Расчет сил и средств деблокирования пострадавших из-под завалов

Задача 1.

Исходные данные.

Я рассматриваю поселок Краснообск, который выделен на карте

Рис.1 Карта-схема поселка Краснообск Новосибирского района

Общая численность населения поселка по данным переписи населения 2017 года – 23 768 человек. Общая площадь территории – 13,2156 км².

Исходные данные: в результате землетрясения разрушены все жилые здания поселка Краснообск. Степень повреждения зданий -5. Количество разрушенных жилых зданий: пятиэтажных – 30 шт., девятиэтажных – 21шт.

 

 

Находим потери населения:

Р_общ=0,05*Р₃+0,5*Р₄+0,95*Р₅=0,05*0,1+0,5*0,6+0,95*0,6=0,725

Р_безв=0,01*Р₃+0,17*Р₄+0,65*Р₅=0,01*0,1+0,17*0,3+0,65*0,6=0,442

Р_сан=Р_общ-Р_безв=0,728-0,442=0,283

Расчет абсолютных потерь в зданиях до 5 этажей:

N_общ=0,725*300*30=6525 чел

N_безв=0,442*300*30=3978 чел

N_сан=6525-3978= 2547 чел

Расчет абсолютных потерь в зданиях 6 этажей и выше:

N_общ=0,725*700*21=10658 чел

N_безв=0,442*700*21=6497чел

N_сан=10658-6497= 4161 чел

Общие санитарные потери:

N_{сан.общ}=2547+4161=6708 человек

 

 

Расчет высоты завалов

На основании анализа материалов натурных завалов зданий установлено, что завалы зданий можно упрощенно представить как обелиски - геометрические фигуры с прямоугольными основаниями, расположенными в параллельных плоскостях. Противоположные боковые грани обелиска наклонены к основанию. Основными данными для построения этой фигуры являются размеры основания здания А и В, высота завала h и дальность разлета обломков l. Характерными геометрическими показателями завала также являются длина и ширина завала.

Расчетные схемы завалов зависят от воздействия поражающего фактора. Принимается, что при землетрясении обломки смещаются по направлению действия воздушной ударной волны.

Рис. 2. Расчетная схема завала при землетрясении

h – высота завала;

l – дальность разлета обломков;

А, В, Н – длина, ширина, высота здания.

Характерный размер завала по направлению действия воздушной ударной волны (м)

 

Для пятиэтажного здания:

А _зав= 75+5=80 м

В _зав= 16+5=21 м

Для девятиэтажного здания:

А _зав= 75+9=84 м

В _зав= 16+9=25 м

 

Дальность разлета обломков при землетрясении составляет (м):

Пятиэтажные здания:

Девятиэтажные здания:

Для дальнейших расчетов необходимо определить высоту завалов, которая находится с учетом типа здания:

где Н – высота здания в м;

g – объем завала на 100 м³ объема здания (табл. 1);

k – показатель, принимаемый равным для землетрясения k = 0,5.

Кирпичные здания (пятиэтажные):

Кирпичные здания (девятиэтажные):

Крупнопанельные здания (пятиэтажные):

Крупнопанельные здания:

 

В таблицах приведены показатели, характеризующие завалы и обломки завалов.

Таблица 1 - Объемно-массовые характеристики завалов

Тип здания	Пустотность (а), м3	Удельный объем ( ), м3	Объемный вес, т/м3
Крупнопанельное			1,1
Мелкоблочное			1,2

 

Таблица 2 – Структура и объемно-массовые характеристики завалов

Тип здания	Тип обломков по весу
Очень крупные больше 5 т	Крупные от 2 до 5 т	Средние от 0,2 до 2 т	Мелкие до 0,2 т
Жилое здание бескаркасное			60/10	10/60

 

Таблица 3 – Структура завала по составу элементов

Состав элементов	Здания жилые со стенами
из кирпича	из крупных панелей
Кирпичные глыбы, битый кирпич		-
Обломки железобетонных и бетонных конструкций
Деревянные конструкции
Металлические конструкции (включая станочное оборудование)
Строительный мусор

 

Таблица 4 – Структура завала по составу арматуры

Тип здания	Содержание арматуры в пределах контура здания на 1 пог. м. завала, (Fa), см2	Сортамент арматуры на 1 пог. м. завала
Жилые здания бескаркасные
мелкоблочные	12n	Ø12÷14 – 7 ед.
крупнопанельные	14n	Ø12÷14 – 9 ед.

 

Таблица 5 – Вес основных конструктивных элементов жилых зданий и содержание арматуры

Тип здания	Конструктивные элементы	Вес, т	Содержание арматуры, кг
Бескаркасное
Мелкоблочное	Максимальный вес обломков стен		-
Крупнопанельное	Панели наружных стен

 

 

Расчет сил и средств деблокирования пострадавших из-под завалов

Количество личного состава для комплектования механизированных групп может быть определено по следующей зависимости

, чел,

где N_смг - численность личного состава, необходимого для комплектования спасательных механизированных групп;

W - объем завала разрушенных зданий и сооружений, м³;

П_з - трудоемкость по разборке завала, чел.ч/м³, принимается равная 1,8 чел.ч/м³;

Т- общее время выполнения спасательных работ в часах;

К_з - коэффициент, учитывающий структуры завала, (для кирпичных зданий – 0,2; для панельных – 0,75)

К_с - коэффициент, учитывающий снижение производительности в темное время суток, принимается равным 1,5;

К_п - коэффициент, учитывающий погодные условия (К_п=1,3)

Если известно количество людей, находящихся в завале, то объем завала для извлечения пострадавших можно определить по формуле

, м³

где N_зав - количество людей, находящихся в завале, чел;

h_зав - высота завала, м;

V_зав - объем завала, который необходимо разобрать для извлечения пострадавших.

Для мелкоблочных домов:

Для крупнопанельных домов:

Тогда:

Количество спасательных механизированных групп:

, групп

где П_смг - производительность одной механизированной группы на разборке завала, принимается равная 15 м³/ч.

Общее количество спасательных звеньев (n_р.з) ручной разборки, при этом составит:

n_р.з = n * k * n_смг , ед,

где n - количество смен в сутки при выполнении спасательных работ;

к - коэффициент, учитывающий соотношение между механизированными группами и звеньями ручной разборки в зависимости от структуры завала.

Количество смен в сутки с учетом 8-ми часового рабочего дня принимаем равным 3.

Количество личного состава для укомплектования звеньев ручной разборки (N_рз)

N_рз = 7 n_р.з.

Количество звеньев при только ручной разборке завалов

, ед.

где: – производительность одного звена ручной разборки, принимаемая равной 1,2 м³/ч

– количество смен в сутки при выполнении спасательных работ