Расчет отдельно стоящего бомбоубежища на 500 человек

5. ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА.

Расчет отдельно стоящего бомбоубежища.

5.1.Исходные данные для проектирования.

Число человек 500 человек.

Местоположение дома в зоне застройки.

Давление на фронте ударной волны АР=0.2 мПа.

Тип убежища - отдельно стоящее, удаленность от здания 25-30 м.

Норма площади пола основного помещения- 0.5 м² на одного укрываемого (п. 3.3 [ 5 ]). S = 0.5*500 = 250 м².

Высоту помещений убежища принимаем 2.8 м от отметки пола до низа покрытия.

Санитарный пост 2 м² на 500 человек.

Помещение для хранения продуктов 10 м.

Комната матери и ребенка 10% от общей площади, что составляет 25м².

Женский сан. узел оборудуется 4 унитазами (1 унитаз на 75 женщин), мужской - 2 унитазами и 2 писсуарами.

Один тамбур-шлюз площадью 8 м². Под остальные вспомогательные помещения 25 м².

Общая площадь убежища: S = 250 + 2 + 25 + 10 + 8 + 25 = 320 м².

Общие габариты убежища принимаем 18*18 = 324 м².

5.2.Конструктивное решение убежища.

Принимаем материал стен - бетонные блоки на растворе, покрытия безбалочного типа с опиранием плит на колонны и наружные стены.

Фундаменты под наружные стены - ленточные, под колонны -стаканного типа. Перегородки из материала типа газобетон.

5.3.Сбор нагрузок.

В данном типе убежища (отдельно стоящее полностью заглубленное с подсыпкой на покрытие грунта высотой 1 метр) действуют нагрузки: Pi - динамическая вертикальная нагрузка; F₂ - динамическая горизонтальная нагрузка; gt» gB - ординаты эпюры бокового давления грунта на стену;

Рис. 5.1.

Gg - давление от грунта подсыпки

наружной нагрузки.

Pi = АР = 0.2 мПа = 200 кПа.

Р₂ = К_б*ЛР = 0.75*0.2 = 0.15 мПа.

g_g = h_n*y_n + g= 1*16+10 = 26 кПа,

где К_б = 0.75 (п. 3.3 [5]).

h_n - высота подсыпки (1м). у_п - объемный вес грунта подсыпки (16 кн/м³). g - наружная нагрузка (10 кПа). Ф - угол внутреннего трения грунта (24°) gt = g_g*tg²*(45 - ф/2) = 26*tg²*(45 - 24/2) = 11.4 кПа. gB = (g_t-^y*h)*tg²(45-9/2) = (11.4+19.3*3)*tg²(45-24/2) = 29.8 кПа.

Эквивалентные статические нагрузки Pf и Р₂': Pi' = Р1*К_Д = 200*1.1 = 220 кПа. Р₂' =Р₂*К_Д = 150*1.1 = 165 кПа, где К_д =1.1 - коэффициент динамичности (п.3.5 [5 ]).

5.4.Расчет наружной стены.

Наружные стены приняты из бетонных блоков (см.п.З.) толщиной 500 мм, шаг колонн 6 метров, расчет производим на 1 погонный метр стены.

Действующие нагрузки см. п. 3: N1 = A_rp*(P₁'+ g_g) = 3*1*(220+26) = 738 кН, где Арр - грузовая площадь.

Стена имеет расчетную схему: шарнирно опертая балка. M_max = Nl*e = 738*0.15 = 110.7 кН*м. М_тах2 = P₂'*L²/8 = 165*3²/8 = 186 кН*м. M_maxt*_b = (0.056*g_t + 0.064*g_B)*L² = (0.056*11.4 + 0.064*29.8)*3² = 22.8кН*м.

Опасное сечение находится на расстоянии 0.6*L = 1.8 м. от верха стены (п.5.3.[5]), здесь действует максимальный изгибающий момент: М_тах = М_тах2 + M_maxt__B - Mi = 186 + 22.8 - 44 = 164.8 кН*м.

Действующая продольная сила: N = N1 + y*t*h*B = 738 + 22*1.8*1*0.5 = 758 кН, где t - толщина стены,

у - объемный вес бетонной кладки,

h - высота от верха до сечения, В - длина стены е = M_Max/N = 164.8/758 = 0.21 м.

Высота сжатой зоны he = h - 2*е = 0.5 - 2*0.21 = 0.065 м. Гибкость l_h= L/h = 3/0.5 = 6.     А,_с = 3/0.065 = 46 По табл. 23 приложение 3 [5] находим ф = 0.98, ф_с = 0.14 Общий коэффициент продольного изгиба ф = ф + ф_с/2 = 0.56

По табл. 26 приложение 3 [5] находим W: W = l+e_o/h = 1 + 0.21/0.5 = 1.42 < 1.45

Площадь сжатой зоны сечения определяем по формуле 2.9 [5]. А_с = h*B*(l - 2*e_o/h) = 0.5*1*(1 - 2*0.21/0.5) = 0.08 м²

Несущая способность сечения определяется по формуле 2.6 [5].

N_ad^i*m_gl*W*R*A_c > N* ^_р =------=---—---= 11.9"п€

^{Y     g}                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              ^^p   <p-m-W-Ac0.56-1-1.42-0.08

Принимаем по табл.  11  [5] блоки марки М-600 на растворе М-100 (Я=14.3мПа).

5.5.Назначение ширины подошвы фундамента под наружные стены.

На фундаменты действует центрально приложенная сила N.

N = Ж +г-t'h-В = 73% + 22-ЗА-0.5 = 771Ки

Основание фундамента является ИГЭ-2 - супесь твердая

По табл.4 приложение 3 [5] принимаем R_o = 380 кПа - расчетное

сопротивление грунта.

Согласно п.3.7. [5], расчетное сопротивление грунта следует принимать

умноженным на коэффициент динамического упрочнения Кд=5 но не более

1.5 мПа:

R = K_fl*R<> = 5*380 = 1900 кПа= 1.9 мПа> 1.5 мПа Окончательно принимаем R = 1.5 мПа. Из условия N/L*B < R ■» В = N/R*L = 771/1500*1 = 0.52 м Окончательно принимаем В=0.6 м.

5.6.Назначение размеров подошвы фундамента под колонну.

На фундамента действует нагрузка:

N1 = Агр*(Р1'+ gg) + Ncb = 6*6*(220+26) + 100 = 8956 кН, где   Агр - грузовая площадь колонны;

N_CB - собственный вес колонны, фундамента и грунта на его обрезах. Площадь подошвы: А = N/R = 8956/1500 = 5.79 м² Принимаем площадь подошвы А=7.1 м², где L = 2.7 м и В = 2.7 м. Проверка на устойчивость.

N_u= ЪЧф&Ъ'ъ + N_qЂ_qr[d+ NJ&),   где                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              (5.1)

Для ф - 23° по табл. 7 [6], N_Y = 4,67; N_q = 8,96; N_c= 18,37;

^=0,6Л(4,67Л-0,6Л6 + Ъ,96ЛЛ6-0,5 + 1$М-1'Щ = ШкПа<1^=3%0к1Та, Проверка выполняется.