Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса обеспечения взрывобезопасности одноэтажных промышленных зданий
1.1. Обзор нормативных материалов по защите от взрывов внутри производственных помещений 8-12
1.2. Анализ архитектурно-планировочных решений зданий взрывоопасных производств 12-15
1.3. Обзор исследований по определению нагрузок на строительные конструкции при взрывном горении ГВС 15-38
1.4. Выводы 38-39
2. Экспериментальные исследования по определению влияния инерционности легкосбрасываемого покрытия на изменение нагрузки, возникающей при взрывном горении ГВС
2.1.1. Цель экспериментальных исследований 40-41
2.1.2. Методика проведения экспериментов 41-45
2.2.1. Результаты экспериментальных исследований и их анализ 45-63
2.2.2. Математическая обработка результатов экспериментальных исследований 63-67
2.3. Выводы 67-68
3. Определение нагрузок, возникающих при взрьюном горении ГВС внутри помещений взрывоопасных производств
3.1. Определение нагрузок в объеме с учетом истечения при взрывном горении ГВС 69-76
3.2.1. Параметры истекающей турбулентной струи из отверстия переменного сечения 76-78
3.2.2. Изменение давления во времени с учетом инерционности легкосбрасываемого покрытия 78-83
3.3. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований 83-103
3.4. Определение нагрузок, возникающих при взрывном горении ГВС в помещениях взрывоопасных производств с учетом инерционности легкосбрасываемого покрытия 103-109
3.5. Выводы 109-110
4. Динамический расчет одноэтажных промышленных зданий
4.1. Существующие методы расчета зданий на импульсивные воздействия 111
4.2. Расчет поперечной рамы одноэтажного промышленного здания на динамическую нагрузку с учетом срабатывания ЛСК 115-127
4.3. Анализ несущей способности типовых ограждающих конструкций 127-132
4.4. Выводы 132
Выводы и рекомендации 133-134
Литература 135-145
Приложения 146-172
- Обзор исследований по определению нагрузок на строительные конструкции при взрывном горении ГВС
- Математическая обработка результатов экспериментальных исследований
- Изменение давления во времени с учетом инерционности легкосбрасываемого покрытия
- Расчет поперечной рамы одноэтажного промышленного здания на динамическую нагрузку с учетом срабатывания ЛСК
Введение к работе
Быстрый рост химической и нефтехимической промышленности приводит к расширению процессов, связанных с производством или переработкой взрывоопасных продуктов. Режимы протекания таких процессов близки к критическим режимам воспламенения, что нередко приводит к аварийным ситуациям.
Анализ аварий на взрывоопасных производствах показывает, что последствия взрыва приводят к разрушению элементов оборудования и строительных конструкций, к человеческим жертвам, повреждению технологического оборудования и остановке производства. Большинство аварий (около 90%), происходящих на предприятиях химической и нефтехимической промышленности в нашей стране и за рубежом, связано с образованием и взрывом газовоздушных смесей /II/.
Взрывобезопасность промышленных зданий и сооружений -это комплекс проблем, охватывающих мероприятия по предотвращению взрыва, локализации его воздействия, а также инженерные решения, связанные с защитой зданий и сооружений при действии нагрузки от взрывного горения ГВС. Для снижения нагрузки, возникающей при взрывном горении ГВС внутри помещений, применяют легкосбрасываемые конструкции (ЛСК) как мгновенно разрушающиеся (остекление), так и инерционные (стеновые панели, покрытие). Устройство ЛСК приводит, с одной стороны, к удорожанию строительства и эксплуатации зданий взрывоопасных производств, а с другой - не всегда может обеспечить прочность строительных конструкций, не рассчитанных на действие нагрузок от взрывного горения ГВС, вследствие инерционности легко-сбрасываемого покрытия, особых условий формирования и развития фронта пламени. Следовательно, наиболее разумным является
такой подход, когда требуемая площадь ЛСК будет определяться с учетом прочности основных несущих элементов и условий формирования процесса взрывного горения.
В настоящее время при проектировании зданий взрывоопасных производств расчет несущих элементов строительных конструкций на действие взрыва газовоздушной смеси внутри помещений не производится. Для внедрения в практику проектирования этих расчетов необходимы достаточно достоверные данные о параметрах нагрузки, возникающей при взрывном горении ГВС, и методы динамического расчета несущих систем.зданий. В настоящее время процесс сгорания газа в замкнутом объеме разработан достаточно хорошо, но модели, описывающие процесс взрывного горения после вскрытия ЛСК, развиты недостаточно и без учета инерционности ЛСК. Существующие методы расчета конструкций на взрывные воздействия разработаны в основном для отдельных элементов (балок, плит, арок, оболочек и др.). Методы динамического расчета зданий различных конструктивных систем интенсивно разрабатываются главным образом в теории сейсмостойкости. Однако эти методы не позволяют учесть важные особенности работы конструкций зданий при взрывных воздействиях. Существующие же методы расчета на эти нагрузки являются недостаточными для практики проектирования. Поэтому разработка метода расчета каркаса одноэтажного промышленного здания на действие нагрузки, возникающей при взрывном горении ГВС внутри помещений с учетом инерционности ЛСК, позволит проектировать надежные и экономичные сооружений и является актуальной задачей, представляющей научный и практический интерес. Целью исследований в диссертации является: - разработка методики определения параметров нагрузки,
возникающей при взрывном горении ГВС внутри помещений с учетом инерционности легкосбрасываемого покрытия;
- определение воздействия динамической нагрузки от
взрывного горения ГВС на строительные конструкции одноэтаж
ных промышленных зданий взрывоопасных производств.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
Разработать расчетную модель, описывающую динамику сгорания газа внутри помещения с учетом инерционности покрытия.
Провести экспериментальные исследования по определению влияния массы легкосбрасываемого покрытия(ЛСП)на увеличение нагрузки, возникающей при взрывном горении ГВС внутри помещений.
Разработать метод динамического расчета каркаса одноэтажного промышленного здания на воздействия типа взрывного горения внутри помещений.
Научная новизна работы заключается в разработке метода определения параметров нагрузки с учетом инерционности легко-сбрасываемого покрытия и метода расчета каркаса одноэтажного промышленного здания на динамические нагрузки, возникающие при взрывном горении ГВС внутри помещений. Эти мероприятия направлены на повышение взрывобезопасности зданий взрывоопасных производств. Выполненные исследования доведены до инженерных решений.
На защиту выносятся:
- теоретическая модель, описывающая динамику сгорания
ГВС внутри помещений с учетом инерционности легкосбрасываемо
го покрытия;
результаты экспериментальных исследований, подтверждающие данные теоретических расчетов;
метод расчета каркаса одноэтажного промышленного здания на динамические воздействия типа взрывного горения.
Основные положения работы докладывались и обсуждались на 17 научно-технической конференции МИСИ им. В.В.Куйбышева, на 35 научной конференции в Казанском инженерно-строительном институте, на II Всесоюзной конференции "Пожаровзрывобезопа-сность производственных процессов в металлургии" в 1983 году в г. Москве.
Основное содержание выполненных исследований опубликовано в 5 печатных работах.
Обзор исследований по определению нагрузок на строительные конструкции при взрывном горении ГВС
В настоящее время, в соответствии с положениями строительных норм /66/, не предусматривается специальных архитектурно-планировочных решений для зданий взрывоопасных производств за исключением устройства легкосбрасываемых конструкций определенной площади. Однако, если позволяют климатические условия района строительства, проектировщики стремятся разместить основное оборудование на открытых площадках, что с одной стороны выгодно экономически, а с другой обеспечивает наилучшую взрывобезопасность. Тем не менее на современных предприятиях, связанных с обращением взрывоопасных продуктов, существуют технологические процессы, которые необходимо проводить только внутри помещений. Следует отметить, что в одноэтажных зданиях взрывоопасных производств легкосбрасываемые конструкции обычно размещаются в стеновом ограждении. В многоэтажных зданиях взрывоопасных производств недостаточность площадей легкосбрасываемых конструкций в стеновых ограждениях компенсируется за счет устройства проемов в междуэтажных перекрытиях. Кроме того такие проемы могут быть необходимы по технологическим соображениям. Это приводит к тому, что при значительной площади проемов в междуэтажных перекрытиях (свыше 20% от общей площади пола) /49/, многоэтажное здание в случае возможного взрыва следует рассматривать как одноэтажное.
В качестве легкосбрасываемых ограждающих конструкций используются: окна с обычным остеклением, двери, распашные ворота, фонарные переплеты, а также конструкции из асбесто-цементных, алюминиевых и стальных листов с легким утеплителем.
Чаще всего в качестве легкосбрасываемых конструкций в стеновых ограждениях используется остекление, т.к. стекло является наиболее экономичным, эффективньм и практически без-инерционным материалом. При сплошном и ленточном остеклении стен применяются обычные оконные панели длиной б м и высотой 1,8ми1,2мв зависимости от применяемых стеновых панелей /32/. Переплеты изготовляются из стальных или алюминиевых профилей и бывают одинарными, двойными и спаренными, а также глухими или открывающимися. Результаты работ /15,72/ показали, что эффективность применения остекления в качестве легкосбрасываемых конструкций во многом зависит от толщины стекла, от его геометрических размеров, от способов закрепления стекол в переплетах и многих других факторов. Так например, выяснилось, что не следует применять двойное остекление в зданиях взрывоопасных производств. Кроме того оказалось, что лучше всего использовать оконные переплеты с шарнирно-поворотными фрамугами с боковым открыванием наружу. Это более выгодно экономически, т.к. часть стекол при взрыве остается целыми и кроме того уменьшается возможность поражения людей, оказавшихся в зоне взрыва, разлетающимися осколками стекла. Однако, если поверхность остекления достаточно велика, то возникает задача обеспечения стабильного теплового режима в здании, т.к. появляются трудности с герметизацией оконных переплетов. Поэтому в этих случаях применяются облегченные стеновые панели.
В последнее время часто применяются светопрозрачные материалы из пластика, обладающие прозрачностью, легкостью, достаточной прочностью, невосприимчивостью к агрессивным средам. Причем легкосбрасываемые конструкции из такого пластика можно применять и в покрытии. Примером таких конструкций являются разработанные Харьковским Промстройпроектом и ЦНиСКом светопрозрачные панели из стеклопластика размером 6,0x1,2x0,15 мис рамой из алюминиевых элементов /41/. При взрыве внутри помещения такие панели открываются целиком.
В зданиях взрывоопасных производств больших объемов трудно обеспечить выполнение норм по площади легкосбрасываемых конструкций только за счет вертикальных ограждающих конструкций. Поэтому необходимо устраивать в таких зданиях легкосбрасываемое покрытие. Обычно в качестве элементов легкосбрасываемого покрытия используются облегченные железобетонные плиты покрытия с проемами. Эти плиты укладываются по металлическим или железобетонным прогонам, и проемы заполня-готся легкими плитами массой 50-60 кг/м /40/ или асбестоце-ментными листами с утеплителем. Сверху обычно устраивается гидроизоляция из трех слоев рубероида на битумной мастике, которая, как показали исследования /15,18/, препятствует сбрасыванию плит при взрыве внутри помещения. Такой сплошной ковер кровли не разрывается, а поднимается вместе с плитами, что препятствует эффективному сбросу избыточного давления.
Поэтому Госхимпроектом и ЦНИИПромзданий было предложено разрезать водоизоляционный ковер на карты площадью от 72 м до 450 м , что улучшает легкосбрасываемость элементов покрытия, однако уменьшение площади карт ведет к значительным затратам на устройство кровли и создает трудности при эксплуатации. Наиболее эффективными легкосбрасываемыми конструкциями в покрытии являются водонепроницаемые плиты покрытия, не требующие устройства мягкой кровли. Примером такой конструкции является двухслойная плита /10/, состоящая из армированного волнистого асбестоцементного листа с приклеенной ленточной арматурой, к которому присоединяется на клею пенопластовый утеплитель в виде плоской плиты. Наружная поверхность асбестоцементного листа обрабатывается водонепроницаемым составом. Продольный шов плит прикрывается сверху профильной металлической накладкой, а поперечный - выпуском листа вышележащей плиты. Крепление плиты осуществляется двумя болтами профильной накладки и легко отрывается при действии нагрузки от взрыва внутри помещения.
Математическая обработка результатов экспериментальных исследований
В работе /70/ исследовалось влияние массы ограждающего элемента и скорости пламени на величину максимального избыточного давления при взрывах смеси этилена с воздухом в камере объемом 0,22 м3 с проемом. Зажигание производилось в центре камеры электрической искрой. Отмечалось возрастание избыточного давления с увеличением массы ограждающего элемента и скорости пламени. Строились индикаторные кривые (зависимости избыточного давления от времени) для различных условий взрыва.
В работах /3,4/, опубликованных в 1976 г., экспериментально исследовались взрывы смеси метана (10%) и этилена (7%) с воздухом в стальной цилиндрической камере объемом II м3 с внутренним диаметром 2 м и длиной 3,5 м. Камера имела в торце прямоугольный проем 1,7x0,8 м, который закрывался в экспериментах листом тонкого картона или пергамина. При исследовании влияния турбулизирующих устройств, помещенных в камеру, на величину максимального избыточного давления было отмечено возрастание Рмакс от 3,8хЮ3 Па без турбулизирующего устройства до 6,5хЮ3 Па с турбулизирующим устройством при взрыве метановоздушной смеси. При исследовании влияния источника зажигания отмечалось возрастание видимой скорости пламени от 3,3 м/с и максимального избыточного давления от 3,бхЮ3 Па до соответственно 25 м/с и 20хЮ3 Па при увеличении энергии источника воспламенения от 2000 до 17000 Дж.
В работе /18/ исследовались взрывы смесей пропана с воздухом различных концентраций в каркасном здании объемом 208 м3, которое представляло ячейку промьшлеиного здания с сеткой колонн 6x6 м и кирпичными стенами толщиной 0,38 и 0,51 м. В одной из стен имелся оконный проем площадью 21,6 м , который заполнялся различными оконными панелями, состоящими из металлических переплетов. Кроме того имелись легкосбрасы-ваемые конструкции в покрытии в виде плит ПКЖЛ и ПКЖ. Общий максимальный коэффициент сброса составил 0,161 ъг/ir. Смесь зажигалась электрической искрой. В результате исследований отмечалось значительное возрастание максимального давления от 1,7хЮ3 Па до: 12х103 Па при увеличении концентрации пропана от 2,25% до стехиометрической (4,18%), несмотря на значительное увеличение при этом Kcgp от 0,023 до 0,133 и?/ у?. Отмечался также рост видимой скорости пламени примерно в 2 раза, что объясняется значительным объемом здания. При исследовании различных типов легкосбрасываемых конструкций отмечались преимущества шарнирно-поворотных фрамуг, которые разрушаются при давлении 1,5-3.0хЮ3 Па, по сравнению с другими ограждающими конструкциями. Особо отмечается крайне слабая эффективность устройства легкосбрасываемых конструкций в покрытии с гидроизоляционным ковром из трех слоев рубероида, который не разрушается, а поднимается вместе с плитами, создавая препятствия для сброса избыточного давления внутри помещения.
Проводилось сравнение экспериментальных исследований этой работы с результатами диссертанта, полученными при расчете на ЭВМ модели, описывающей динамику сгорания газа, внутри помещения с учетом- истечения и инерционности легкосбрасыва-емого покрытия. Имеется небольшое расхождение (20-25%) экспериментальных и теоретических результатов для опытов с плитами покрытия, перекрывающими сбросные проемы. Это различие можно объяснить неоднородной концентрацией пропановоздушной смеси в помещении.
В работе /43/ исследуется математическая модель процесса взрывного горения ГВС, в которую входят дифференциальные уравнения в частных производных в безразмерном виде: 1. Уравнение теплопроводности с внутренними источниками тепла за счет истекающей экзотермической химической реакции. 2. Уравнение диффузии, учитывающее выгорание вещества. 3. Уравнение гидродинамического движения газовоздушной смеси. 4. Уравнение неразрывности, учитывающее изменение плотности во времени. 5. Уравнение состояния газов, связывающее давление с плотностью и температурой. На основании полученных данных расчета на ЭВМ автором получены интерполяционные формулы для определения максимального избыточного давления в зависимости от величины KQg , характеризующего площадь проемов и объем помещения. Линейные размеры здания автор описывает с помощью критерия Фруда, принимая за основу расстояние от места поджигания смеси до легкосбрасываемой конструкции. При исследовании математической модели было принято допущение, что все легкосбрасываемые конструкции вскрываются одновременно. Влияние давления разгерметизации косвенно учитывается временем вскрытия проема, что является сугубо приближенным, т.к. при этом не учитывается инерционность покрытия. В работе /19/ показана возможность расчета норм площади ЛСК. Автор при оценке воздействия взрыва на ограждающие конструкции зданий и сооружений выделяет в качестве основных параметров скорость нарастания давления и время достижения заданного или максимального давления, которые обычно измеряют в замкнутых объемах и фиксируют на графиках давление-время. Опасность разрушения защищаемого от взрыва помещения в большей мере зависит, по мнению автора, от времени нарастания давления, чем от времени достижения максимального давления взрыва. Автор приводит эмпирическую формулу для определения минимального времени нарастания давления (т„.д.) для стехи-ометрических газовоздушных смесей:
Изменение давления во времени с учетом инерционности легкосбрасываемого покрытия
Получена экспериментальная зависимость с помощью которой можно определить скорость распространения пламени в зависимости от концентрации пропановоздушной смеси. Теоретические значения, полученные при расчете по уравнениям (3.24-3.26) и (3.30-3.33) для различных концентраций пропана, хорошо согласуются с экспериментальными значениями, которые получены при взрывном горении пропановоздушной смеси в камере объемом 1/ = 1 м3.
При проектировании реальных зданий взрывоопасных производств применяются наряду с остеклением другие типы легко-сбрасываемых конструкций. Общая площадь легкосбрасываемых конструкций Ц) может складываться из площади остекления ЦІ ), площади легкосбрасываемого покрытия (/ ) и легкосбрасываемого стенового ограждения (f3). В этом случае максимальное избыточное давление определяется, исходя из допущения, что эти конструкции вскрываются одновременно: где ArJ., AГ?, АГз - значения максимальных избыточных давлений, которые определяются для каждой группы ЛСК с общей площадью/. С целью проверки этого предположения была проведена серия экспериментов в камере объемом V = I м3, чтобы определить величину максимального избыточного давления, возникающего при взрывном горении ГВС внутри помещений при использовании ЛСК разных типов. В этой серии экспериментов дополнительно к проему (/, ), закрытому горизонтальной свободно лежащей пластиной различной массы, добавлялся проем (/2) расположенный в боковой стенке камеры, который в процессе взрывного горения оставался открытым. Расчет производился в два этапа: I - определялось избыточное давление, когда проем площадью /=/ + / перекрыт свободно лежащей пластиной массой IU ; 2 - определялось избыточное давление, когда проем площадью / был открытым. По формуле (3.43) определялось избыточное результирующее давление в камере. Из сопоставления теоретических и экспериментальных значений можно сделать вывод, что такой подход вполне применим, но в определенных пределах. Он приемлим в тех случаях, когда площадь проемов достаточна и второй пик меньше первого пика давления при использовании легкосбрасываемого покрытия. В противном случае за величину максимального избыточного давления необходимо принимать второй пик давления, который обусловлен турбулентным сгоранием ГВС и в малой степени будет зависеть от массы покрытия.
Из сопоставления экспериментальных и теоретических значений в объемах V = 0,1; I; 14; 200 м3 можно сделать вывод, что полученные уравнения в безразмерной форме дают хорошее соответствие по величине максимального избыточного давления и по времени протекания взрывного горения для различных типов ЛСК. Поэтому эти уравнения можно использовать и для больших полностью загазованных объемов, но с учетом объемно-планировочных решений зданий взрывоопасных производств.
Важнейшим фактором, определяющим эффект воздействия взрывного горения на конструкции здания или сооружения, является скорость распространения пламени по горючей среде, которая определяет характер и величину нагрузки, действующей на строительные конструкции. Существует три характерных режима горения: нормальное, неустойчивое и детонационное. При нормальном горении пламя распространяется почти с одинаковой скоростью. В производственных помещениях при наличии ЛСК горение газовоздушной смеси в начальный момент времени происходит как в замкнутом объеме. При вскрытии ЛСК в результате истечения газа через проемы давление снижается до атмосферного. Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что при определенных условиях имеет место интенсификация горения ГВС. При практических расчетах скорость горения ГВС в ускоряющемся режиме определяется /58/: где Uj и И» - видимая и нормальная скорость распространения пламени; Ер - коэффициент расширения продуктов сгорания; d -коэффициент интенсификации горения, максимальная величина которого из опытных данных /60/ равняется примерно двум.
В отличие от дефлаграциоиного горения при детонации ГВС образуются воздушные ударные волны. В условиях производственных объемов детонационный режим горения не был зафиксирован. Поэтому наиболее характерным режимом горения в производственных помещениях является дефлаграционный, который был и принят в теоретической модели.
Использование в расчетах параметров горения ГВС близких по составу к стехиометрическим обусловлено тем, что их возможность образования характеризуется: достаточно высоким уровнем вероятности и также соображениями взрывостойкости зданий. Так например, согласно кривой нормальных скоростей горения метановоздушных смесей /81/ видно, что вероятность образования смесей с концентрацией метана в воздухе от 9 до 11% составляет 0,2. Эта вероятность намного превышает вероятности, которыми рекомендуется пренебрегать в математической статистике.
Расчет поперечной рамы одноэтажного промышленного здания на динамическую нагрузку с учетом срабатывания ЛСК
В дальнейшем на основе жестко-пластического метода A.M. Овечкиным /38/ были разработаны методы расчета железобетонных арок и куполов на действие мгновенного импульса. Некоторым частным вопросам расчета пластически деформирующихся конструкций посвящены работы: И.И.Гольденблата /21/, Г.И.Попова /46/, А.Р.Ржаницына /57/.
Начиная с 1950 г. за рубежом появилось большое количество работ, посвященных методам расчета балочных конструкций на действие кратковременных нагрузок /64,75,83,106/. Практическому расчету железобетонных конструкций посвящены работы /27,92, 107/.
Большой вклад в расчет железобетонных конструкций на кратковременные воздействия внесли работы Н.Н.Попова, Б.С. Расторгуева /47,48/, где изложены практические методы расчета различных типов железобетонных конструкций на действие динамических нагрузок с учетом работы арматуры за пределом текучести. Рассмотрены железобетонные балки, опертые по контуру плиты, круговые арки, оболочки, внецентренно сжатые колонны. Методы расчета изложены с учетом работы конструкций в упругой и пластической стадиях. Расчет большинства конструкций в упругой стадии рассматривается на основе решений точных уравнений движения.
В работе /42/ рассмотрен вопрос расчета колонны в первом приближении как балки, которая после определения частоты собственных колебаний в зависимости от опорных закреплений рассчитывается как система с одной степенью свободы.
Нагрузка, действующая на конструкции при взрыве газовоздушной смеси внутри помещения, изменяется по кубическому закону. Авторы учитывают при расчете изменение массы после вскрытия легкосбрасываемых конструкций.
В этой работе также рассматривается расчет поперечной рамы одноэтажного однопролетного здания в упругой стадии от взрыва ГВС внутри помещения. Применен метод разложения по формам собственных колебаний рамы, причем учитываются две формы - симметричная и обратно симметричная. Формы колебаний были определены с учетом действия на конструкцию равномерно распределенной статической нагрузки. Однако учет небольшого числа форм колебаний не позволяет учесть локальные колебания отдельных элементов, к которым непосредственно приложена динамическая нагрузка, при постепенно развивающихся общих перемещениях рамы. В процессе колебаний, как свободных, так и вынужденных, форма упругой линии остается неизменной, а меняется лишь коэффициент динамичности, на который умножаются перемещения и внутренние усилия. Частота собственных колебаний рамы каркаса здания определяется энергетическим методом Рэлея.
В работах /26,54/ изложен метод динамического расчета стержневых систем, основанный на сочетании метода перемещений и разложения по формам колебаний стержней системы в основной системе. Этот метод позволяет исследовать работу элементов как в переходном режиме, так и в процессе общих колебаний системы и является развитием метода В.В.Болотина /12/. В работе /53/ того же автора дано применение метода к расчету поперечных рам одноэтажных промышленных зданий от действия внешнего взрыва. Разработаны уточненный и приближенный методы динамического расчета зданий в зависимости от точности расчетных схем. В приближенном методе упрощены взаимодействия ударной волны с конструкциями здания, а усилия в колоннах определяются независимо от непосредственного воздействия ударной волны и от деформирования рамы в целом. Продольные силы определяются без учета взаимодействия ригелей и панелей покрытия. В уточненном методе учтены все основные особенности работы конструкций рамы на действие ударной волны. Этот метод расчета реализован на ЭВМ. Однако действие внутреннего взрыва на сооружение не рассматривалось. Следует отметить, что при действии внутреннего давления эффект локальных колебаний элементов существенно возрастает, так как общие перемещения рамы могут быть небольшими или вообще отсутствовать.
Из вышеизложенного следует, что вопрос расчета одноэтажных промышленных зданий взрывоопасных производств на нагрузки, возникающие при взрывном горении ГВС внутри помещений, является малоисследованным. Поэтому необходимо разработать динамический метод расчета таких зданий, который в наибольшей степени учитывал бы особенности работы конструкций при воздействии нагрузки типа взрывного горения.
Поперечные рамы каркаса здания состоят из ригелей различных конструкций и колонн, жестко заделанных в фундаментах. Ригели рамы могут рассчитываться как отдельные элементы на действие вертикальных динамической и статической нагрузок, действующих в противоположных направлениях, вследствие чего уменьшается эффект действия взрыва. Для ригелей из балок в полной мере применимы известные методы динамического расчета как в упругой, так и в пластической стадии /28/.
Для расчета колонн необходимо рассмотреть работу всей поперечной рамы JD учетом переходного режима. В колоннах нецелесообразно допускать остаточные деформации, вследствие работы арматуры в пластической стадии, так как это приведет к необходимости полной замены каркаса здания, что экономически неэффективно. Поэтому расчет рамы будем вести только в упругой стадии.
