 |
Методика оценки устойчивости объекта к действию сейсмических волн землетрясения
|
|
|
|
За критерий устойчивости объекта к действию сейсмических волн принимается значение интенсивного колебания земной коры, при котором инженерно-технический комплекс объекта сохраняется или получает средние и слабые разрушения. Это значение интенсивного колебания земной коры принято считать пределом устойчивости объекта к сейсмическим волнам, Jlim.
Оценка устойчивости объекта к воздействию сейсмических волн сводится к определению Jlim.
Для оценки нужны следующие исходные данные:
- прогнозируемая максимальная величина интенсивного колебания земной коры;
- характеристика объекта и его элементов.
Методику оценки устойчивости объекта к воздействию сейсмических волн землетрясения рассмотрим на примере оценки устойчивости одного из основных цехов промышленного объекта.
Пример. Оценить устойчивость сборочного цеха машиностроительного завода (МСЗ) к воздействию сейсмических волн землетрясения.
Исходные данные (вариант 1, приложение В).
Решение.
1. Определяем основные элементы в конструкциях здания, технологического оборудования и КЭС сборочного цеха, от которых зависит его производственная деятельность.
Таблица 1. Результаты оценки
| Элементы цеха и их краткая характеристика | Степень раз | |||||||||||
| Здание: одноэтажное с металлическим каркасом и бетонным заполнением; | ……… | ….. | ||||||||||
| перекрытие из железобетонных плит | ||||||||||||
| Технологическое оборудование: краны и крановое оборудование; | ||||||||||||
| средние станки; | ............ | ….. | ||||||||||
| ленточный конвейер; | ………. | ............. | - - - - - - - - - - - - - - - - - - | ~~~ | ||||||||
| КИА | .......................... | ….................................... | - - - | |||||||||
| КЭС: трубопроводы на металлической эстакаде; | ..… | |||||||||||
| кабельная наземная электросеть; | ………………………………. … … … … … … | |||||||||||
| открытая осветительная электросеть | ….…… | ….. |
|
|
|
| Условные обозначения степеней разрушения: | слабые – | ..…, |
Изучая строительно-техническую и технологическую документацию (исходные данные), устанавливаем, что основными элементами являются: здание, перекрытие, крановое оборудование, средние станки, ленточный конвейер на железобетонной эстакаде, воздухопроводы на металлической эстакаде, кабельная наземная и осветительная электрические сети.
2. Определяем для каждого основного элемента цеха величины интенсивного колебания земной коры, которое вызывают слабые, средние, сильные и полные разрушения по приложению А. Например, здание цеха с указанными характеристиками получит слабые разрушений при 5 - 6 баллах, средние, - при 6 - 7, сильные - при 7 - 7,5 и полные - при 7,5 - 8 баллах.
Аналогичным способом определяем степени разрушения для
устойчивости сборочного цеха МСЗ
| рушения, баллы | Jlim элементов, баллы | Jlim цеха, баллы | ||||||||||
| .…... | - - - - - - - | ~~~~~~~~ | 6,0 | 2,0 | ||||||||
| ................ | ................ | 8,0 | ||||||||||
| ................ | ................ | - - - - | ~~~~ | 8,0 | ||||||||
| ........ | ….... | - - - - | - - - - | 6,5 | ||||||||
| ~~~~~~~~ | 2,0 | |||||||||||
| ~~~~ | 3,0 | |||||||||||
| ….... | ….... | - - - - | 7,0 | |||||||||
| …… | ................ | - - - - - - - | ~~~~ | 7,0 | ||||||||
| ….... | - - - - - - - | ~~~~~~~~ | 6,0 |
|
|
|
| средние – | ..…, | сильные – - - -, | полные – ~~~. |
остальных элементов. Определенные величины интенсивного колебания земной коры по всем основным элементам отображаем условными знаками по шкале интенсивности и заносим в таблицу 1.
3. Определяем предел устойчивости каждого основного элемента цеха. За предел устойчивости элемента принимается величина интенсивного колебания земной коры, которая находится на границе слабых и средних разрушений. Так, здание цеха имеет предел устойчивости 6 баллов, ленточный конвейер - 2 балла и так далее.
4. Определяем предел устойчивости цеха по минимальному пределу устойчивости элементов, входящих в его состав. Сопоставляя пределы устойчивости всех элементов цеха (см. приложение А), определяем, что предел устойчивости сборочного цеха равняется двум баллам.
5. Анализируем результаты оценки, делаем выводы и намечаем мероприятия по повышению устойчивости цеха к воздействию сейсмических волн землетрясения:
- сборочный цех может оказаться в пределах зон средних и слабых разрушений очага землетрясения с вероятным максимальным значением интенсивного колебания земной коры Jmax - 7 баллов. А предел устойчивости цеха Jlim = 2 балла, то есть Jlim < Jmax, следовательно, цех не устойчив к сейсмическим волнам;
- самыми слабыми элементами являются: ленточный конвейер, контрольно-измерительная аппаратура и средние станки;
- поскольку ожидаемая на объекте максимальная интенсивность сейсмических волн составляет 7 баллов, а предел устойчивости большинства элементов цеха меньше 7 баллов, поэтому целесообразно повысить предел устойчивости цеха до 7 баллов.
Для повышения устойчивости сборочного цеха необходимо: повысить устойчивость здания цеха за счет достройки дополнительных рамных конструкций; средние станки, конвейер, контрольную измерительную аппаратуру (КИА) закрыть защитными кожухами. Результаты оценки устойчивости сборочного цеха МСЗ к воздействию сейсмических волн землетрясения заносим в табл. 1.
Приложение А
Величины интенсивного колебания земной коры в баллах характеризующих степени разрушений элементов разных зданий и сооружений при землетрясениях.
| № з.р. | Наименование зданий, сооружений, оборудования, коммунально-энергетических сетей | Степени разрушений | ||||||
| слабые | средние | сильные | полные | |||||
| Производственные здания и сооружения | ||||||||
| 1. | Промышленные здания с железобетонным каркасом | 6 - 7 | 7 - 7,5 | 7,5 - 8 | 8,5 - 9 | |||
| 2. | Здания с легким металлическим каркасом или бескаркасные конструкции | 5 - 6 | 6 - 7 | 7 - 8 | 8 - 9 | |||
| 3. | Бетонные и железобетонные здания и здания антисейсмической конструкции | 5,5 - 6 | 9,5 -10 | 10-10,5 | 11-12 | |||
| 4. | Промышленные здания с металлическим каркасом и бетонным заполнением | 5 - 6 | 6 - 7 | 7 - 7,5 | 7,5 - 8 | |||
| 5. | Здания атомных и гидроэлектростанций антисейсмической конструкции | 7,5 | 7,5 - 8,5 | 8,5 - 9 | 9 - 11 | |||
| 6. | Тепловые и атомные электростанции обычной конструкции | 5 - 6 | 6 - 7 | 7,5 - 8 | 8,5 - 9 | |||
| 7. | Многоэтажные кирпичные (каменные) здания (три этажа и больше) | 4 - 5 | 5 - 6 | 6 - 7 | 7 - 7,5 | |||
| 8. | Кирпичные здания (1-2 этажа) | 4 - 4,5 | 5,5 - 6,5 | 6,5 - 7,5 | 7,5 - 8 | |||
| 9. | Здания из сборного железобетона | 5 - 6 | 6 - 7 | - | 7 - 8 | |||
| 10. | Железобетонные плиты | 7 - 8 | - | - | ||||
| Промышленное оборудование и сооружения | ||||||||
| 1. | Станки тяжелые | 6,5 - 7,5 | 7, 5 - 9 | 9 - 9,5 | - | |||
| 2. | Станки средние | 5 - 6,5 | 6,5 - 7,5 | 7,5 - 8,5 | - | |||
| 3. | Краны и крановое оборудование | 7 - 8 | 8 - 9 | 9 - 9,5 | ||||
| 4. | Подъемно-транспортное оборудование | 6 - 8 | 8 - 8,5 | 8,5 - 9,5 | 9,5-10 | |||
| 5. | Кузнечно-прессовое оборудование | 8 - 9 | 9 - 10 | 10 - 11 | 11 - 12 | |||
| 6. | Ленточные конвейеры на железобетонных эстакадах | 1 - 2 | 2 - 3 | 3 - 6 | 6 - 7,5 | |||
| 7. | Моечные машины | 5 - 6 | 6 - 7 | 7 - 8 | 8 - 9 | |||
| 8. | Электродвигатели всех типов | 5 - 7,5 | 7,5 - 8,5 | 8,5 - 9 | 9 - 10 | |||
| 9. | Трансформаторы до 1000 кВ | 6 - 7 | 7 - 8 | 8 - 8,5 | 9 - 9,5 | |||
| 10. | Контрольно-измерительная аппаратура | 1 - 3 | 3 - 6 | 6 - 6,5 | ||||
| 11. | Открытое распределительное устройство | 5 - 6,5 | 6,5 - 7,5 | - | - | |||
| 12. | Масляные выключатели | 5 - 6,5 | 6,5 - 7,5 | - | - | |||
| 13. | Генераторы на 100..300 кВт | 7 - 7,5 | 8 - 8,5 | |||||
| Коммунально-энергетические сооружения и сети | ||||||||
| 1. | Трубопроводы на металлических или железобетонных эстакадах | 6 - 7 | 7 - 7,5 | 7,5 - 8 | - | |||
| 2. | КЭС (водопровод, канализация, газопровод) заглубленные | 9 - 11 | 11 - 12 | - | - | |||
| 3. | Кабельные наземные линии | 3 - 7 | 7 - 8 | 8 - 9 | 9,5 | |||
| 4. | Воздушные линии высокого напряжения | 6,5 - 7 | 7 - 8 | 8 - 8,5 | 8,5 - 9 | |||
| 5. | Воздушные линии низкого напряжения | 6 - 8,5 | 8,5 - 10 | 10 - 11 | 11 - 12 | |||
| 6. | Распределительные устройства и вспомогательные сооружения электростанций | 7 - 7,5 | 7,5 - 9 | 9 - 10 | ||||
| 7. | Электросети и арматура к ним, проложенные и установленные внутри помещений | Определяется в соответствии со степенью разрушения зданий и сооружений | ||||||
Приложение Б
|
|
|
|
|
|
|
|
|
