Небезпечні зони на буд.майданчику; блискавкозахист

1. НЕБЕЗПЕЧНІ ЗОНИ НА БУДІВЕЛЬНИХ МАЙДАНЧИКАХ

Задача 1. Визначити габарити небезпечних зон під час роботи баштових кранів, якщо радіус максимального вильоту крюка R_max=46м, відстань між крайніми стоянками крану l=45м, максимальний габарит вантажу від крюка n=6м, висота підйому вантажу H=48м.

 

Рис. 1.1. Габарити небезпечної зони під час роботи баштового крану

1. об’єкт, що будується, 2 – підкрановий шлях, 3 – майданчик для складування, 4 – автомобільна дорога,

5 –  огородження підкранового шляху  баштового крану.

Габарити небезпечної зони:

ширина B=2 R_{небез.зн}=2(R_max+n+S),  B=2(46+6+9)=122м, S=9м згідно з ДБН А.3.2-2.

довжина L=2 R_{небез.зн} + l, L=122+45=167м

 висота Н=Н_max + 1,0м, Н=59+1=60м (принятий кран КБ 676-О, R_max=46м, Н_max=59м)

Рис. 1.2. Габарити небезпечної зон під час роботи баштового крану (розріз А-А)

R_{небез.зн}- радіус небезпечної зони, Н_{небез.з}- висота небезпечної зони, Н_max- максимальна висота підйому вантажу

Задача 2. Визначити габарити небезпечних зон під час роботи стрілового самохідного крану, якщо радіус максимального вильоту крюка R_max=l_ст+С= 46м, максимальний габарит вантажу від крюка n=19м, висота підйому вантажу H=32м.

 

Рис. 1.3. Габарити небезпечної зони під час роботи самохідного стрілового крану

Габарити небезпечної зони:

 ширина B=2 R_{небез.зн}=2(R_max+n+S),  B=2(46+19+8)=146м, S=8м згідно з ДБН А.3.2-2.

 довжина L=2 R_{небез.зн} + l, L=146+38=184м, відстань між крайніми стоянками крану l=38м

 висота Н=Н_max + 1,0м, Н=45+1,0=46м (прийнятий кран ТМС-1075, R_max=46м, Н_max=45м, l=38м)

Рис. 1.4. Габарити небезпечної зони під час роботи самохідного стрілового крану(розріз Б-Б)

R_{небез.зн}- радіус небезпечної зони, Н_{небез.з}- висота небезпечної зони, Н_max- максимальна висота підйому вантажу

 

 

Задача 3. Визначити радіус небезпечної зони для машин під час виконання вибухових робіт, якщо маса заряду 24кг.

 

 

Рис. 1.5. Схема руйнування будівель і споруд зарядом вибухівки

1 - споруда,  що підлягає знесенню, 2 – будівельна  техніка, 3 - заряд вибухівки

Для будівель і споруд небезпечна зона під час їх руйнування за допомогою вибухівки визначається за формулою:

R_B=k_B√g,

де R_B- відстань, на якій вибухова хвиля втрачає здатність наносити ураження заданої інтенсивності; k_B- коефіцієнт пропорційності, який приймається за даними таблиці.

Значення коефіцієнта пропорційності k_B  залежно від ступеня

інтенсивності руйнувань і умов вибуху

Для ступенів інтенсивності :

1. R_B^min=k_B√g= 50√24=244,5м, R_B^max=k_B√g=150√24=733,5м;
2. R_B^min=k_B√g= 20√24=97,8м, R_B^max=k_B√g=30√24=146,7м;
3. R_B^min=k_B√g= 6√24=29,34м, R_B^max=k_B√g=8√24=39,12м;
4. R_B^min=k_B√g= 3√24=14,4м, R_B^max=k_B√g=4√24=19,56м;
5. R_B=k_B√g= 1,5√24=7,34м.

 

Задача 4. Визначити радіус небезпечної зони для будівель під час рихлення мерзлих ґрунтів, якщо маса заряду 12кг, ступінь інтенсивності руйнування 3.

 

А. Розробка ґрунту накладними зарядами:

Рис. 1.6. Розробка мерзлих і скальних грунтів накладними зарядами з використанням вибухівки:

1 –  заряд вибухівки, 2 – область розробки  грунту, 3 – будівельна техніка, R_B- безпечна відстань

 

Розмір  небезпечної зони під час розпушення грунтів за накладними зарядами  встановлюється залежно від кількості вибухової речовини, що підривається одночасно.  Для заряду масою 12кг радіус можливого руйнування повітряною ударною хвилею становить 109м.

  У процесі виконання вибухових  робіт радіус небезпечної зони визначається розльотом шматків ґрунту під впливом повітряної ударної хвилі: R_B=10√g,  

R_B=10√12=34,6м, де R_B- безпечна відстань до об’єкту, що руйнується(м); g – маса заряду вибухівки (кг)

Б. Розробка ґрунту заглибленими зарядами:

Рис. 1.6. Розробка мерзлих і скальних грунтів заглибленими зарядами малого та глибокого закладання:

1 –  заряд вибухівки, 2 – забивка, 3 - область розробки грунту, 4 – шурф, 5 – будівельна техніка, 6 – свердловина для закладання вибухівки, R_B- безпечна відстань

 

Під час розробки ґрунту заглибленими зарядами малого та глибокого закладання:

,

  де R_B- радіус небезпечної зони (м), r₃- коефіцієнт заповнення вибуховою речовиною, f- коефіцієнт міцності порід за шкалою проф. М.М. Протодядьконова, d – діаметр отвору для закладання вибухівки, а -  відстань між зарядами у ряду або між рядами. Коефіцієнт заповнення вибуховою речовиною чисельно дорівнює відношенню висоти заряду у свердловині l_з до глибини свердловини L:

Задача 5. Визначити товщину льоду, необхідну для безпечного переміщення транспорту з вантажем, якщо маса транспорту з вантажем 12т та 18т, тип транспорту- гусенична.

Для забезпечення безпечного переміщення  будівельних машин та механізмів по льоду водойм необхідно визначити  його розрахункову товщину:

h=K√G,

де G- повна маса транспорту з вантажем, т; K- розрахунковий коефіцієнт (для гусеничних машин К=9, для колісних і причепів К=11).

h₁=9√12=31,14;    h₂=9√18=38,16

Якщо  температура додатна, величину h слід збільшити на 25%, тобто: h=1,25K√G.

h₁=1,25∙9√12=38,93;    h₂=1,25∙9√18=47,7

Відстань між гусеничними машинами, що рухаються по льоду: L=0,33G+6м

L₁=0,33∙12+6=9,96м,    L₂=0,33∙18+6=11,94м.

Переправа будівельної техніки по льоду:

1- заїзд та виїзд з льодової переправи (дерев'яний настил);.2- будівельна техніка; З - полоса, очищена від снігу; 4 - отвір у льоді (обваловується снігом); 5 - лунки для визначення товщини льоду; 6-лінійка (або підручний засіб), якою визначають товщину льодового покриву; 7 - сніг; 8 - мутний лід; 9 - схема визначення товщини льоду; 10- наморожений шар льоду; 11 - віхи; 12- знак, що показує максимально допустиме навантаження на льодовий покрив; 13 - відстань між віхами L (L=5…10 м); 14 - відстань від вісі переправи до лунок для визначення товщини льоду L1 (L1=10 м); 15 - вісь переправи; h - висота льодового покриву, 16 - природний льодовий покрив; Lт - Мінімальна відстань, між машинами, що рухаються по льодовій переправі; U- швидкість руху техніки по льодовій переправі (U=5...8 км/год.).

 

2. ЗАХИСТ БУДІВЕЛЬ І СПОРУД ВІД БЛИСКАВКИ

Задача 1. Розрахувати висоту окремо розташованого одиночного стержневого блискавковідводу для захисту прямих ударів блискавки будівлі, яка віднесена до зони захисту А, категорія захисту І, ширина будівлі S=18м, довжина L=36м, висота H=14м

Рис. 2.1. Зона захисту одиночного стержневого блискавкавковідводу: h - висота блискавковідводу, h_о - висота конуса, r_о  - радіус конуса, r_х - радіус горизонтального перерізу на висоті h_x 

 

Геометричні розміри зони захисту типу А:

h₀=0,85h;

r₀=(1,1-0,002h)h;

r_x=(1,1-0,002h) (h-h_x/0,85)

Графічно визначаємо r_x для будівлі SxLxH=18x36x14м

  r_x=29,1м

З рівності r_x=(1,1-0,002h) (h-h_x/0,85) визначаємо h розв’язавши квадратичне рівняння з двох коренів приймаємо той, що має логічне значення: h=45,29м

h₀=0,85h=0,85∙45,29=38,49м;     r₀=(1,1-0,002h)h=(1,1-0,002∙45,29)45,29=45,69м;

Задача 2. Розрахувати блискавкозахист від прямих ударів будівлі, яка віднесена до зони захисту А, категорія захисту І, середня тривалість гроз 80-100годин на рік(n=7-питома щільність ударів блискавки в землю), ширина будівлі S=18м, довжина L=36м, висота H=14м.

Рис. 2.2 Зона захисту подвійного стержневого блискавкавковідводу:

 1 - границя зони захисту на рівні h_x1, 2- границя зони захисту на рівні h_x1,, 3- границя зони захисту на рівні землі, h - висота блискавковідводу

Торцеві області зони захисту визначаються як зони одиночних стержневих блискавковідводів, габаритні розміри h₀, r₀, r_х1, r_х2 визначається як для одиночних стержневих блискавковідводів.

Геометричні розміри зони захисту типу А:

h₀=0,85h;

r₀=(1,1-0,002h)h;

r_x=(1,1-0,002h) (h-h_x/0,85)

Приймаємо відстань від стрижневого блискавковідводу до споруди S_B=4м.

Визначаємо  відстань між двома окремими блискавковідводами L=2S_B+A=2∙4+36=44м                            

 Графічно визначаємо r_x для будівлі SxLxH=18x36x14м

З рівності r_x=(1,1-0,002h) (h-h_x/0,85) визначаємо h розв’язавши квадратичне рівняння з двох коренів приймаємо той, що має логічне значення: h=31,91м

h₀=0,85h=0,85∙31,91=27,12м;     r₀=(1,1-0,002h)h=(1,1-0,002∙31,91)31,91=33,06м;

Оскільки h<L^ст≤6h (31,91<44≤84), то

h_c= h₀-0,14(L-h),   h_c= 27,12-0,14(44-31,91)=25,43м,

r_c= r₀, r_c=33,06м

r_cx= r₀(h_c-h_x)/h_c,   r_cx=33,06(25,43-14)/25,43=14,86м

Задача 3. Виконати розрахунок  та ескізний проект блискавкозахисту  від прямих ударів будівлі, яка віднесена до зони захисту Б, категорія захисту І, середня тривалість гроз 80-100годин на рік(n=7-питома щільність ударів блискавки в землю), ширина будівлі S=18м, довжина L=36м, висота H=14м.

Рис. 2.3. Зона захисту одиночного тросового блискавкавковідводу:

1 - границя зони захисту на рівні h_x1, 2- границя зони захисту на рівні землі, h - висота блискавковідводу

 

Геометричні розміри зони захисту типу А:

h₀=0,85h;

r₀=(1,35-0,025h)h;

r_x=(1,35-0,025h) (h-1,18h_x)

Графічно визначаємо r_x для будівлі SxLxH=18x36x14м r_x=13м

З рівності r_x=(1,35-0,025h) (h-1,18h_x) визначаємо:  13=(1,35-0,025h)(h-1,18∙14); h=39,66м

h₀=0,85h=0,85∙39,66=33,71м;     r₀=(1,35-0,025h)h=(1,35-0,025∙39,66)39,66=14,22м;

 

Рис. 2.4. Ескізний проект одиночного тросового блискавкавковідводу