16 Март 2011

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ




Удельное сопротивление грунта .
Предельно допустимое электрическое сопротивление заземления при мощности оборудования менее 100 кВт и U ? 1000 В не должно превышать 10 Ом (R ? 100м).
Естественное заземление отсутствует.
Стержень заземления с общей длиной 2 м (в земле — часть длиной 1,4м) имеет диаметр 15 мм.

Выполнение расчета сопротивления заземления
1. Сопротивление растекания току единичного заземлителя:

2. Выбор расположения стержней по контуру (в подвале). Расстояние между стержнями а =1,4 м (условие а/1 =1).
3. ? х n = R1/R3 = 68,6/10 = 6,8, где ? — коэффициент использования стержней; n — количество стержней. Необходимо 14 стержней.
4. Результирующее электрическое сопротивление контура заземления:
R=R, х m/?) х n =68,6/14 х 0,53 = 9,24 Ом < 10 Ом.

В настоящее время уже ни у кого не вызывает сомнений вредное воздействие на человека электромагнитных полей (ЭМП) даже малой интенсивности от ЛЭП высокого напряжения, систем распределения электроэнергии, контактных сетей железнодорожного и городского электротранспорта, метро и даже бытовых электроприборов. Последствиями таких воздействий могут быть повышенная утомляемость, появление сердечных болей, нарушение функционирования иммунной, репродуктивной, центральной нервной и эндокринной систем, риск развития злокачественных опухолей (особенно головного мозга, молочной железы), лейкозов и появление других тяжелых заболеваний. Особенно опасно воздействие ЭМП на детей.
Сказанное подтверждается исследованиями, проведенными в США и, более тщательно, в Швеции (1958-1977 гг.). Оказалось, что в радиусе 150 м от подстанций, трансформаторов, вблизи ЛЭП, контактных сетей индукция магнитного поля превышает 0,3 мкТл. У людей, живущих вблизи подобных сооружений, опухоли и лейкозы встречаются в два раза чаще (индукция под ЛЭП-200 составляет 0,2 мкТл). Затем в Швеции были проведены углубленные исследования по этим вопросам на примере населения, проживающего в 800-метровых коридорах вдоль трасс ЛЭП-200 и ЛЭП-400. Статистическая обработка полученных результатов к 1992 г. подтвердила, что при повышении индуктивности магнитного поля выше 0,1 мкТл риск заболевания возрастает в 24 раза. Аналогичные результаты получены в Финляндии и Дании. К 1991 г. в США опубликованы результаты обследования, выявившего повышенный риск заболевания лейкозом детей, регулярно пользующихся видеоиграми, электрическими одеялами, грелками и электрообогревателями.
Вдоль трассы ЛЭП должна быть отведена санитарно-защитная зона, размер которой зависит от вида источника излучения и напряжения ЛЭП (табл. 2.6).

Таблица 2.6
Ширина зоны, м 10 20 40 50
Напряжение ЛЭП, кВ 20 120 400 735

За пределами санитарно-зашитной зоны уровень напряженности электрического поля не должен превышать Е = 0,5 кВ/м, а индукции магнитного поля - 0,1 мкТл. Расчеты показывают, что находиться под ЛЭП-400 при Е = 10 кВ/м обслуживающему персоналу разрешено не более 3 ч, а при Е =20 кВ/м - не более 10 мин в день. Игнорирование опасности воздействия ЭМП может привести к изменениям в выработке меланина шишковидной железой головного мозга, что, в свою очередь, вызывает молекулярные изменения в тканях и может стать причиной ишемической \ болезни и болезни Паркинсона.
Не менее опасно воздействие ЭМП на биологические объекты вблизи радио-, теле- и локационных станций, энергетических установок, а такое воздействие - беда крупных городов. Количество подобных источников излучения огромно, а их частотный диапазон распределяется от единиц герц до сотен гигагерц. Особенно велика доля средств связи (сотовой, спутниковой, мобиль-1 ной, милицейских радаров БДД). Исследования, проведенные сотрудниками НИИ медицины труда РАМН (Москва, 1992), Центра электромагнитной безопасности (Москва, 1996), Петербургского филиала Института земного магнетизма показали, что интенсивность ЭМП в городах в десятки раз больше, чем загородный фон (табл. 2.7). А в электропоездах уровень ЭМП превышает естественный фон в тысячи раз, достигая величины индукции магнитного поля до 10 мТл.

Таблица 2.7
Домашние источники электромагнитного поля

Источники электромагнитного поля Расстояние, на котором уровень ЭМП
ниже 0,2 мкТл
Аэрогриль 1,4 м от работающего прибора
Телевизор "Sony" 1,1 м от экрана; 1,2 м от стенки
Торшер (2 лампы) 0,03 м
Электродуховка 0,4м
Холодильник "Стинол-110" 1,2 м от дверцы; 1,5 м от задней стенки
Холодильник "Минск-11" 0,1 м от компрессора
Утюг "Phillips" 0,23 м
Электрорадиатор 0,3м

Даже собственная квартира не является надежным убежищем от ЭМП. Здесь достаточно источников с превышением условного предела безопасности 0,2 мкТл, о чем свидетельствуют исследования, проведенные работниками Центра электромагнитной безопасности. Оказалось, что наши квартиры опутаны электрокабелем, содержимым электрощитов, кабельными линиями, системами энергоснабжения лифтов и других продуктов цивилизации. Внутри квартиры к источникам ЭМП можно отнести все работающие электроприборы (грили, утюги, вытяжки, холодильники, стиральные машины, телевизоры, компьютеры).
Ураган (циклон, тайфун - от кит. "большой ветер") - это ветер силой до 12 баллов. Его скорость достигает 300 м/с, фронт урагана достигает длины до 500 км. Ураган способен пройти путь в сотни километров. Он опустошает все на своем пути: ломает деревья, разрушает строения, создает на побережье волны высотой до 30 м, может быть причиной ливней, а позднее обусловить появление эпидемии. В 1988 г. ураган в Одесской области вывел из строя 6000 км ЛЭП, оставив без энергии более 130 населенных пунктов, а также водозабор города. Ураганы, циклоны имеют сезонную динамику.
Буря - разновидность урагана, но имеет меньшую скорость ветра. Основными причинами жертв при ураганах и бурях являются поражение людей летящими осколками, падающими деревьями и элементами строений. Непосредственной причиной гибели во многих случаях является асфиксия от давления, тяжелейшие травмы. Среди выживших наблюдаются множественные ранения мягких тканей, закрытые или открытые переломы, черепно-мозговые травмы, травмы позвоночника. В ранах часто имеются глубоко проникшие инородные тела (почва, куски асфальта, осколки стекла), что приводит к септическим осложнениям и даже к газовой гангрене. Особенно опасны пыльные бури в южных засушливых областях Сибири и европейской части страны, так как вызывают эрозию и выветривание почвы, унос или засыпку посевов, оголение корней.
Смерч (торнадо) - вихревое движение воздуха, распространяющегося в виде гигантского черного столба диаметром до сотен метров, внутри которого наблюдается разрежение воздуха, куда затягиваются различные предметы. Скорость вращения воздуха в пылевом столбе достигает 500 м/с. Воздух в столбе поднимается по спирали и затягивает в себя пыль, воду, предметы, людей. Смерч иногда уничтожает целые деревни. За время своего существования он может пройти путь до 600 км, перемещаясь со скоростью до 20 м/с. Попавшие в смерч постройки из-за разрежения в столбе воздуха разрушаются от напора воздуха изнутри. Иногда смерч двигается со скоростью, превышающей скорость звука. Он вырывает деревья с корнями, опрокидывает автомобили, поезда, поднимает в воздух дома или их элементы (крышу, отдельные части), переносит людей на несколько километров. У погибших наблюдалось опустошение организма, разбитые пустые черепа, сдавленные грудные клетки.
Смерчи бывают во многих областях России. Так, в 1984 г. смерч пронесся над Ивановской, Ярославской и Костромской областями. Только в Ивановской области было полностью разрушено четыре населенных пункта, ряд объектов в областном центре, погибло более 70 человек и около 300 человек получили травмы.
Ураганы, бури и смерчи достаточно точно прогнозируются, и при обеспечении своевременного оповещения можно избежать серьезных материальных и людских потерь (табл. 2.8).

Таблица 2.8
Последствия воздействия некоторых ураганов

Место катастрофы, год Число погибших Число раненых Сопутств. явления
Гаити, 1963 5 000 Не фиксировалось -
США, 1967 18 8000 -
США, 1970 250 Не фиксировалось -
Гондурас, 1974 6 000 Не фиксировалось -
Австралия, 1974 49 1140 -
США, 1976 450 200 -
Оман, 1977 105 48 -
Шри-Ланка, 1978 905 Не фиксировалось -
Доминиканская республика, 1979 2 000 4000 -
США, 1980 272 Не фиксировалось -
Индокитай, 1981 300 000 Не фиксировалось Наводнение
Бангладеш, 1985 20 000 Не фиксировалось Наводнение

Получив штормовое предупреждение, необходимо немедленно укрепить недостаточно прочные конструкции и элементы техники, закрыть двери зданий, чердачных помещений, вентиляционные отверстия. Витрины и окна обшить досками, на стекла наклеить полоски бумаги или ткани. С крыш, балконов и лоджий убрать предметы, которые при падении могут нанести травмы. Следует позаботиться об аварийных источниках освещения (фонарях, лампах), запасах воды, продуктов, медикаментов, иметь работоспособные средства вещания для получения информации от органов ГОЧС.
Сильный снегопад, заносы, обледенения, лавины - примеры проявления сил природы в зимний период. Снегопады могут продолжаться до нескольких суток, занося дороги, населенные пункты, приводя к жертвам и прекращению снабжения. Указанные явления природы точно прогнозируются, и обычно своевременно выдается предупреждение в районы возможного бедствия.
В горных местностях накопление снега ведет к образованию лавин, сход которых приводит к перемещениям значительных масс снега и камней. Движущаяся масса сметает все на своем пути, что приводит к жертвам, обрывам ЛЭП, разрушениям коммуникаций. Зафиксированы случаи, когда просуществовавшие сотни лет селения были погребены под лавинами (Швейцария, Кавказ). Объем лавины может достигать 2,5 млн м3, а скорость - до 100 м/с при давлении в момент удара 60...100 т/м2 (сухая лавина) или до 20 м/с при давлении в момент удара до 200 т/м2 (лавина из плотного, мокрого снега). Возникающая при сходе лавины ударная воздушная волна также представляет серьезную опасность (имел место случай переброса железнодорожного вагона на расстояние 80 м, а в Японии в 1938 г. УВВ, образовавшаяся при сходе крупной сухой лавины, сорвала второй этаж жилого дома, перенесла его на расстояние 800 м и разбила о скалы).
Резкие перепады температур при снегопаде приводят к появлению наледи и налипаний мокрого снега, что особенно опасно для ЛЭП и сети городского электрического транспорта. Для ликвидации последствий привлекается максимальное количество грузового транспорта и средств погрузки снега. Принимаются меры по очистке основных магистралей и налаживанию бесперебойной работы основных предприятий жизнеобеспечения (хлебопекарен, водоканала, канализации).
Наводнение - временное затопление значительной части суши водой в результате действия природных сил. В зависимости от вызывающих причин их можно разделить на группы.
" Наводнения, вызванные выпадением обильных осадков или обильным таянием снега, ледников. Это ведет к резкому подъему уровня рек, озер, образованию заторов. Прорыв заторов и плотин может привести к образованию волны прорыва, характеризующейся стремительным перемещением огромных масс воды и значительной высотой. Наводнение в августе 1989 г. в Приморье снесло значительное число мостов и строений, при этом погибло огромное количество скота, были повреждены линии электропередач, связи, разрушены дороги, а тысячи людей остались без крова.
" Наводнения, возникающие под воздействием нагонного ветра. Они характерны для прибрежных районов, где имеются устья крупных рек, впадающих в море. Нагонный ветер задерживает продвижение воды в море, что резко повышает уровень воды в реке. Под постоянной угрозой подобного наводнения находятся побережья Балтийского, Каспийского и Азовского морей. Так, Санкт-Петербург испытал за время своего существования более 240 таких наводнений. При этом на улицах наблюдались случаи появления тяжелых судов, что вызывало разрушения городских строений. В ноябре 1824 г. уровень воды в Неве поднялся выше нормы на 4 м; в 1924 г. - на 3,69 м, когда вода затопила половину города; в декабре 1973 г. - на 2,29 м; январе 1984 г. - на 2,25 м. И как следствия наводнений - огромные материальные потери и жертвы.
" Наводнения, вызванные подводными землетрясениями. Они характеризуются появлением гигантских волн большой длины - цунами (по-японски - "большая волна в гавани"). Скорость распространения цунами до 1000 км/ч. Высота волны в области ее возникновения не превышает 5 м. Но при приближении к берегу крутизна цунами резко растет, и волны с огромной силой обрушиваются на побережье. У плоских побережий высота волны не превышает б м, а в узких бухтах достигает 50 м (туннельный эффект). Продолжительность действия цунами до 3 часов, а поражаемая ими береговая линия достигает длины 1000 км. В 1952 г. волны почти смыли Южно-Курильск.
В структуре санитарных потерь при наводнениях преобладают травмы (переломы, повреждения суставов, позвоночника, мягких тканей). Зафиксированы случаи заболеваний в результате переохлаждения (пневмония, ОРЗ, ревматизм, утяжеление течения хронических болезней), появления жертв от ожогов (из-за разлитых и загоревшихся на поверхности воды ЛВГЖ). О последствиях наводнений с точки зрения медицины можно судить по данным табл. 2.9.
В структуре санитарных потерь значительное место занимают дети, а наиболее частыми последствиями среди населения становятся психоневрозы, кишечные инфекции, малярия, желтая лихорадка. Особенно велики человеческие жертвы на побережьях при ураганах и цунами, а также при разрушении плотин и дамб (более 93% утонувших). В качестве примера можно привести последствия наводнения 1970 г. в Бангладеш: на большинстве прибрежных островов погибло все население; из 72 тыс. рыбаков в прибрежных водах погибло 46 тыс. Более половины из числа погибших составили дети до 10 лет, хотя на них приходилось лишь 30% населения зоны бедствия. Высокой оказалась и смертность среди населения старше 50 лет, среди женщин и больных.
Частыми спутниками наводнений являются крупномасштабные отравления. Из-за разрушения очистных сооружений, складов с АХОВ и другими вредными веществами происходит отравление источников питьевой воды. Не исключено развитие обширных пожаров при разлитии ЛВГЖ по поверхности воды (бензин и другие горючие жидкости легче воды).
Наводнения успешно прогнозируются, и соответствующие службы дают предупреждения в опасные районы, что снижает ущерб. В местах наводнений строят плотины, дамбы, гидротехнические сооружения, регулирующие сток воды. В извилистых местах рек проводят работы по расширению и спрямлению их русла. В угрожаемый период организуется дежурство и поддержание в готовности формирований ГО. Проводится заблаговременная эвакуация населения, угон скота, вывоз техники.
Спасательные работы в районах затопления часто происходят в сложных погодных условиях (ливневые дожди, туманы, шквалистые ветры). Работу по спасению людей начинают с разведки, используя плавсредства и вертолеты, снабженные средствами связи.
Устанавливаются места скопления людей, и туда направляют средства для обеспечения их спасения. Работы на гидротехнических сооружениях выполняют формирования инженерной и аварийно-технической служб ГОЧС: это укрепление дамб, плотин, насыпей или их постройка.

Таблица 2.9
Последствия ряда наводнений

Место катастрофы, год Число погибших Примечание
Наводнения
Россия (р. Нева), 1824 569 4000 больных
Китай, 1887 (два случая) 3 000 000
Россия (Темрюк), 1914 3000
Китай, 1931 (два случая) 6 700 000
Нидерланды, 1953 1795
Германия, 1962 500
Италия, 1963 1996 80 раненых
Бразилия, 1967 2000
Португалия, 1967 450
Индия, 1967...1979 30000 3 плотины разрушены
Китай, 1970 200 000 Плюс циклон
Индия, 1970 300 000 Плюс циклон
Бангладеш, 1970 72000
Бангладеш, 1985 10000
Цунами
Бангладеш, 1876 200 000
Япония, 1896 27 122 9247 раненых
США, 1900 60000
Италия, 1908 1600 1650 раненых
Япония, 1923 14000
Филиппины, 1976 5820

Подтопление. Подтапливается до 75% всех городов, около 9 млн гектаров земель хозяйственного назначения. Площадь подтопления за последние 15 лет увеличилась на 50%. Различают два типа подтопления: техногенное (как результат хозяйственной деятельности человека) и естественное (проявление природных процессов).
Техногенное подтопление имеет латентный (скрытый) характер и поэтому наиболее опасно, может привести к возникновению и развитию опасных процессов (оползней, карстовых явлений). Его провоцирует неграмотная деятельность людей:
" утечка из водонесущих коммуникаций, емкостей, возведенных водоемов и технологических накопителей воды;
" нарушение естественных условий поверхностного стока воды при развитии городского хозяйства, особенно ливневой канализации;
" ликвидация естественных систем дренажа, разрушение путей движения грунтовых вод заглубленными конструкциями, экранирование испаряющей поверхности территории непроницаемыми покрытиями;
" подпор грунтовых вод за счет подъема уровня воды в водохранилищах.

Естественное подтопление - результат паводков, разливов, нагонных явлений. Последствиями подтоплений могут быть:
" ухудшение санитарно-эпидемиологической обстановки;
" загрязнения подземных вод, источника водоснабжения;
" разрушение почв, ухудшение качества земель;
" угнетение и изменение видового состава флоры и фауны;
" затопление подвалов и технических подполий, что приводит к появлению сырости, комаров и грибковых образований в жилых помещениях, разрушению коммуникаций и повышенной заболеваемости людей;
" деформация зданий, провалы, набухания и просадки почвы;
" загрязнение подпочвенных вод тяжелыми металлами, нефтепродуктами и другими химическими элементами;
" разрушение емкостей, продуктопроводов и других заглубленных конструкций из-за усиления процессов коррозии;
" недопустимое увлажнение, заболачивание и засоление территорий в районе подтопления;
" вырождение растительности и лесов со всеми отрицательными последствиями для животного мира;
" нарушение герметичности скотомогильников, свалок.

В регионах, подверженных стихийным бедствиям, заранее проводятся мероприятия, снижающие вероятные отрицательные последствия. В районах возможных землетрясений строят сооружения с повышенной сейсмостойкостью, создают запас палаток, продовольствия, медикаментов; отрабатывают эвакомероприятия и создают соответствующую группировку сил ГОЧС, обеспечивают четкую работу системы оповещения, пресекают возможность возникновения паники и мародерства.

1. Перечислить стихийные бедствия, характерные для района.
2. Охарактеризовать возможные вторичные поражающие факторы.
3. Назвать способы тушения лесных пожаров.
4. Перечислить способы тушения торфяных пожаров.
5. Рассказать о воздействии скоростного напора на объекты.
6. Описать возможные опасности при снегопадах, заносах и обледенении.
7. Перечислить особенности действий спасателей при ликвидации последствий конкретного стихийного бедствия.
8. Указать способы обеспечения защиты от воздействия статического электричества.

Примеры решения задач

Задача 2.1. Определить характер разрушений и вероятность возникновения завалов в районе землетрясения силой 10 баллов при плотности застройки 40%, этажности 6-8, ширине улиц 20 м.
Решение
1. По табл. 2.10 определяем, что воздействие землетрясения силой 10 баллов эквивалентно воздействию избыточного давления 50 кПа, что характеризует зону сильных разрушений.
2. Если дана характеристика конкретного элемента ОЭ или района застройки, то по табл. 2.11 и 2.12 легко определить характер разрушений в зависимости от устойчивости объекта, типа (конструктивного выполнения) строения.
3. По табл. 2.13 высота сплошных завалов может составить до 4 м.

Таблица 2.10
Сравнительная характеристика параметров при воздействия ЧС

Избыточное давление, кПа Свыше 50 30...50 20...30 10...20 Менее 10
Землетрясение, баллы 11...12 9...10 7...8 5...6 4...5
Ураган (баллы) при скорости ветра (м/с) 17 > 70 16…17 50…70 14…15 30…50 12…13
25…30 9…11
< 25
Степень разрушения зданий Полные Сильные Средние Слабые Легкие

Таблица 2.11
Величина избыточного давления, кг/см2, определяющая степень разрушения

Объекты разрушения Степень разрушения
Сильное Среднее Слабое
Защитные сооружения
Отдельно стоящие, 3,5 кг/см2 7.5...6 6...5 5...3,5
Рассчитанные на давление 1,0 кг/см2 3...2 2...1,5 1,5...!
Подвальные, 1,0 кг/см2 2...1,5 1,5...1 1...0.7
Рассчитанные на давление 0,5 кг/см2 I...0,6 0,6...0,4 0,4...0,3
ПРУ, рассчитанные на давление 0,3 кг/см2 0,8...0,6 0,6...0,4 0,4...0,2
Подвалы без усиления 1...0,8 0,8...0,3 0,3...0,2
Промышленные и жилые здания
ПРОМЫШЛЕННЫЕ СООРУЖЕНИЕ
С тяжелым металлическим каркасом 0,6...0,4 0,4...0,3 0,3...0,1
С легким каркасом и без каркаса 0,5...0,3 0,3...0,2 0,2...0,1
Доменные печи 0,8 0,4 0,2
ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Тепловые и атомные 0,45 0,35 0,25
То же, антисейсмич. конструкции 3...2 2...1,5 0,3...0,25
Бетонные, ж/б., антисейсмич. конструкции 2...1,5 1,5...0,8 0,8...0,3
ЗДАНИЯ
Кирпичные 0,3...0,2 0,2...0,12 0,12...0,08
Деревянные 0,2...0,12 0,12...0,08 0,08...0,06
Разрушения остекления зданий 0,05...0,03 0,03...0,02 0,02...0,01
Сооружения
ПЛОТИНЫ
Бетонные 50 50...20 20...10
Земляные, шириной 20...100 м 10 10...7 7...1,5
Затворы плотин 1 1...0,7 0,7...0,2
Здания ГЭС 3...2 2...1 1...0,5
Подземные водо-, газо-, канализационные сети 15...10 10...6 6...13
Смотровые колодцы, задвижки 10 6 4...2
ТРУБОПРОВОДЫ
Наземные 1,3 0,5 0,2
Заглубленные до 0,7 м 5 3,5...2,5 2...1,5
КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ
Наземные 1...0/7 0,5...0,3 0,3...0,1
Подземные 15...10 10...8 8
Воздушные линии высокого напряжения 1,2...0,8 0,7...0,5 0,4...0,2
Силовые линии электрифицированной ж.д. 0,7 0,6 0,5
Стационарные воздушные линии связи 1,2...0,8 0,7...0,5 0,2
Антенные устройства 0,4 0,4...0,2 0,2...0,1
МОСТЫ
Металлические, пролетом до 45 м 2,5 2,5...1,5 1,5...1
Ж/б., пролетом до 20 м 2 2...1 1".0,5
Деревянные, низководные 1 0,8...0 ,5 0,5...0,2
Шоссейные дороги с твердым покрытием 20...10 10 3...1,2
Пути железнодорожные 3 3...1.5 1,5...1
Аэродромы с бетонным покрытием 20 15 4...3
Метро 20 20...12 12...10
Подстанции трансформаторные и распределительные 0,7...0,6 0,6...0,4 0,4...0,3
Вышки металлические сквозной конструкции 0,5 0,3 0,2
Водонапорные башни 0,7 0,6 0,3...0,2
Резервуары чистой воды, заглубленньк 2 2...0,5 0,5...0,2
Газгольдеры 1 0,7 0,2
Примечание. Избыточное давление 1 кг/см2 соответствует 100 кПа.

Таблица 2.12
Степень разрушения строений при землятресениях, баллы

Тип (конструкция) здания Слабые Средние Сильные
Кирпичные с ж/б перекрытиями: малоэтажные (до 4 этажей) многоэтажные (до 8 этажей) 6...7
5...6 7...7,5
6...7 7,5...8
7...7,5
Те же, антисейсмические: малоэтажные (до 4 этажей) многоэтажные (до 8 этажей) 6,5...7,5
6...7 7,5...8
7...8 8...8,5
8...8,5
Каркасы с ж/б перекрытиями: малоэтажные (до 4 этажей) многоэтажные (до 8 этажей) 6,5...7,5
5,5...б,5 7,5...8
6,5...7,5 8...8,5
7,5...8
Те же, антисейсмические: малоэтажные (до 4 этажей) многоэтажные (до 8 этажей) 7...8
6...7 8...8,5
7...8 8,5...9
8...8,5
Ж/б крупнопанельные: малоэтажные (до 4 этажей) многоэтажные (до 8 этажей) 6...7
5...6 7...7,5 6...7,5 7,5...8
7,5...8
Те же, антисейсмические: малоэтажные (до 4 этажей) многоэтажные (до 8 этажей) 6,5...7,5
5.5...7 7,5...8 7...7,5 8...8,5
7.5...8
Ж/б каркасные: многоэтажные высотные (более 25 этажей) 7...7,5
6,5...7,5 7,5...8 7,5...8,5 8.-.8,5
8,5...9
Ж/б каркасные с большими пролетами 7...7,5 7,5...8 8...8,5
Те же, антисейсмические 7...8 8...8,5 8,5...9
Здания электростанций 7...7,5 7,5...8 8 .9
Те же, антисейсмические 7,5...8 8...8,5 8,5...9,5
Подвалы зданий 7...8 8...9 9...10
Убежища 3-го класса 9...10 10...11 11...12
Быстровозводимые убежища 7,5...8,5 8,5...9,5 9,5...11
Водонапорные башни '[6...7 7...8 8...9
Емкости наземные 7...7,5 7,5...8,5 8,5...9.5
Воздушные ЛЭП ВН 7...8 8...8,5 8,5...9
Антенные устройства 6...7 7...8 8...9
Подземные сети 9...11 11...12

Таблица 2.13
Высота сплошного завала, м, в зависимости от плотности застройки и этажности зданий

Плотность застройки, % Этажность
1 2 3 4 5 6 7 8
20 0,3 0,6 1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1
25 0,4 0,7 1,2 1,6 1,9 2,3 2,4 2,6
30 0,5 0,9 1,5 1,9 2,2 2,8 2,9 3,1
40 0,6 1,2 2 2,5 3 3,7 3,8 4,2
50 0,8 1,5 2,5 3,1 3,8 4,6 4,8 5,2
60 0,9 1,7 3 3,8 4,5 5,6 5,8 6,2

Задача 2.2. Определить характер разрушений и вероятность возникновения завалов в районе воздействия урагана при скорости ветра до 60 м/с.
Решение
1. По табл. 2.10 (аналогично решению задачи 2.1) определяем, что ветровая нагрузка от урагана такой силы эквивалентна воздействию избыточного давления 50 кПа.
2. Решение и результаты аналогичны полученным при решении задачи 2.1, но надо использовать табл. 2.14.

Таблица 2.14
Степень разрушения при ветровой нагрузке (скорость ветра м/с)

Тип (конструктивное решение) строения Слабые Средние Сильные Полные
Промышленные здания с легким металлическим каркасом или бескаркасные 30 30...50 50...70 >70
Кирпичные: малоэтажные многоэтажные 25 25 25…40 25…35 40…60 35…50 >60
>50
Административные здания с ж/б каркасом 35 35…50 50…60 >60
Крупнопанельные жилые здания 30 30…40 40…50 >50
Складские кирпичные здания 30 30…45 45…55 >55
Трансформаторные подстанции 45 45…70 70…100 >100
Водонапорные башни 35 35…55 55…85 >85
Резервуары: наземные заглубленные 40 45 40…55 45…65 55 ..70 65…85 >70
>85
Насосные станции: наземные кирпичные наземные ж/б заглубленные ж/б 30 35 40 30…40 35…45 40…50 40…50 45…55 50…65 >50
>55
>65
Крановое оборудование 40 40…55 55…65 >65
Контрольно-измерительная аппаратура 25 25…35 35…45 >45
Трубопроводы: наземные на эстакаде 45 40 45…60 40… 50 60…80 50…65 >80
>65
ЛЭП 30 30…45 45…60 >60

Задача 2.3. Расчет смещения оборудования под действием скоростного напора. Если сила смещения F^ (рис. 2.3) окажется больше суммы сил трения F^ и горизонтальной составляющей силы крепления (усилия болтов на срез) Q, то оборудование может получить сильные, средние или слабые разрушения, то есть ^см > Рте + Q- Если крепление отсутствует, то Q = 0.

Рис. 2.3. Силы, действующие на оборудование при наличии скоростного потока (сила смещения F^ приложена в центре лобовой площадки предмета, то есть в центре давления; вес тела G приложен к центру тяжести оборудования)

Рис. 2.4. Зависимость скоростного напора от величины избыточного давления

Смещающая сила Fсм определяется по формуле Fсм(H) = Cx SPск, где Сx — коэффициент аэродинамического сопротивления лобовой площадки предмета (определяется по справочнику или по табл. 2.15); S (м2) — площадь лобовой поверхности предмета, которая встречает фронт УВВ; Рск — давление скоростного напора на оборудование, кПа (определяется по графику, рис. 2.4).
Сила трения Fтр = fmg, где f — коэффициент трения (определяется по справочнику или по табл. 2.16); m — масса оборудования, кг; g = 9,81 м/с2 — ускорение свободного падения.
Таким образом, равенство Fсм = Fтр является граничным значением для возможности смещения оборудования при отсутствии крепления. Преобразуя эту формулу путем подстановки, можно определить величину граничного значения скоростного напора: .
Пример.
Станок ЧПУ стоит на бетонном основании и имеет размеры: длину 1000 мм, ширину 900 мм, высоту 1800 мм и массу 800 кг. Определить предельное значение скоростного напора, не приводящее к смещению незакрепленного станка.
Решение
1. Коэффициент трения чугуна по бетону f = 0,35 (табл. 2.16), а коэффициент аэродинамического сопротивления Сч = 1,3 (табл. 2.15).

Таблица 2.15
Коэффициент аэродинамического сопротивления лобовой площадки для тел различной формы

Форма тела Сх Направление движения воздуха
Параллелепипед с квадратным основанием 0,85
1,3 Перпендикулярно квадратной стороне
Перпендикулярно прямоугольной стороне
Куб 1,6 Перпендикулярно стороне
Диск 1,6 Перпендикулярно диску
Пластина-квадрат 1,45 Перпендикулярно пластине
Цилиндр при отношении высоты к диаметру,
равному 1
равному 10

0,4
0,2 Перпендикулярно оси цилиндра
Сфера 0,25 Перпендикулярно поверхности
Полусфера 0,8 Параллельно плоскости основания
Пирамида с квадратным основанием 1,1 Параллельно основанию и перпендикулярно грани основания

Таблица 2.16
Коэффициент трения между поверхностями

Наименование трущихся материалов Величина коэффициента трения Наименование трущихся материалов Величина коэффициента трения
При скольжении При качении
Сталь по стали 0,15 Стальное колесо:
Сталь по чугуну 0,30 по рельсу 0,05
Металл по линолеуму 0,2…0,4 по кафелю 0,1
Металл по дереву 0,6 по линолеуму 0,15…0,2
Металл по бетону 0,2…0,5 по дереву 0,12…0,15
Чугун по бетону 0,35
Дерево по дереву 0,4…0,6

2.