В сучасних умовах воєнного стану перед будівельниками виникають нові виклики і завдання. Згідно нормативних вимог нове будівництво повинно відбуватись з забезпеченням безпеки цивільних і промислових об’єктів. Для цього в кожному будинку повинно бути запроектовано бомбосховище, яке відповідає необхідним критеріям, що гарантують збереження здоров’я і життя громадян.
Таким чином, виникає потреба в коректному визначенні навантажень, які виникають при динамічних впливах, обумовлених вибуховою хвилею. На протязі тривалого часу захисні споруди цивільної оборони проектувались згідно [1], які за відповідними критеріями можна вважати дещо застарілими і не актуальними. До того ж, перша редакція цього документу була звичайним перекладом радянського документу. На даний час ці норми мають 4 зміни, остання з яких прийнята 18.07.2022 року, пов’язана зі збройною російською агресією і стосується зняття грифу обмеження доступу «ДСК» (для службового користування) з додатку 1, який містить вимоги та конфіденційні дані для проектування захисних споруд цивільного захисту (цивільної оборони) – сховищ і протирадіаційних укриттів.
Наразі відбувається процес перевидання Державних будівельних норм на бомбосховища з перспективою отримання індексу ДБН В.2.2.5-2023.
Актуальним завданням при проектуванні надійних бомбосховищ є визначення навантажень на заглиблені стіни захисних споруд, на які діє постійне навантаження у вигляді бічного тиску ґрунту. Раніше [2], спираючись на основні передумови класичної теорії Ш. Кулона, були отримані залежності для визначення бічного тиску анізотропного ґрунту на заглиблені гравітаційні споруди у вигляді суми компонент, що відображають відповідно вплив власної ваги ґрунту в обсязі граничної призми, поверхневого навантаження з урахуванням ваги верхніх шарів і сил зв'язності, що визначаються згідно з теоремою Како:
де y –питома вага ґрунту, що контактує зі стіною;
h – висота стіни при її проекції на вертикаль;
c(B1) – базове зчеплення на поверхні ґрунту при її орієнтації B1;
q - рівномірно розподілене навантаження на поверхні ґрунту;
Ncor – корегуючий коефіцієнт;
Nγ, Nq, Nc – коефіцієнти, що відображають відповідно ваговий фактор, поверхневе навантаження і внутрішні сили зчеплення.
Згідно діючих норм [1] огороджувальні конструкції бомбосховищ повинні розраховуватись на особливе поєднання навантажень, що складається з постійних, тимчасових та статичного навантаження, еквівалентного дії динамічного навантаження від дії ударної хвилі. Проектування сховищ в сейсмонебезпечних районах відбувається без урахування сейсмічного впливу.
Таким чином, загальне навантаження на підземні стіни бомбосховищ при особливому поєднанні P формується горизонтальними тисками від ґрунту і додаткового динамічного навантаження, обумовленого вибуховою хвилею, тобто:
де E – бічний тиск з виразу (1);
P2 – динамічне горизонтальне навантаження, яке передається через ґрунт на елементи зовнішніх стін та приймається рівномірно розподіленим вздовж поверхні стіни довжиною h1 по нормалі до неї згідно формули, наведеної в [1]:
де Kσ – коефіцієнт бічного тиску, що приймається для піщаних ґрунтів з ступенем вологості Sr < 0,8, супісків з консистенцією IL< 1, суглинків та глин з показниками текучості IL< 0,75 рівним 0,5; для водонасичених ґрунтів (нище рівня ґрунтових вод), пісків з ступенем вологості Sr > 0,8, супісків, суглинків і глин з показниками текучості IL > 1 Kσ =1.
При наявності даних інженерних вишукувань слід приймати Kσ =0,4 для пісків зі ступенем вологості Sr ≤ 0,5 та Kσ =0,6 для глин з показником текучості 0,75 < IL< 1.
При рівні горизонту ґрунтових вод вище відмітки підлоги укриття динамічне горизонтальне навантаження на елементи зовнішніх стін, розташованих вище рівня горизонту ґрунтових вод, визначається за формулою (3) з коефіцієнтом Kσ для неводонасичених ґрунтів, помноженому на коефіцієнт 1,2.
Динамічне горизонтальне навантаження на стіни, розташовані нижче рівня горизонту ґрунтових вод, визначається за формулою (3) з коефіцієнтом Kσ для водонасичених ґрунтів.
ΔP – тиск по фронту ударної хвилі.
Згідно [3] при розміщені укриттів у зоні можливих слабких руйнувань, а також на об’єктах першої категорії з цивільного захисту, розміщених поза зоною можливих сильних руйнувань, їх огороджувальні конструкції повинні розраховуватись на надмірний тиск ΔP =20 кПа.
Зауважимо, що формула (2) дійсна для стін бомбосховищ масивного типу, тому що саме конструкції такого типу забезпечують найбільший захист від тиску вибухової хвилі.
Враховуючи, що результуюча бічного тиску в формулі (2) отримана з урахуванням анізотропії характеристик міцності ґрунту, доречним було б визначити динамічний тиск P2, враховуючи особливості проходження ударної хвилі в ґрунтовому середовищі. З іншого боку, діючі норми не містять рекомендації щодо визначення бічного тиску ґрунту в умовах дії ударної хвилі, яка певним чином впливає на механічні характеристики ґрунту. Зрозуміло, що визначення характеру цього впливу обумовлює необхідність проведення значної кількості експериментальних досліджень і аналізу динамічного впливу вибухової хвилі на ґрунтове середовище.
Таким чином, в роботі пропонується алгоритм розрахунку навантаження на заглиблені конструкції бомбосховищ на основі діючих норм і визначена перспектива розвитку відповідних досліджень для формування нових нормативів, що відповідають сучасним реаліям.
Список використаних джерел
1.ДБН В.2.2.5-97 Захисні споруди цивільної оборони. Київ.: Держкоммістобудування України. 1998. – 82с.
2.Voitenko, I.: Analysis of numerical study of indicators of active earth pressure in homogeneous anisotropy. Interdisciplinary science and technology collection "Soil mechanics, geotechnics and foundation building" Ed. 83, Book 2, pp. 339-347. Kyiv (2016).
3.ДБН В.2.2.5-97 Захисні споруди цивільної оборони. Додаток 1. Київ.: Минрегіон України, 2012. – 24 с.
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter