Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине (стр. 5 из 14)

Величина коэффициента аэродинамического сопротивления С_Х для тел различной

формы

Форма тела	СХ	Направление движения воздуха
Параллелепипед Куб Пластина квадратная Диск Цилиндр h/d = 1 h/d = 4 h/d = 9 Сфера Полусфера Пирамида Пирамида усеченная	0,85 1,3 1,6 1,45 1,6 0,4 0,43 0,46 0,23 0,3 1,1 1,2–1,3	Перпендикулярно квадратной грани Перпендикулярно прямоугольной грани Перпендикулярно грани Перпендикулярно пластине Перпендикулярно диску Перпендикулярно оси цилиндра Параллельно плоскости основания Параллельно плоскости основания Параллельно основанию

Т а б л и ц а 2.4

Коэффициент трения между поверхностями различных материалов

Наименование трущихся материалов	Коэффициент трения f
Коэффициент трения скольжения Сталь по стали Сталь по чугуну Металл по линолеуму, дереву, бетону Резина по твердому грунту, металлу Резина по дереву, чугуну Кожа по дереву, чугуну Коэффициент трения качения стального колеса по: рельсу кафельной плитке линолеуму дереву	0,15 0,13 0,2…0,6 0,4…0,6 0,5…0,8 0,3…0,6 0,05 0,1 0,12…0,2 0,12…0,15

Задание 3

3. Оценка устойчивости работы промышленного объекта к воздействию урагана.

Пример к заданию 3.

3.1. Исходные данные:

1) Сила урагана – 13 баллов;

2) Оборудование и содержание промышленного объекта:

– кирпичное малоэтажное здание;

– станки средние;

– компьютерный класс;

– воздушные линии высокого напряжения;

– трансформатор 560 кВа;

– трубопроводы на металлических эстакадах;

– кабельные наземные линии;

– воздухопроводы на металлических эстакадах.

3.2. Перечень решаемых задач:

1. Оценить устойчивость работы промышленного объекта к воздействию урагана 13 баллов.

2. Составить таблицу результатов оценки устойчивости объекта к воздействию урагана 13 баллов.

3. Разработать инженерно-технические мероприятия направленные на повышение устойчивости работы объекта.

3.3. Порядок расчета.

3.3.1. По таблице 3.1 определяем избыточное давление, вызванное ураганом силой 13 баллов [3]. ΔР_max = 20 кПа.

3.3.2. Заносим в таблицу 3.2 «Результаты оценки устойчивости промышленного объекта к воздействию урагана 13 баллов». Основное оборудование объекта указано в исходных данных.

3.3.3. По таблице 1.2. «Степени разрушения элементов объекта при различных избыточных давлениях ударной волны» находим для каждого элемента объекта избыточного давления, которые вызывают слабые, средние, сильные и полные разрушения и прямоугольниками с условной штриховкой заносим в таблицу 3.2.

3.3.4. Определяем предел устойчивости каждого элемента промышленного объекта, принимая нижний предел средних разрушений.

3.3.5. Определяем предел устойчивости промышленного объекта, за который принимается минимальный предел одного из элементов ΔР_φlim=12 кПа.

3.3.6. Определяем степени разрушения элементов промышленного объекта при ожидаемом избыточном давлении Р_max = 20 кПа, проводя вертикальную линию через 20 кПа.

Слабые разрушения получат:

– станки средние;

– трубопроводы на металлических эстакадах;

– трансформатор–560 кВа;

– кабельные наземные линии;

– воздухопроводы на металлических эстакадах.

Средние разрушения получат:

– кирпичные малоэтажные здания.

Сильное разрушение получит:

– компьютерный класс.

Полных разрушений нет.

3.3.7. Выводы:

– промышленный объект оказался в зоне средних разрушений;

– промышленный объект не устойчив к урагану 13 баллов, так как ΔР_max=20 кПа, а устойчивость объекта ΔР_φlim = 12 кПа.

Так как предел устойчивости большинства элементов 30 кПа, а ожидаемое избыточное давление при урагане ΔР_max = 20 кПа, то целесообразно повысить предел устойчивости слабых элементов до 20 кПа.

Для повышения устойчивости промышленного объекта к воздействию урагана 13 баллов необходимо повысить устойчивость слабых элементов проведением инженерно-технических мероприятий.

3.3.8. Инженерно-технические мероприятия:

– над станками средними установить металлические зонты, создать запас наиболее уязвимых узлов и деталей, станки средние прочно закрепить на фундаменте;

– повышение устойчивости зданий и сооружений достигается установкой дополнительных связей между несущими элементами, устройством каркасов, рам, подкосов, контрфорсов, опор для уменьшения пролета несущих конструкций, а также за счет применения более прочных материалов;

– кирпичное малоэтажное здание частично подсыпается грунтом;

– чтобы избежать повреждения оборудования (промышленных роботов, станков мелких, средних) обломками разрушающихся конструкций, следует рационально компоновать при объектно-планировочном решении предприятия;

– при реконструкции и расширении промышленных объектов необходимо предусмотреть размещение тяжелого оборудования на нижних этажах, размещение наиболее ценного оборудования (компьютерный класс) размещать в защитных сооружениях.

Для повышения надежности коммуникаций следует:

– заглублять основные коммунально-энергетические сети и технологические коммуникации или подсыпать грунтом, размещать их на низких эстакадах и обваловывать;

– увеличивать механическую прочность трубопроводов за счет постановки ребер жесткости, хомутов, соединяющих два-три трубопровода в один пучок;

– электроэнергия на промышленные объекты должна подаваться по подземным кабельным линиям.

Т а б л и ц а 3.1

Классификация степени разрушений зданий и сооружений при производственных авариях и стихийных бедствиях

Вид разруш. сооружения	Степень разрушения	Поражающие факторы					Характеристика			Ущерб, %
		Сила землетрясения, баллы	Сила урагана (смерча)			Давление при взрывах DР, кПа	Разрушений	СиДНР	Восстановит. работ
			Баллы	км/ч	м/с
	Полное (А)	11-12	17	Свыше 1194	Свыше 331,8	Свыше 50	Полное обрушение сооружения, могут сохраниться только поврежденные подвальные убежища, подземные инженерные сети и незначительная часть прочных элементов. Сплошные тлеющие завалы. Пожаров нет.	Расчистка сплошных завалов и спасение людей из заваленных убежищ с подачей воздуха.	Восстановление невозможно или нецелесообразно.	90-100
	Сильное (В)	9-10	16-17	192,6-210,96	53,5-58,6	50-30	Сохраняется меньшая часть наиболее прочных конструкций сооружения (стены нижних этажей, элементы железобетонных конструкций, подвальные убежища, укрытия и подземные инженерные сети). Сплошные завалы и пожары.	Расчистка завалов, тушение пожаров, спасение людей из заваленных убежищ и укрытий.	Восстановление только в порядке перестройки сооружений специальными организациями с использованием уцелевших материалов и конструкций.	50-90
	Среднее (С)	7-8	14-15	157,68-174,9	43,8-48,6	30-20	Сохраняются коробки зданий и другие прочные конструкции (несущие стены, железобетонные перекрытия), убежища и укрытия. Внутренняя часть здания выгорает. Местные завалы и сплошные пожары.	Тушение пожаров и спасение людей из завалов, разрушенных и горящих зданий.	Значительные работы силами специальных восстановительных организаций.	30-50
	Слабое (D)	5-6	12-13	122,28-144,6	32,7-39,2	20-10	Мелкие деформации второстепенных элементов сооружения (кровли, легких пристроек, оконных, дверных коробок, внутренних перегородок, штукатурки). Отдельные завалы и отдельные очаги пожаров.	Тушение пожаров и спасение людей из частично разрушенных и горящих зданий.	Незначительные восстановительные работы силами ремонтно-восстановительных бригад предприятий.	10-30
	Легкое (Е)	4-5	9-11	79,41-109,8	20,8-28,5	Менее 10	Незначительные повреждения отдельных несущественных элементов сооружений (остекление и т.п.). Отдельные очаги пожаров.	-	Восстановительные работы не обязательны или могут выполняться обслуживающим персоналом без перерыва эксплуатации сооружений.	0-10

Т а б л и ц а 3.2