 |
Высота завалов при взрывах
Высота завала (h) – расстояние от уровня земли до максимального уровня обломков в пределах контура здания.
Основными факторами, определяющими высоту завала, являются этажность здания и величина действующего давления во фронте воздушной ударной волны. Чем больше давление, тем дальше разлетаются обломки, что приводит к уменьшению высоты завала (рис. 1.2). Максимальной по величине высота завала будет в том случае, если на здание действует минимальное давление, вызывающее разрушение стен здания. За минимальное давление обычно принимают 
0,05 МПа.
Высоту завала можно определить из условия равенства объема образовавшегося завала:
| (1.12) |
и объема обелиска:
| (1.13) |
где А, В, Н – длина, ширина и высота здания;
– объем завала на 100 
объема здания;
h – высота завала;
L – дальность разлета обломков;
Азав, Взав – длина и ширина завала
– при взрыве внутри здания: Азав= A+2L; Взав= B+2L
– при взрыве вне здания: Азав= A+L; Bзaв=B+L (1.14)
При расчете высоты завала по формуле (1.13) дальность разлета обломков для аварий со взрывом рекомендуется принимать равной половине высоты здания ( 
).
|
|
|
|
Рис. 1.2. Расчетная схема образования завала при различных давлениях во фронте воздушной ударной волны
H1, hn, l1, ln - соответственно высота и длина завала;
DP1, DPi, DPn - значения давлений (DP1 < DPi < DPn );
В - размер здания.
Высота завала на различных расстояниях x от здания зависит от высоты завала в пределах контура здания и дальности l разлета обломков:
|
Показатель g формуле (1.12) при ориентировочных расчетах рекомендуется принимать равным:
– для промышленных зданий: g = 20 м3;
– для жилых зданий: g = 40 м3;
Более точные значения показателей g, с учетом различных типов и конструктивных решений зданий, приведены в табл. 1.1. Эти данные получены на основе статистической обработки соответствующих показателей натурных завалов.
На основании обобщения расчетов получена формула для определения высоты завала при оперативном прогнозировании:
| (1.15) |
где Н – высота здания в м;
– объем завала на 100 м3 объема здания;
k – показатель, принимаемый равным:
– для взрыва вне здания: k = 2;
– для взрыва внутри здания: k = 2,5.
Таблица 1.1
Объемно-массовые характеристики завала
| Тип здания | Пустотность (a), м3 | Удельный объем (g),м3 | Объемный вес (b),т/м3 |
| Производственные здания | |||
| одноэтажное легкого типа | 1.5 | ||
| одноэтажное тяжелого типа | 1.2 | ||
| одноэтажное среднего типа | |||
| многоэтажное | 1.5 | ||
| смешанного типа | 1.4 | ||
| Жилые здания бескаркасные: | |||
| кирпичное | 1.2 | ||
| мелкоблочное | 1.2 | ||
| крупноблочное | 1.2 | ||
| крупнопанельное | 1.1 | ||
| Жилые здания каркасные: | |||
| со стенами из навесных панелей | 1.1 | ||
| со стенами из каменных материалов | 1.1 |
П р и м е ч а н и я:
1. Пустотность завала (a) – объем пустот на 100 м3 завала.
2. Удельный объем завала (g) – объем завала на 100 м3 строительного объема.
3. Объемный вес завала (b) – вес в т 1 м3 завала.
Высота завалов при землетрясениях
При землетрясениях высота завала рассчитывается по тем же формулам, но с учетом поправки на расчетную схему завала (рис. 1.1). Объем обелиска в этом случае равен:
| (1.16) |
где Азав, Взав – размеры нижних граней обелиска (длина и ширина завала)
Aзaв=A+2L; Взав=В+2L;
A1 и B1 – размеры верхних граней обелиска
A1=A-2L; B1=B-2L.
При оперативном прогнозировании высоту завала для землетрясения рекомендуется определять по формуле (1.15), в которой показатель k принимается равным k =0,5.
Структура и объемно-массовые характеристики завалов
Структура завалов
Структура завалов влияет как на способы выполнения спасательных работ, так и на состав сил и средств, привлекаемых для ликвидации последствий землетрясения. Основными показателями, характеризующими структуру завала, являются распределение обломков по весу, составу элементов (материала) и содержанию арматуры.
Таблица 1.2
Структура завала по весу обломков, (%)
| Тип здания | Тип обломков по весу | |||
| Очень крупные больше 5 т | Крупные от 2 до 5 т | Средние от 0,2 до 2 т | Мелкие до 0,2 т | |
| Производственное одноэтажное | 20/5 | 10/25 | ||
| Производственное многоэтажное и смешанного типа | 40/10 | 10/40 | ||
| Жилое здание бескаркасное | 60/10 | 10/60 | ||
| Жилое здание каркасное | 50' | 40/10 | 10/40 |
П р и м е ч а н и е: В числителе – значения для стен из крупных панелей, в знаменателе – значения для стен из каменных материалов (кирпича, мелких обломков).
Структура завала по весу обломков – процентное содержание в завалах различных типов обломков – определяется по табл. 1.2. Эти показатели получены на основе анализа информации о завалах зданий, разрушенных при авариях и катастрофах, а также при проведении ряда натурных испытаний. При определении состава сил и средств следует иметь в виду, что очень крупные и крупные обломки весом более 2-х т, перемещаются с использованием инженерной техники, средние – весом до 2-х т, могут быть перемещены с помощью ручных лебедок, а мелкие – весом до 0,2 т, могут быть перемещены спасателями вручную.
Структура завала по составу элементов – процентное содержание в завалах обломков из различного материала – определяется по табл. 1.3. Эти показатели могут быть использованы при оценке объемов и видов работ.
Таблица 1.3
Структура завала по составу элементов (%) при разрушении зданий
| Состав элементов | Здания жилые со стенами | Здания производственные со стенами | ||
| из кирпича (каменных материал.) | из крупных панелей | из кирпича | из крупных панелей | |
| Кирпичные глыбы, битый кирпич | _ | - | ||
| Обломки железобетонных и бетонных конструкций | ||||
| Деревянные конструкции | ||||
| Металлические конструкции (включая станочное оборудование) | ||||
| Строительный мусор |
Структура завала по составу арматуры – содержание арматуры в различных сечениях завала.
В настоящее время, в литературе отсутствуют какие-либо сведения по содержанию арматуры в сечениях завала. Эти показатели получены на основе анализа проектов производственных и жилых зданий. Результаты обобщения материалов приведены в табл. 1.4. Содержание арматуры в завале за пределами контура здания определяется по формуле:
|
где 
– содержание арматуры в пределах контура здания (табл. 1.4);
х – рассматриваемое расстояние от контура здания;
– дальность разлета обломков.
Показатели по содержанию арматуры в завале могут быть использованы при планировании распределения технических средств, используемых для резки металла.
