2)/[3 . (1+0,43 . зд-5))],

Где Hзд – высота здания от карниза 11 м.

Кв = (11 – 2)/[3 . (1+0,43 . (11 – 5))] = 0.84.

Ккр – наличие кранового оборудования:

Ккр = 1+ 4,65 . 0,001Qт,

где Qт-грузоподъемность крана 10 т;

Ккр = 1+ 4,65 . 0,001*10 = 1,05.

Кс = 1,5 – сейсмостойкость.

Рф полное = кгс/см2=74кПа.

Рф сильное =  кгс/см2=64кПа.

Рф среднее =  кгс/см2=43 кПа.

Рф слабое =  кгс/см2=26 кПа.

Оценка устойчивости оборудования к воздействию ударной волны

Определим продольное значение избыточного давления, не вызывающее смещение незакрепленного станка в локомотивном депо. Размеры станка: длина l=1000мм; ширина b=900мм; высота h=1800мм; масса m=800кг.

Предельное значение скоростного напора, не приводящего к смещению станка, определяется по формуле:

Рск=.            

f – коэффициент трения чугунного основания станка по бетону f=0,35; Сх –  коэффициент аэроди­на­ми­ческого сопротивления Сх=1,3, тогда

Рск= Па = 1,3 кПа.                       

По зависимости скоростного напора от избыточного давления ударной волны находим, что смещение станка, соответствующее слабым разрушениям, возникает при избыточном давлении  Рфlim=20кПа.

Оценка устойчивости приборов к инерционному разрушению

В локомотивном депо имеется ценное оборудование, для которого будут опасными большие ускорения, приобретенные при действии ударной волны. Расчет производится для прибора длиной l = 400 мм, шириной b = 420 мм, высотой h = 720 мм, массой m = 60 кг, допустимое ускорение при удар для прибора составляет  aдоп = 100 м/с2.

Для оценки устойчивости прибора к инерционным разрушения при действии избыточного давления и скоростного напора определяется лобовая сила, которая не приводит к ударной перегрузке::

 Н.

Определяется избыточное лобовое давление, которое может выдержать прибор:                           кПа.

По графику зависимости избыточного лобового давления от избыточного давления ударной волны определяем величину избыточного давления, которая составляет  кПа. При  кПа произойдет сильное разрушение прибора из-за воздействия инерционных перегрузок.

Выводы:

В результате ядерного взрыва станция может оказаться в зонах полных и сильных разрушений с вероятным максимальным избыточным давлением 50кПа, а предел устойчивости станции, определяемый как минимальный предел устойчивости сооружения из числа основных, составляет 12кПа, что меньше максимального избыточного давления, следовательно, станция к воздействию ударной волны не устойчива.

Наименее слабыми элементами станции являются станционное здание, товарная контора и складские помещения, получающие полные разрушения.

Возможный ущерб при воздействии избыточного давления на элементы станции, ожидаемый на станции, может привести к сокращению пропускной способности на 100% в зоне полных разрушений и на 30% в зоне сильных разрушений.

Так как ожидаемое на станции избыточное давление 50кПа, а предел устойчивости составляет 12кПа, то целесообразно предел устойчивости довести до 28кПа. При таком пределе устойчивости восстановление движения и переработки вагонов возможно в кратчайшие сроки.

Основные направления по повышению надежности зданий и сооружений приведены в таблице 3.

Таблица 3. – Направления повышения устойчивости зданий и сооружений