Определение допускаемого избыточного давления
К зданиям тяжелого типа относят цехи с пролетами 36 м и более, высотой 25…30м с мостовыми кранами грузоподъемностью до 400 т. Каркас таких зданий делают только из стали. Допускаемое избыточное давление в помещении Дрдоп устанавливается с учетом условий работы и прочности конструкций, а также прочности связей между ними. По установленной степени опасности вещества выбирают соответствующий… Читать ещё >
Определение допускаемого избыточного давления (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Определение взрывоустойчивости здания. Вначале по таблице 19.2 определяют степень взрывоопасности горючих веществ.
Горючие всшсства | Степень взрывоопасности | Нормальная скорость горения и, м/с | Индекс опасности МПа • м/с |
Аммиак, метан, метиловый спирт, хлористый метил, хлористый этил. | 1 (слабая). | До 0,3. | < 14. |
Ацетон, бензол, бутан, бутиловый спирт, гексан, гептан, пентан. | 1 (средняя). | 0,3…0,4. | 14…16. |
Бутадиен, диэтиловый эфир, пропан, пропилен, этиловый спирт. | 3 (повышенная). | 0,4…0,55. | 16…20. |
Бензин, паральдегид, полиэтилен, стирол, фуран, этилен. | 4 (высокая). | 0,55…0,7. | 20…25. |
Ацетилен, водород, окись углерода, сероуглерод. | 5 (чрезвычайно высокая). | Более 0,7. | 25…32. |
По установленной степени опасности вещества выбирают соответствующий ей уровень (класс) взрывоустойчивости сооружения из следующих соотношений:
Степень взрывоопасности вещества Класс взрывоустойчивости здания.
- 1 I (ДАпах = ЛРдоп/1>2)
- 2 II (Л/?тах — АЛ^яол/1 *25)
- 3 III (Д/?|ШХ = Д&юп/1 >3)
- 4 IV (ДАшх = ДАюп/М)
- 5 V (Дртах = ДРдоп/1 «5)
Под взрывоустойчивостью следует понимать отношение допускаемой нагрузки на самый слабый элемент конструкций, устойчивость которого при взрыве может быть обеспечена Ардоп, к максимальной взрывной нагрузке Артах в помещении.
Принятый класс взрывоустойчивости здания ограничивает величину максимальной взрывной нагрузки внутри помещения допускаемым избыточным давлением на наиболее слабый элемент, который может оказать влияние на взрывоустойчивость здания в целом.
Допускаемое избыточное давление в помещении Дрдоп устанавливается с учетом условий работы и прочности конструкций, а также прочности связей между ними.
где Д/>ст — допускаемое давление (статическая нагрузка), определяемое по наиболее слабым конструкциям, которые могут повлиять на взрывоустойчивость сооружения (при отсутствии необходимых данных можно принимать по таблице.
19.3 с учетом класса ответственности сооружения); кв — коэффициент, учитывающий ветровой район строительства:
Ветровой район строительства I II III IV V VI VII.
Коэффициент кв 0,7 0,8 1 1,2 1,35 1,3 1,8.
^Пр — коэффициент приведения статической нагрузки (табл. 19.4).
Ветровой район строительства можно определить по рисункам.
- 19.1…19.4.
- 19.3. Допустимые значения давления на сооружения и конструкции
Тип и характеристика зданий, конструкций. | Значения Дрст, к Па, при классе ответственности сооружения. | ||
I. | >? | ш. | |
Одноэтажные производственные здания легкого типа из сборного железобетона при шаге колонн до 6 м высотой: | |||
до 10,8 м без крановых нагрузок. | 4,7. | 4,5. | |
более 10,8 м без крановых нагрузок. | 3,5. | 3,3. | 3,1. |
до 10,8 м с крановыми нагрузками. | 9,5. | ||
более 10,8 м с крановыми нагрузками. | 7,5. | 6,7. | |
То же при шаге колонн до 12 м высотой: | |||
до 10,8 м без крановых нагрузок. | 3,5. | 3,3. | 3,1. |
более 10,8 м без крановых нагрузок. | 2,5. | 2,3. | 2,2. |
до 10,8 м с крановыми нагрузками. | 7,5. | 6,7. | |
более 10,8 м с крановыми нагрузками. | 4,7. | 4,5. | |
Одноэтажные производственные здания среднего типа из сборного железобетона при шаге колонн до 6 м высотой: | |||
до 10,8 м без крановых нагрузок. | 9,5. | ||
более 10,8 м без крановых нагрузок. | 7,5. | 6,7. | |
до 10,8 м с крановыми нагрузками. | 14,2. | 13,5. | |
более 10,8 с крановыми нагрузками. | 12,5. | 11,8. | П, 2. |
То же при шаге колонн до 12 м высотой: | |||
до 10,8 м без крановых нагрузок. | 4,7. | 4,5. | |
более 10,8 м без крановых нагрузок. | 3,5. | 3,3. | 3,1. |
до 10,8 м с крановыми нагрузками. | 9,5. | ||
более 10,8 м с крановыми нагрузками. | 7,5. | 6,7. | |
Одноэтажные производственные здания тяжелого типа из металла при шаге колонн до 6 м высотой: | |||
до 10,8 м без крановых нагрузок. | 14,2. | 13,5. | |
более 10,8 м без крановых нагрузок. | 12,5. | 10,5. | |
до 10,8 м с крановыми нагрузками. | 28,5. | ||
более 10,8 м с крановыми нагрузками. | 22,5. | 21,3. | 20,2. |
То же при шаге колонн до 12 м высотой: | |||
до 10,8 м без крановых нагрузок. | 12,5. | 11,8. | П, 2. |
более 10,8 м без крановых нагрузок. | 9,5. | ||
до 10,8 м с крановыми нагрузками. | |||
более 10,8 м с крановыми нагрузками. | 14,2. | 13,5. | |
Тип и характеристика зданий, конструкций. | Значения ДкПа, при классе ответственности сооружения. | ||
I. | II. | 1 «I. | |
Многоэтажные промышленные здания: со сборным железобетонным каркасом и. | |||
самонесущими стенами с сеткой колонн 6 X 6 м то же, 6×9 м. | 14,2. | 13,5. | |
со сборным железобетонным каркасом и. | 4,2. | 13,5. | |
навесными панелями с сеткой колонн 6×6м 6×9 м. | 11,5. | ||
рамной конструкции в двух направлениях. | 23,7. | 22,5. | |
с безбалочным перекрытием с сеткой колонн 6×6м 6×9 м. | 16,2. | ||
Кирпичные одноэтажные здания с толщиной стен: до 51 см. | 9,5. | ||
до 64 см. | 12,5. | 10,5. | |
Фермы, плиты, балки покрытий и перекрытий. | 9,5. | ||
Самонесущие стеновые панели, перегородки. | 7,5. | 7,1. | 6,7. |
Примечание. К зданиям легкого типа относят здания с пролетами до 18 м, высотой до нижнего пояса стропильных ферм 10…15 м с мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т, а также здания с подвесными кранами и без кранов.
Здания среднего типа строят либо полностью из металла, либо с применением сборных железобетонных колонн. Эти здания имеют пролеты до 30 м, высоту до 20 м, мостовые краны грузоподъемностью до 100 т.
К зданиям тяжелого типа относят цехи с пролетами 36 м и более, высотой 25…30м с мостовыми кранами грузоподъемностью до 400 т. Каркас таких зданий делают только из стали.
19.4. Значения к в зависимости от вида конструкции и класса взрывоустойчивости
сооружения
Конструкции. | Класс взрывоустойчивости. | ||||
I. | II. | III. | 1 'V. | V. | |
Плиты, балки перекрытий и. | U. | 1,15. | 1,2. | 1,25. | 1,50. |
покрытий, несущие и самонесущие стеновые панели, перегородки Фермы, главные балки перекры; | 1,15. | 1,2. | 1,25. | 1,3. | 1,4. |
тий и покрытий Колонны, несущие стены. | 1,2. | 1,25. | 1,3. | 1,4. | 1,5. |
Определение нагрузок, разрушающих остекление. Расчетная нагрузка, разрушающая листовое оконное стекло, кПа,.
где Рст — нагрузка, при которой разрушается листовое оконное стекло (при одинарном остеклении) с соотношением сторон листа 1:1 (табл. 19.5); у—коэффициент условий работы (табл. 19.6).
Толщина стекла, мм | Нагрузка, кПа. при плошали одного листа стекла, м* | |||||
0,6 | 0,8 | 1,2 | 1,5 | |||
2,1 | 1,5 | 1,2 | ||||
—. | —. | 3,2 | 2,6 | 1,5 | ||
3,2 | 2,5 | |||||
19.6. Значения коэффициента условий работы
Соотношение сторон листа стекла | У | Соотношение сторон листа стекла | У |
1:1 | 1:1,75 | 1,16 | |
1:1,33 | 1,04 | 1:2 | 1,25 |
1:1,5 | 1,08 | 1: 3 | 1,38 |
Разрушающую стекло нагрузку при промежуточных значениях площади одного листа следует определять интерполяцией приведенных ранее значений.
Если в качестве легкоразрушаемого элемента конструкции, применяющегося для обеспечения сохранности здания при взрыве, используют двойное остекление, то разрушающую его нагрузку Рр. ст2 увеличивают, рассчитывая ее по формуле.
Пример. Ацетиленовый генератор установлен в не имеющем окон помещении объемом V= 108 м3, расположенном в кирпичном одноэтажном здании с толщиной стен 64 см. Определить расчетное избыточное давление взрыва, если через неплотное соединение ниппеля со шлангом в помещение поступило 0,65 кг ацетилена. Плотность ацетилена при расчетной температуре воздуха принять равной 1,084 кг/м3.
Решение. Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения.
где лс = 2, пн — 2, п0 = 0, пх- 0 — число атомов соответственно углерода, водорода, кислорода и галогенов в молекуле ацетилена (С2Н2).
Подсчитаем стехиометрическую концентрацию ацетилена:
Расчетное избыточное давление взрыва.
где г = 0,5 для горючего газа; Ксо = 0,8^= 0,8? 108 = 86,4 м3 — свободный объем помещения.
Для расчета допускаемого избыточного давления Араоп вначале определим степень взрывоопасности горючих веществ и выберем соответствующий ей класс взрывоустойчивости сооружения.
Так как ацетилен имеет пятую степень взрывоопасности, то допускаемое избыточное давление в помещении.
где Ара = 9,5 — для кирпичного одноэтажного здания с толщиной стен до 64 см при втором классе ответственности сооружения (см. табл. 19.3); К = 0,8 — для здания, расположенного во втором ветровом районе строительства (г. Ульяновск); *пр"М-Для главной балки перекрытия при пятом классе взрывоустойчивости здания (см. табл. 19.4).
Так как расчетное избыточное давление взрыва Ар в 1,92 раза превышает допускаемое избыточное давление в помещении Драоп, то с учетом данных, приведенных в таблице 19.1, помещение получит слабые разрушения.