Оценка устойчивости объекта к воздействию ударной волны

 

Воздушная ударная волна представляет собой область сильного сжатия воздуха, распространяющуюся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Действие ударной волны на объекты (системы) определяется параметрами ударной волны, характеристиками объекта (форма, размеры, прочность и др.), а также ориентацией объекта относительно ударной волны.

 

Основными параметрами ударной волны являются (рис. 5):

1 – избыточное давление во фронте ударной волны (DРф );

2 – скоростной напор воздуха (DРск);

t - продолжительность фазы сжатия ударной волны (с).

 

Рис. 5. Параметры ударной волны

 

 

Точное определение величины нагрузок при воздействии ударной волны на объекты, элементы оборудования и техники очень сложно. Поэтому на практике для оценки устойчивости принимаются определенные допущения с учетом экспериментальных данных, позволяющие с достаточной точностью решать инженерные задачи.

Критерием для определения устойчивости объекта к воздействию ударной волны является величина избыточного давления во фронте ударной волны DРф, при которой здания и сооружения объекта сохранятся или получат слабые и средние разрушения.

Пользуясь таблицей 17, определяем величины избыточного давления DРф,при которых здания и сооружения получат те или иные степени разрушения.

 

Таблица 17

 

Определение степени разрушений зданий и сооружений

от воздействия ударной волны

 

№ п/п	Наименование элементов объекта	Степень разрушения, DРф, кПа
Слабые	Средние	Сильные
	Промышленные здания с железобетонным или металлическим каркасом Кирпичные многоэтажные здания (3 этажа и более) Многоэтажные железобетонные здания с большой площадью остекления Одноэтажные и 2-этажные кирпичные здания Складские кирпичные здания Склад ГСМ (подземные резервуары) Склад ГСМ (частично заглубленные резервуары) Трансформаторные подстанции	20-30   8-10   8-20   8-15   10-20 30-50 10-30   30-40	30-40   10-20   20-40   15-25   20-30 50-100 30-50   40-80	40-60   20-30   40-90   25-35   30-40 100-200 50-100   80-90

 

Полученные данные необходимо свести в таблицу 18.

 

Таблица 18

 

 

Анализ таблицы 18 показывает, что наименее устойчивым элементом (зданием) к воздействию ударной волны является цех № 3, который получает сильные разрушения при DРф =20 кПа. При разрушении этого цеха объект в целом не может продолжать работу, поэтому предел устойчивости для объекта составит 20 кПа. Предел устойчивости может выбираться самостоятельно в разумных пределах.