Приложение Б (справочное). Методика расчета защитных сооружений гражданской обороны на действие обычных средств поражения

Приложение Б
(справочное)

Методика расчета защитных сооружений гражданской обороны на действие обычных средств поражения

В настоящей методике рассматривают два варианта расчета защитных сооружений ГО на действие обычных средств поражения:

- прямое попадание боеприпасов в ЗС;

- попадание боеприпасов в зону поражения ЗС.

Прямое попадание боеприпасов в ЗС

Расчет ограждающих конструкций сооружения при попадании в них боеприпасов в обычном снаряжении осуществляют на местное и общее действие удара и взрыва.

Местное действие боеприпаса в обычном снаряжении характеризуется разрушениями и повреждениями материала конструкции в месте воздействия. Общее действие характеризуется деформациями конструкций при их колебаниях от удара и взрыва боеприпаса.

В зависимости от типа боеприпаса и особенностей ограждающих конструкций сооружений возможны следующие расчетные случаи воздействия:

- местное и общее действие удара и взрыва боеприпасов при их проникании в защитную толщу покрытия или стены сооружения под углом;

- общее действие взрыва боеприпасов при ударе и взрыве, в том числе, при наличии тюфяка.

Местное действие удара боеприпаса характеризуется образованием ударной воронки, цилиндрического хода, возможного пробития преграды (рисунок Б.1).

Глубину проникания боеприпаса в конструкционные материалы и грунты , м, вычисляют по формуле

, (Б.1)

где d - диаметр боеприпаса, м;

- коэффициент податливости среды прониканию, принимаемый по таблице Б.1;

Р - масса боеприпаса, кг;

- скорость встречи боеприпаса с преградой, м/с;

- угол встречи боеприпаса с преградой, отсчитываемый от нормали к поверхности преграды.

Значения величин d, Р, , принимают по данным тактико-технических характеристик боеприпасов.

Таблица Б.1

Наименование материала
1 Глина плотная
2 Суглинок
3 Супесь
4 Песок
5 Кирпичная кладка на цементном растворе
6 Армокирпичная кладка
7 Каменная кладка на цементном растворе
8 Тяжелый бетон класса В7,5...В15 на граните, щебне
9 То же, В30
10 " В45
11 Железобетон на тяжелом бетоне класса В25
12 То же, В45

Суммарную глубину проникания в многослойную твердую преграду , м, определяют по выражению

. (Б.2)

Толщину конструкции , м, в которой в результате удара боеприпаса не возникает откола, определяют по формуле

, (Б.3)

где - коэффициент запаса, равный:

1,60 - для железобетонных плит со свободной нижней поверхностью и противооткольным армированием или с применением армометаллоблоков;

2,00 - для железобетонных плит со свободной нижней поверхностью и без противооткольного армирования.

Местное действие взрыва при контакте боеприпаса с железобетонными конструкциями сооружений характеризуется:

- образованием взрывной воронки с выбросом некоторого количества материала конструкции;

- возникновением радиальных и тангенциальных трещин и пластических деформаций в области, прилегающей к месту взрыва и называемой зоной разрушения;

- появлением откольных трещин на тыльной поверхности конструкции, не имеющей листовой арматуры, при толщине конструкции меньшей определенного значения;

- сквозным пробиванием (продавливанием) конструкции.

Параметры местного действия взрыва сосредоточенного заряда определяют по следующим формулам:

- глубину взрывной воронки , м, при взрыве сосредоточенного заряда на поверхности конструкции (рисунок Б.2) находят из выражения

, (Б.4)

где - тротиловый эквивалент заряда, кг;

- коэффициент, приведенный в таблице Б.2;

- радиус заряда, принимается по данным тактико-технических характеристик боеприпасов.

- толщину преграды , м, в пределах которой происходит разрушение при взрыве сосредоточенного заряда на поверхности преграды, определяют по формуле

, (Б.5)

где - коэффициент, приведенный в таблице Б.2.

- минимальную толщину конструкции , м, при которой не появляется откола, вычисляют по формуле

, (Б.6)

где - коэффициент, приведенный в таблице Б.2.

Таблица Б.2

Наименование материалов
1 Кирпичная кладка на цементом растворе	0,25	0,58	0,81
2 Армокирпичная кладка	0,2	0,52	0,73
3 Железобетон В30	0,12	0,30	0,37
4 Сборно-монолитный железобетон с сборными элементами из бетона В40-60	0,12	0,28	0,36
5 Монолитные железобетонные конструкции из бетона В40-60	0,11	0,25	0,33

Расчет покрытий на местное действие взрыва проводят в том случае, если расстояние от заряда до конструкции составляет при взрыве в воздухе или грунте менее:

4 - для железобетонных конструкций;

6 - для кирпичных (каменных) конструкций.

Толщину элементов , м, сооружений со сплошными ограждающими конструкциями , при прямом попадании в них боеприпаса при совместном действии удара и взрыва определяют при условии недопущения откола по формуле

, (Б.7)

где - толщина элемента защитной конструкции, м;

- глубина проникания боеприпаса, определяемая по формуле (Б.1), м;

- коэффициент, приведенный в таблице Б.2;

Ц - принимается равным:

- для боеприпаса с сосредоточенным зарядом:

; (Б.8)

- для боеприпаса с удлиненным зарядом:

. (Б.9)

Нагрузку при общем действии удара боеприпаса по защитной конструкции обычно представляют в виде треугольного импульса. Значение импульса, действующего на конструкцию при ударе, определяют по формуле

, (Б.10)

где Р - масса боеприпаса, кг;

- скорость встречи боеприпаса с преградой, м/с.

Время действия нагрузки при ударе , с, определяют по формуле

. (Б.11)

Закон изменения давления во времени считается линейным, а распределение давления - равномерным по площади равной:

, (Б.12)

где d - диаметр боеприпаса, м.

Значение импульса , кгс, при контактном взрыве на конструкции определяют по формуле

, (Б.13)

Длительность действия нагрузки , с, от взрыва боеприпаса на конструкции определяют по формуле

. (Б.14)

Расчет конструкций на общее действие удара и взрыва (импульс) проводят по существующим методикам аналитическими или числовыми методами.

Попадание боеприпасов в зону поражения ЗС

Вероятность попадания в зону поражения убежища хотя бы одного боеприпаса заданного калибра Р при условии статистически равномерного распределения по площади бомбометания описывают функцией равномерного распределения

, (Б.15)

где - площадь ЗС, ;

- площадь зоны поражения ЗС боеприпасом заданного калибра, ;

N - число боеприпасов на единицу площади поражения, .

Площадь зоны поражения отдельно стоящего ЗС , , с учетом принятых предпосылок определяют по формуле

, (Б.16)

где а, в - размеры убежища в плане (а - длина, в - ширина), км;

- радиус безопасного удаления взрыва боеприпаса от стен ЗС, км.

Площадь зоны поражения , , встроенного ЗС определяют по формуле

. (Б.17)

Число боеприпасов на единицу площади N, , определяют из следующего соотношения

, (Б.18)

где q - плотность поражения, ;

с - калибр применяемых боеприпасов, т.

В качестве критерия сохранности конструкции стен может быть принято условие, что нагрузка на стену убежища от взрыва боеприпаса в грунте не превышает несущую способность конструкции, запроектированную на воздействие волны сжатия от воздушной ударной волны (ВУВ) ядерного взрыва.

Значение определяют принимая во внимание что:

- при расчетах заглубленных железобетонных элементов наружных стен убежищ с учетом упругопластических свойств материала на нагрузки, линейно возрастающие до максимальных значений и линейно спадающие до нуля, коэффициент динамичности отличается от 1,0 не более чем на 5% - 7%;

- при деформировании конструкций стен имеет место рассеивание около 20% энергии взрыва;

- влияние общего смещения убежища за время, не превышающее время нарастания нагрузки практически не проявляется;

- горизонтальная нагрузка от волны сжатия на малых глубинах уменьшается незначительно (коэффициент затухания на глубине 3-4 м равен 0,96-0,99);

- наиболее неблагоприятный случай воздействия - полное заглубление боеприпаса, при котором не происходит выброса грунта, т.е. вся энергия взрыва расходуется на генерацию волны сжатия.

При таких условиях значение радиуса безопасного удаления , м, определяют по приближенной формуле

, (Б.19)

где - эффективная масса ВВ в боеприпасе (тротиловый эквивалент), кгс;

- коэффициент эффективности ВВ по отношению к тротилу, принимаемый по характеристикам ВВ;

С - масса конкретного ВВ в боеприпасе, кгс.

В случае, если вероятность попадания в зону поражения убежища Р, определяемая по формуле (Б.15), меньше или равна 0,2, расчет ЗС ГО на прямое попадание боеприпасов допускается не проводить.

Значение вероятности попадания 0,2 можно корректировать по согласованию с территориальными органами МЧС России.