Лекции по "Металлическим конструкциям"

Зона слабых разрушений характеризуется избыточным давлением  во фронте ударной волны от 20 до 10 кПа. В этой зоне здания и сооружения получают слабые разрушения, образуются отдельные пожары.

Поражения людей вызываются как прямым действием ударной  волны, так и косвенным (летящими обломками зданий, деревьями и  др.). Характер и степень поражения людей зависят от избыточного давления в подошедшей волне, положения в этот момент человека и степени его защиты. Полученные при этом травмы принято делить на легкие (ΔР_ф=0,2-0,4 кгс/см²), средние (ΔР_ф=0,5 кгс/см²) и тяжелые (ΔР_ф >0,5 кгс/см²). При давлении свыше 1 кгс/см² травмы могут быть крайне тяжелыми и смертельными.

Очаг ядерного поражения  характеризуется сложной пожарной обстановкой (рис. 1.4).

 

I- зона отдельных пожаров; II - зона сплошных пожаров; III - зона пожаров

в завалах; 1 - границы  зон разрушений; 2 - границы зон  пожаров (нижние

значения световых импульсов  соответствуют мощности ядерных

боеприпасов до 100 кт, верхние - 1000 кт и более)

 

Рисунок 1.4 – Зоны пожаров в очаге ядерного поражения

 

В очаге ядерного поражения  выделяются три основные зоны пожаров:

- зона отдельных пожаров;

- зона сплошных пожаров;

- зона пожаров в  завалах.

Зона отдельных пожаров  охватывает район, в котором пожары возникли в отдельных зданиях  и сооружениях. Пожары по районы рассредоточены, так как характеристика светового импульса, как правило, следующая:

- на внешней границе  – 100-200 кДж/м²;

- на внутренней границе  – 400-600 кДж/м².

Она охватывает часть  зоны слабых разрушений очага ядерного поражения и имеется возможность быстрой организации тушения загораний и пожаров в первые 20 мин после ядерного взрыва..

Зона сплошных пожаров  – это территория, где под воздействием светового излучения возникают  пожары более чем на 50% зданий и  сооружений и в течении 1…2 часов огонь распространяется на подавляющее большинство зданий, расположенных в данном районе. В этом случае образуется сплошной пожар, при котором огонь охватывает более 90% зданий. Зона сплошных пожаров характеризуется световыми импульсами 400…600 кДж/м²  и более. Она охватывает большую часть территории зоны сильных разрушений, всю зону средних и часть зоны слабых разрушений очага ядерного поражения.

В зоне сплошного пожара невозможен проход или нахождения формирований ГО и РСЧС без проведения специальных противопожарных мероприятий по локализации или тушению пожаров.

Зона пожаров в завалах  распространяется на территорию части  зоны сильных и всей зоны полных разрушений очага ядерного поражения. Для этой зоны характерно сильное задымление и продолжительное (до нескольких суток) горение в завалах, интенсивное выделение продуктов неполного сгорания и токсических веществ. При этом возникает опасность отравления людей как находящихся в ЗС ГО, так и участвующих в АСР на территории объектов и жилых кварталов. Причиной гибели людей может быть общее повышение температуры дыма. Вдыхание продуктов сгорания, нагретых до 60 ºС, даже при весьма небольшом содержании окиси углерода, как правило, приводит к смертельным случаям.

 

2 Краткая характеристика  очагов поражения обычных средств 

 поражения

 

Обычные средства поражения  на сегодняшний день являются высокоэффективным средством вооруженной борьбы, и их использование будет приводить к поражению населения и разрушению объектов экономики. Для определения эффективности мероприятий по защите населения и территорий необходимо знать поражающие факторы боеприпасов и уметь пользоваться методиками по определению показателей возможной обстановки при применении обычных средств поражения.

Воздействие боеприпасов  на людей, здания и сооружения подразделяются на прямое и косвенное.

Прямое воздействие характеризуется  непосредственным воздействием поражающих факторов:

- ударное или пробивное  действие;

- действие взрывной  и воздушной ударной волны; 

- осколочное и огневое  действие.

Ударное действие характерно для всех типов боеприпасов, но наибольшую опасность представляют специально созданные, для поражения этим поражающим фактором бронебойные и бетонобойные боеприпасы.

Действием взрывной волны  характеризуются фугасные боеприпасы и боеприпасы объемного взрыва. Взрывная волна вызывает разрушения и выброс материалов среды за счет выделения большого количества нагретых газов с температурой до 5000⁰ и давлением до 20000 кгс/см².

Действие воздушной  ударной волны также характерно для боеприпасов объемного взрыва и фугасных боеприпасов. Воздушная  ударная волна вызывает разрушения за счет движения воздуха. Длительность действия этой волны в 10 и более раз меньше длительности действий воздушной ударной волны ядерного взрыва. Поэтому разрушающие действия воздушной ударной волны от взрыва обычного боеприпаса значительно меньше, чем действие воздушной ударной волны ядерного взрыва. При воздействии боеприпасов объемного взрыва здания, сооружения могут быть разрушены в результате действия воздушной ударной волны, а также затекание газовоздушной смеси во входы, каналы воздухоснабжения с последующей детонацией.

Осколочные поражения  и огневое воздействие возникают от взрыва всех типов боеприпасов, но наибольшую опасность поражения этим факторам представляют специальные, осколочные и зажигательные боеприпасы. Показателями зажигательных средств являются время горения (от 5 до 15 мин.) и температура горения (от 1200⁰ до 3000⁰). Показателями осколочных боеприпасов являются плотность осколков и дальность их разлета.

Основными поражающими  факторами при косвенном воздействии  являются  пожары и загазованность, катастрофическое затопление территории и мест проведения АСДНР фекалиями и водой, а также заражение территорий СДЯВ (АХОВ).

Очагом поражения от обычного оружия называется территория, в пределах которой при массированном  воздействии противником обычными средствами поражения (ОСП) в городах  и областях экономики возникают массовые  поражения людей, большие по масштабам разрушения зданий и сооружений, пожары и гибель сельскохозяйственных животных. В отличии от очага ядерного поражения этот очаг носит не сплошной, а местный (локальный) характер. При воздействии противником ОСП по городам они могут возникать на важных объектах экономики, а также в пределах жилой застройки. При этом воздействие будет осуществляться выборочно, в первую очередь будут поражаться пожаро-, взрыво-, химически- и радиационно-опасные объекты [1, 3]. 

 Очаги поражения  подразделяют на простые и  сложные (комбинированные).

 Простые характеризуются  одновременным применением только  фугасных, осколочных и зажигательных  боеприпасов. 

Сложные - одновременным  применением различных типов боеприпасов.

Характеристики очага  поражения от применения авиационных  бомб и снарядов зависят от типа и мощности  боеприпаса, а также условий бомбометания и обстрела.

При прямом попадании  авиабомба может проникнуть внутрь здания и взорваться в одном из наземных этажей или в подвальной части здания. В результате местного действия удара и взрыва разрушаются стены, перекрытия и другие преграды, оказавшиеся в зоне действия взрыва, а также деформируются и смещаются удаленные от места взрыва несущие конструкции и другие элементы зданий.

В случае взрыва авиабомбы  в верхних этажах здания падающие вниз обломки перекрытий могут пробить нижележащие перекрытия, что вызовет дальнейшую деформацию здания и образование завалов.

При падении авиабомбы  вблизи здания и проникновения ее глубоко в грунт во время взрыва возникнут продольные колебания основания, которые вызовут деформации, смещение или осадку фундамента. Это приведет к появлению трещин в стенах, что в ряде случаев способствует обрушению стен, которое может также произойти вследствие сотрясения здания от взрыва.

Вследствие большой  насыщенности городской территории (особенно улиц, проездов, дворов и т.п.) различными инженерными коммуникациями вероятность их поражения авиабомбами, артиллерийскими снарядами очень велика. Так, за время блокады Ленинграда в годы Великой Отечественной войны силами аварийных частей и подразделений было ликвидировано только на сетях водоснабжения и канализации свыше 6 тыс. аварий, вызванных авиабомбами и артиллерийскими снарядами, при этом отрыто около 50 тыс.м траншей и котлованов.

Кроме непосредственного  разрушения инженерных сетей в месте  взрыва, на участках труб, непосредственно  примыкающих к воронке, могут  появиться трещины и нарушения  стыковых соединений. При разрушении магистральных трубопроводов большого диаметра в сети может возникнуть гидравлический удар, вызывающий повреждение стыков от места взрыва.

Опыт аварийных работ  во время Великой Отечественной  войны в городах, подвергавшихся вражеской бомбардировке и артиллерийскому  обстрелу, показал, что при прямом попадании фугасных авиабомб трубы городских инженерных сетей разрушались на длине до 25 м, а вследствие гидравлического удара расстройство стыков, деформация труб отмечались на расстоянии до 2,5 км от места основного разрушения. В большей степени разрушению подвержены чугунные, бетонные и керамические трубы, а также магистральные трубопроводы большого диаметра и коллекторы.

При повреждении водопроводных  и канализационных линий образующиеся во время взрыва воронки быстро наполняются водой, что значительно усложняет проведение восстановительных работ.

Очаги поражения в результате применения фугасных и зажигательных авиабомб и артиллерийских снарядов также  могут характеризоваться массовыми разрушениями и пожарами.

Разрушение зданий и сооружений в очаге поражения возможно как при прямом попадании, так и при взрыве вблизи них. Разрушения больших зданий (как по размерам в плане, так и по высоте) обычными средствами поражения будет носить, как правило, локальный характер. При этом часть здания может быть полностью разрушена, в то же время оставшаяся часть может не иметь каких-либо серьезных повреждений.

Принято считать, что  здания могут получить полное, сильное, среднее и слабое разрушение [1, 3].

Полное разрушение характеризуется  разрушением и обрушением от 50 до 100% объема зданий и ЗС ГО.

Сильное разрушение характеризуется  разрушением зданий и ЗС ГО от 30 до 50% объема зданий.

Среднее разрушения характеризуются  разрушением зданий и ЗС ГО до 30%, при этом подвалы сохраняются, часть  помещений здания пригодна для использования.

Слабое разрушение характеризуется  разрушением второстепенных элементов здания (оконных, дверных заполнений и перегородок, при этом здание после небольшого ремонта может быть использовано.

При оценке характера  разрушений в очаге поражения необходимо учитывать, что наиболее стойким к воздействию взрыва являются кирпичные здания с массивными стенами, с большим количеством внутренних перегородок, а также промышленные здания со стальным или железобетонным каркасом. Панельные здания при тех же условиях получают большую степень разрушения.     

Поражающее действие обычных средств поражения на промышленные и жилые зоны оценивается  степенью поражения этих зон. При  этом под промышленной и жилой зоной следует понимать отдельные объекты экономики или жилые массивы.

 Степень поражения  зоны «Д^ОСП» обычными средствами определяется как отношение площади промышленной или жилой зоны «S_Р», оказавшейся в пределах полных и сильных разрушений застройки, к площади застройки рассматриваемой зоны «S_З»:

                             Д^ОСП=S_Р / S_З (для объектов экономики);

                             Д^ОСП =S_Р / S_Ж (для жилой зоны),                                           (2.1)

где  S_Р =  π · R²_Р,  - площадь зоны разрушения;

        S_З = S_ОБ×· r - площадь застойки (S_ОБ - площадь объекта экономики,

                                                                r  - плотность застройки);

        S_ЖЗ – плотность жилой зоны.

В зависимости от величины степени поражения «Д^ОСП» считают, что промышленная и жилая зона может получить четыре степени разрушения слабую, среднюю, сильную и полную (табл. 2.1).

Таблица 2.1 - Характер разрушения промышленной и жилой зоны

Степень	Степень	Плотность тротила, т/км2
поражения	разрушения	способ	бомбометания	Высокоточное  оружие
		площадное	прицельное
менее 0,2	слабая	10	5	4
0,2 <  Д < 0,5	средняя	20	15	12
0,5 £  Д < 0,8	сильная	40	30	18
Д ³ 0,8	полная	80	50	40

 

Исходя из этих условий  и оцениваются показатели  обстановки на объекте или в конкретной жилой зоне. При этом показатели обстановки для жилой зоны при прогнозировании определяются исходя из условия, что каждая из жилых зон может получить степень поражения равную 0,3 и 0,7.