Элементы конструкции дворика показаны на рисунке 1.
![]() 1 - фасадная стена; 2 и 3 - боковые стены; 4 - ложная
фасадная стена; 5 - ложная боковая стена, не подлежащая
расчету; 6 - угловая стойка; 7 - концевая стойка;
8 - промежуточная стойка; 9 - изделие
Примечание - Рисунок не предопределяет конструкцию дворика.
4.1.7 Площадь дворика должна составлять не менее 120% площади вышибного окна кабины.
4.1.8 Элементы конструкции сборных железобетонных двориков должны соединяться между собой и прикрепляться к кабине с помощью сварки или анкерных соединений. Сварка производится по периметру стыкуемого сечения непрерывным швом. Минимальная толщина шва должна быть не менее 6 мм.
4.2.1 Железобетонные элементы конструкции двориков необходимо проектировать в соответствии с требованиями СП 63.13330 и приложений к нему.
4.2.2 Необходимо применять тяжелый бетон плотностью
.Необходимо использовать бетон:
- класса прочности на сжатие не ниже B15;
- класса прочности на осевое растяжение не ниже Bt0,8;
- марки морозостойкости не ниже F100.
4.2.3 Призменная прочность бетона принимается согласно СП 63.13330.
Значения призменной прочности бетона для наиболее часто используемых классов бетона представлены в таблице 2.
Таблица 2
Призменная прочность бетона Rb
4.2.4 Расчетная динамическая призменная прочность бетона (при действии импульсной нагрузки) определяется по формуле
![]() где Rb - расчетная призменная прочность бетона, определяемая в соответствии с 4.2.3.
4.2.5 Модуль упругости бетона принимается согласно СП 63.13330.
Значения модуля упругости бетона для наиболее часто используемых классов бетона представлены в таблице 3.
Таблица 3
Значения модуля упругости бетона Eb
4.2.6 Дворик должен армироваться стержневой арматурой классов А240, А400 и А500.
Таблица 4
Сопротивление арматуры (предел текучести) Rs
4.2.8 Расчетное сопротивление арматуры при действии импульсной нагрузки определяется по формуле
![]() где Rs - сопротивление арматуры (предел текучести), определяемое в соответствии с 4.2.7.
4.2.9 Величина модуля упругости Es для всех классов арматуры принимается равной 2,0·105 МПа.
Методика учитывает возрастание импульса, действующего на стены дворика в результате многократного отражения УВ, и не требует определения эквивалентной статической нагрузки.
5.1.1 Массу эквивалентного сферического заряда, кг, тротила определяют по формуле
где C - масса используемого заряда ВВ, кг;
5.1.2 Радиус эквивалентного сферического заряда, м, из тротила с насыпной плотностью определяется по формуле
(2)5.1.3 Относительное расстояние
где Rj - расстояние от центра тяжести заряда ВВ до центра тяжести рассчитываемой стены монолитного железобетонного дворика, м.
Для сборного и сборно-монолитного дворика Rj - расстояние от центра тяжести заряда ВВ до рассчитываемой панели стены в метрах.
5.2.1 Для определения нагрузок, действующих на стены двориков, рассчитывается импульс отраженной УВ, который зависит от массы заряда, его химической природы, объема кабины, в которой происходит взрыв заряда ВВ, и относительного расстояния.
5.2.2 Равномерно распределенный импульс iд, Па·с, при взрыве заряда ВВ в кабине с одной вышибной поверхностью, действующей на элементы конструкции железобетонных двориков при
при
![]() при
![]() где V - объем кабины, в которой происходит взрыв заряда ВВ, м3.
5.2.3 Для дворика, примыкающего к кабине с двумя вышибными поверхностями, величина действующего импульса, рассчитанная по формулам (4) и (5), должна быть умножена на коэффициент понижения нагрузки, равный 0,7.
5.2.4 При одновременном взрыве в кабине нескольких зарядов ВВ действующий на элемент конструкции импульс принимается равным сумме импульсов, действующих от каждого заряда и рассчитанных по формулам (1) - (5).
5.2.5 Для боковых стен дворика независимо от его исполнения величина действующего импульса, рассчитанная по формулам (4) или (5), должна быть умножена на коэффициент понижения нагрузки, равный 0,7.
6.1.1 Для вновь проектируемых железобетонных двориков расчет элементов конструкции проводится согласно методике, изложенной в настоящем стандарте.
6.1.2 Проверочный расчет существующих железобетонных двориков проводится при реконструкции монолитной железобетонной кабины с целью увеличения ее загрузки по массе ВВ или в иных случаях, требующих подтверждения выполнения двориками своих защитных функций.
6.1.3 Дворики многократного использования, частично локализующие осколки от оборудования, которые образуются при взрыве заряда внутри кабины, не должны разрушаться и опрокидываться.
Разрушение дворика соответствует образованию сквозных трещин вплоть до полного излома панелей и стоек сборного и сборно-монолитного двориков, а также стен монолитного дворика.
Опрокидывание дворика соответствует отклонению рассчитываемой стены от вертикали на величину более 45°.
6.1.4 Дворики однократного использования, частично локализующие осколки от оборудования, могут разрушаться и опрокидываться после выполнения своих функций.
6.2.1 Дворики многократного использования
6.2.1.1 Для двориков многократного использования выбирается толщина стен, удовлетворяющих условию
(6)где hопр - минимальная толщина стены, при которой она не опрокинется, м;
hразр - минимальная толщина стены, при которой она не разрушится, м.
6.2.1.2 Минимальная толщина стен, м, удовлетворяющая условию неопрокидывания, вычисляется по формуле
где
![]() где
![]() где As - площадь сечения арматуры для железобетонной стены, м2;
Abs - площадь сечения бетона для железобетонной стены, м2.
Дворики с заглублением стоек в грунт на величину более 0,25 высоты дворика от нулевой отметки на опрокидывание не рассчитываются.
Дворик, у которого заглубление стоек в грунт менее 0,1 высоты дворика, может опрокидываться не разрушаясь.
6.2.1.3 Минимальная толщина стен, м, удовлетворяющая условию неразрушения, вычисляется по формуле
где l0 - наибольший линейный размер рассматриваемого дворика, м;
f - допустимый прогиб рассчитываемого элемента конструкции дворика, м, определяемый по формулам
- для сборного дворика
f = 0,0075·l, (9)
- для сборно-монолитного дворика
f = 0,0125·l, (10)
- для монолитного дворика
f = 0,0175·l, (11)
где l - длина рассчитываемой панели или длина пролета рассчитываемой стены, м.
Для сборного и сборно-монолитного двориков рассчитывается отдельно каждая панель стены.
6.2.2 Дворики однократного использования
6.2.2.1 Для двориков однократного использования выбирается толщина стен, удовлетворяющих условию
где
Для сборного и сборно-монолитного двориков условие (12) должно соблюдаться для каждой панели стены.
6.2.2.2 Величина
где k - коэффициент, учитывающий особенности конструкции дворика:
k = 1,5 - для сборного дворика;
k = 2,25 - для сборно-монолитного дворика;
k = 3 - для монолитного дворика.
Для проверки существующих двориков рассчитываются допустимые импульсы разрушения и опрокидывания, которые сравниваются с действующим от взрыва импульсом.
6.3.1 Дворики многократного использования
6.3.1.1 Дворики многократного использования должны удовлетворять условию
где iопр - допустимый равномерно распределенный импульс на опрокидывание, Па·с;
iразр - допустимый равномерно распределенный импульс на разрушение, Па·с.
Для сборного и сборно-монолитного двориков условие (14) должно соблюдаться для каждой панели стены.
6.3.1.2 Допустимый равномерно распределенный импульс на опрокидывание, Па·с, определяется по формуле
6.3.1.3 Допустимый равномерно распределенный импульс на разрушение, Па·с, определяется по формуле
где h1 - приведенная толщина стены, м, определяемая по формуле
(17)6.3.2 Дворики однократного использования
6.3.2.1 Дворики однократного использования должны удовлетворять условию
где
Для сборного и сборно-монолитного дворика условие (18) должно соблюдаться для каждой панели стены.
6.3.2.2 Максимальное время пролета осколков оборудования, с, определяется по формуле
(19)где Rj - расстояние от центра тяжести заряда ВВ до центра тяжести рассчитываемой стены (панели) железобетонного дворика, м.
6.3.2.3 Время опрокидывания дворика, с, определяется по формуле
(20)где g - ускорение свободного падения, м/с2.
6.3.2.4 Время разрушения дворика, с, определяется по формуле
(21)6.4.1 Для стоек вновь проектируемых и существующих двориков определяется площадь сечения стоек, удовлетворяющая условию
Fст >= Fразр, (22)
где Fразр - минимальная площадь сечения стойки, при которой она не разрушится, м2.
6.4.2 Минимальная площадь сечения монолитной стойки, м2, удовлетворяющая условию неразрушения, вычисляется по формуле
где
- для сборного и сборно-монолитного двориков; - для монолитного дворика;J - средняя величина импульса, действующего на стойку от примыкающих стен, Н·с.
Для сборных и сборно-монолитных стоек дворика их минимальные площади сечений должны быть увеличены на 25% по сравнению с соответствующими монолитными стойками.
6.4.3 Средняя величина импульса, Н·с, действующего на стойку от примыкающих стен, определяется по формуле
где n - количество стен, примыкающих к стойке;
Fi - площадь i-й примыкающей стены, м2;
iiср - средняя величина равномерно распределенного импульса, действующего на i-ю примыкающую стену, Па·с;
В формуле (24) не учитываются примыкающие стены, на которые не действует равномерно распределенный импульс.
где n - количество панелей i-й примыкающей стены. Для монолитных стен дворика n = 1.
где Hi - высота i-й примыкающей стены, м;
li - длина панели или длина пролета i-й примыкающей стены, м.
6.4.4 Для промежуточных и концевых стоек двориков любого способа исполнения их изгибная жесткость должна превосходить крутильную жесткость примыкающих панелей или стен не менее чем в два раза.
Для угловых стоек двориков любого способа исполнения их изгибная жесткость должна превосходить крутильную жесткость примыкающих панелей или стен не менее чем в полтора раза.
Отношение изгибной жесткости стоек к крутильной жесткости примыкающих панелей (стен) определяется по формуле
(27)где hст - толщина стойки, определяется из площади сечения стойки, м;
h - толщина примыкающих стен, м;
H - высота примыкающих стен. Для сборных и сборно-монолитных стен, вместо высоты стены необходимо подставлять ширину панели примыкающих стен, м;
l - длина панели или длина пролета примыкающих стен, м.
Для промежуточных и угловых стоек
где n - количество стен, примыкающих к стойке;
li - длина панели или длина пролета i-й стены, м.
В формуле (28) не учитываются примыкающие стены, на которые не действует равномерно распределенный импульс.
6.5.1 Расчет анкерных соединений
Для сборного и сборно-монолитного двориков анкерные соединения панелей и стоек, а также для сборного, сборно-монолитного и монолитного двориков, анкерные соединения со стенами кабины должны рассчитываться на действие выдергивающего усилия, Н, определяемого по формуле
(29)где H - высота рассчитываемой стены. Для сборных и сборно-монолитных стен, вместо высоты стены необходимо подставлять ширину панели примыкающих стен, м;
l - длина панели или длина пролета рассчитываемой стены, м.
6.5.2 Расчет сварных соединений
Для сборного и сборно-монолитного двориков рассчитываются размеры сварных соединений монолитного, сборного и сборно-монолитного двориков со стенами кабины.
6.5.2.1 Для сварных соединений с угловым сварным швом длина катета шва, м, определяется по формуле
(30)где l - наименьшая длина панели или наименьшая длина пролета стен, примыкающих к стойке, м;
(31)где
6.5.2.2 Для стыковых сварных соединений толщина шва, м, определяется по формуле
(32)где l - наименьшая длина панели или наименьшая длина пролета стен, примыкающих к стойке, м;
(33)Величина размера катета и толщина сварного шва должны удовлетворять требованиям 4.1.8 настоящего стандарта.
7.1 Частичная защита территории, примыкающей к дворику, предусматривает локализацию осколков оборудования, исключая осколки, разлетающиеся через верхний проем дворика, и осколки от перекрытия кабины.
Величина радиуса разлета осколков, м, от вышибных перекрытия и окна определяется по формуле
(34)7.2 Для исключения возможности образования вторичных осколков (от стен дворика) необходимо, чтобы выполнялось условие
(35)(справочное)
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА СУЩЕСТВУЮЩЕГО И ВНОВЬ ПРОЕКТИРУЕМОГО
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ДВОРИКОВ
А.1 Пример проверочного расчета существующего сборного железобетонного дворика
Проверочный расчет произведен для стен существующего сборного железобетонного дворика, примыкающего к кабине, имеющей вышибное покрытие и вышибное окно, при взрыве тротилового заряда.
А.1.1 Исходные данные:
Cэкв = 6 кг, h = 0,2 м, Rb = 8,5·106 Па.
Плиты изготовлены из бетона класса B15 и приварены к стойкам и стенам кабины. Геометрические размеры дворика и кабины показаны на рисунке А.1.
![]() C - заряд; 1 - 5 - номера стоек
Поместим начало координат в центр тяжести заряда, как показано на рисунке А.1, и найдем расстояние до центра тяжести каждой панели дворика Rj. Затем по формулам (1) - (3) вычислим относительное расстояние
А.1.2 Расчет фасадной стены
Так как
, то расчет действующего импульса выполняется по формуле (5). Здесь V = 4·5·6 = 120 м3 - объем кабины.А.1.2.1 Допускаемый опрокидывающий импульс определяем по формуле (15)
![]() где
![]() Коэффициент армирования сечения принимаем равным
.Плотность бетона
. Плотность арматуры .А.1.2.2 Допустимый разрушающий импульс определяем по формуле (16)
![]() где
![]() А.1.2.3 Из сравнения действующих на панели импульсов (см. таблицу А.1) с результатами, полученными в А.1.2.1 и А.1.2.2 настоящего приложения, следует, что фасадная стена удовлетворяет условию (14). Она не разрушится и не опрокинется.
А.1.3 Расчет левой боковой стены
Расчет действующего импульса выполняется по формуле (5).
![]() ![]() А.1.3.3 Из сравнения действующих на панели импульсов (см. таблицу А.2) с результатами, полученными в А.1.3.1 и А.1.3.2 настоящего приложения, следует, что левая боковая стена удовлетворяет условию (14). Она не разрушится и не опрокинется.
А.1.4 Расчет правой боковой стены
Расчет действующего импульса выполняется по формуле (5).
![]() ![]() А.1.4.3 Из сравнения действующих на панели импульсов (см. таблицу А.3) с результатами, полученными в А.1.4.1 и А.1.4.2 настоящего приложения, следует, что правая боковая стена удовлетворяет условию (14). Она не разрушится и не опрокинется.
А.1.5 Расчет ложной фасадной стены
Расчет действующего импульса выполняется по формуле (5).
![]() ![]() А.1.5.3 Из сравнения действующих на панели импульсов (см. таблицу А.4) с результатами, полученными в А.1.5.1 и А.1.5.2 настоящего приложения, следует, что ложная фасадная стена удовлетворяет условию (14). Она не разрушится и не опрокинется.
А.1.6 Выводы
Из А.1.2.3, А.1.3.3, А.1.4.3 и А.1.5.3 следует, что данный дворик является двориком многократного пользования, так как условие (14) выполняется для каждой панели каждой из стен дворика. Дворик частично защитит прилегающую территорию от осколков.
А.2 Пример расчета вновь проектируемого сборного железобетонного дворика
Расчет производится для стен и стоек вновь проектируемого сборного железобетонного дворика, примыкающего к кабине, имеющей одну вышибную поверхность, при взрыве тротилового заряда. Дворик предусматривается сделать однократного пользования.
А.2.1 Исходные данные
Cэкв = 10 кг, Rb = 8,5·106 Па.
Плиты изготовляются из бетона класса B15 и привариваются к стойкам и к стенам кабины. Геометрические размеры дворика и кабины даны на рисунке А.1.
Поместим начало координат в центр тяжести заряда, как показано на рисунке А.1, и найдем расстояние до центра тяжести каждой панели дворика Rj. Затем по формулам (1) - (3) вычислим относительное расстояние
А.2.2 Расчет фасадной стены
А.2.2.1 Значения Rj,
Так как
, то расчет действующего импульса выполняется по формуле (5). Здесь V = 4·5·6 = 120 м3 - объем кабины.![]() ![]() ![]() Значения толщины панелей (hопр, hразр,
Таблица А.6
Так как для дворика одноразового пользования должно выполняться условие (12), то выбираем толщину панелей фасадной стены h = 0,140 м.
А.2.3 Расчет ложной фасадной стены
А.2.3.1 Значения Rj,
Расчет действующего импульса производился по формуле (5).
![]() ![]() ![]() Значения толщины панелей (hопр, hразр,
Таблица А.8
Так как для дворика одноразового пользования должно выполняться условие (12), то выбираем толщину панелей ложной фасадной стены h = 0,140 м.
А.2.4 Расчет левой боковой стены
А.2.4.1 Значения Rj,
Расчет действующего импульса производился по формуле (5) с учетом 5.2.5 настоящего стандарта.
![]() ![]() ![]() Значения толщины панелей (hопр, hразр,
Таблица А.10
Так как для дворика одноразового пользования должно выполняться условие (12), то выбираем толщину панелей левой боковой стены h = 0,140 м.
А.2.5 Расчет правой боковой стены
А.2.5.1 Значения Rj,
Расчет действующего импульса производился по формуле (5) с учетом 5.2.5 настоящего стандарта.
![]() ![]() ![]() Значения толщины панелей (hопр, hразр,
Таблица А.12
Так как для дворика одноразового пользования должно выполняться условие (12), то выбираем толщину панелей правой боковой стены h = 0,140 м.
А.2.6.1 Расчет стойки N 1
Стойка N 1 является угловой, к ней примыкают левая боковая стена и фасадная стена дворика.
- Для левой боковой стены
![]() Значения iд для левой боковой стены показаны в таблице А.9.
![]() F1 = 6·5,5 = 33 м2.
- Для фасадной стены
![]() Значения iд для фасадной стены показаны в таблице А.5.
![]() F2 = 6·4 = 24 м2.
Расчет J производится по формуле (24)
![]() Расчет Fразр производится по формуле (23)
![]() Сторона квадратной стойки площадью Fразр = 0,049 м2 составляет 0,220 м. При толщине панелей стен дворика 0,140 м принимаем размеры стойки N 1 0,240 x 0,240 м площадью Fст = 0,058 м2.
Далее проверяем стойку N 1 на соответствие 6.4.4 настоящего стандарта. Для угловой стойки N 1 параметр m равен
![]() где
![]() Так как m > 2, стойка N 1 размерами 0,24 x 0,24 м соответствует стандарту.
А.2.6.2 Расчет стойки N 2
Стойка N 2 является концевой, к ней примыкает фасадная стена дворика.
- Для фасадной стены
![]() Значения iд для фасадной стены показаны в таблице А.5.
![]() F2 = 6·4 = 24 м2.
Расчет J производится по формуле (24)
J = 0,375·1410·24 = 12690 Н·с.
Расчет Fразр производится по формуле (23)
![]() Сторона квадратной стойки площадью Fразр = 0,046 м2 составляет 0,212 м. При толщине панелей стен дворика 0,140 м принимаем размеры стойки N 2 0,240 x 0,240 м площадью Fст = 0,058 м2.
Далее проверяем стойку N 2 на соответствие 6.4.4 настоящего стандарта. Для угловой стойки N 2 параметр m равен
![]() Так как m > 1,5, стойка N 2 размерами 0,24 x 0,24 м соответствует стандарту.
А.2.6.3 Расчет стойки N 3
На стойку N 3 и на прилегающую к ней ложную правую боковую стену не действует импульс от взрыва. В связи с этим расчет стойки N 3 не производится.
А.2.6.4 Расчет стойки N 4
Стойка N 4 является промежуточной, к ней примыкают ложная фасадная стена, правая боковая стена и ложная правая боковая стена дворика.
- Для ложной фасадной стены
![]() Значения iд для ложной фасадной стены показаны в таблице А.7.
![]() F1 = 6·3 = 18 м2.
- Для правой боковой стены
![]() Значения iд для правой боковой стены показаны в таблице А.11.
![]() F4 = 6·4 = 24 м2.
- Для ложной правой боковой стены
На ложную правую боковую стену не действует импульс от взрыва, поэтому она не учитывается в расчете параметров стойки N 4.
Расчет J производится по формуле (24)
![]() Расчет Fразр производится по формуле (23)
![]() Сторона квадратной стойки площадью Fразр = 0,047 м2 составляет 0,215 м. При толщине панелей стен дворика 0,140 м принимаем размеры стойки N 4 0,240 x 0,240 м площадью Fст = 0,058 м2.
Далее проверяем стойку N 4 на соответствие 6.4.4 настоящего стандарта. Для угловой стойки N 4 параметр m равен
![]() где
![]() Так как m > 2, стойка N 4 размерами 0,24 x 0,24 м соответствует стандарту.
А.2.6.5 Расчет стойки N 5
Стойка N 5 является концевой, к ней примыкает ложная фасадная стена дворика.
- Для ложной фасадной стены
![]() Значения iд для ложной фасадной стены показаны в таблице А.7.
![]() F1 = 6·3 = 18 м2.
Расчет J производится по формуле (24)
J = 0,4·1710,7·18 = 12317 Н·с.
Расчет Fразр производится по формуле (23)
![]() Сторона квадратной стойки площадью Fразр = 0,045 м2 составляет 0,210 м. При толщине панелей стен дворика 0,140 м принимаем размеры стойки N 5 0,240 x 0,240 м площадью Fст = 0,058 м2.
Далее проверяем стойку N 5 на соответствие 6.4.4 настоящего стандарта. Для угловой стойки N 5 параметр m равен
![]() Так как m > 1,5, стойка N 5 размерами 0,24 x 0,24 м соответствует стандарту.
А.2.7 Выводы
Из А.2.2.2, А.2.3.2, А.2.4.2, А.2.5.2 и 2.6 следует, что проектируемый сборный железобетонный дворик имеет толщину стен 0,14 м и квадратные стойки со стороной 0,24 м.
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/gost-r_gosudarstvennyj-standart/7/gost_43663.html
На правах рекламы:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||