Цели и уровни защиты взрывоустойчивого проектирования зданий

Различные цели взрывоустойчивого проектирования зданий заключаются в ограничении разрушения конструкций, сохранении ограждающих конструкций и минимизации разлетающихся обломков. Различные уровни защиты для взрывоустойчивого проектирования зданий делятся на две категории, о которых и пойдет речь.

Цели взрывоустойчивого проектирования зданий

Основная цель проектирования взрывоустойчивых зданий – снизить до определенной степени опасность травмирования и гибели людей, а также ограничить ущерб и разрушения при взрыве.

Проектирование зданий с учетом их устойчивости к внешним воздействиям преследует следующие цели:

1. Ограничить разрушение конструкций

Необходимо спроектировать все структурные элементы таким образом, чтобы их поведение во время взрывов соответствовало заданному уровню прогноза. Более того, если отдельный член конструкции подвергся локализованному разрушению или под воздействием взрывов образовались пластические шарниры, то необходимо оценить поврежденное состояние структурной системы для подтверждения сохранения глобальной устойчивости конструкции.

2. Поддержание ограждающих конструкций здания

Ограждающая конструкция здания может быть сохранена путем надлежащего проектирования и детализации всех наружных структурных и неструктурных элементов и проемов. Конструкция и детализация должны уменьшить возможность образования пробоин, через которые избыточное давление от внешних взрывоопасных предметов может проникнуть внутрь здания.

3. Минимизация летящего мусора

Эта цель может быть реализована путем установки, проектирования и детализации барьеров, элементов ландшафтного дизайна, обстановки участка, а также структурных и неструктурных элементов, связанных с наружными проемами.
Например, двери и окна, а также внутренние подвесные элементы, установленные таким образом, чтобы снизить вероятность образования опасных вторичных осколков в результате взрывов.

Установленные уровни защиты зданий

Уровень требуемой защиты от взрыва устанавливается для конструкции или части конструкции, а также для каждого конкретного элемента с учетом особенностей использования и размещения.
Существует четыре основных уровня защиты, которые будут рассмотрены ниже:

1. Уровень защиты I (очень низкий, т.е. предотвращение обрушения)

На этом уровне защиты здание должно быть предотвращено от обрушения, а выжившие жители смогут покинуть территорию. Однако структура не будет достаточно безопасной для возвращения жильцов, а предметы внутри зданий могут остаться неповрежденными.
Таким образом, ожидается, что конструкция получит повреждения вплоть до начала полного обрушения, но прогрессирующего обрушения не произойдет. Кроме того, отдельные элементы конструкции могут получить повреждения и образовать обломки. Высока вероятность того, что двери будут выбиты из рам, но уровень опасности для остекления будет очень низким в соответствии со стандартом ASTM F1642.

2. Уровень защиты II (низкий, т.е. безопасность жизнедеятельности)

На этом уровне защиты не только предотвращается разрушение конструкции, но и обеспечивается безопасность жизни жильцов. Жильцы смогут безопасно покинуть территорию и временно вернуться в свои владения. Ожидается, что здание получит такие повреждения, что его ремонт будет дорогостоящим.
Более того, отдельные элементы конструкции не разрушатся, но они подвергнутся значительному постоянному прогибу до такой степени, что их невозможно будет экономически эффективно отремонтировать.
Кроме того, двери будут зажаты в своих рамах и, следовательно, не смогут работать. Что касается предметов, находящихся в здании, то их можно будет извлечь.

3. Уровень защиты III (средний, т.е. сохранение имущества)

На этом уровне защиты строение будет сохранено, и жильцы смогут эвакуироваться, а затем вернуться в свои владения после очистки и ремонта. Ожидается, что зданиям будет нанесен ущерб, но они могут быть отремонтированы экономичным способом.
Что касается отдельных структурных элементов, то они будут испытывать значительные постоянные отклонения, но их можно будет экономично отремонтировать.
Тем не менее, желательно заменить такие структурные элементы по определенным причинам, таким как эстетический вид и экономичность. Наконец, оборудование внутри здания может работать частично, и на некоторое время его работа может быть нарушена.

4. Уровень защиты IV (высокий, т.е. непрерывное пребывание людей в здании)

На этом уровне защиты жильцы смогут находиться в своем здании без страданий и перерывов. Ожидается, что строение и его структурные элементы получат поверхностные повреждения. Кроме того, элементы конструкции не будут иметь видимых повреждений и постоянных прогибов.
При таком уровне защиты двери будут открываться, но может потребоваться приложить значительное усилие, а остекление будет безопасным в соответствии со стандартом ASTM F1642. Наконец, оборудование внутри здания останется полностью работоспособным.

Ссылки:

• 18 типов дверей, используемых в строительных работах.
• Типы панелей остекления, методы и детали конструкции.
• Проектирование навесных стен для ветровых нагрузок – детали и расчеты.
• Виды проемов в стенах, их части и типы перемычек и арок для проемов.
• 3 важных случая обрушения зданий из-за плохого управления строительством.
• Различные коды для испытаний строительных материалов.
• Исследование железобетонных конструкций для ремонта и обслуживания.