Определение общих и исходных данных по обоснованию основных характеристик убежищ ГО для укрытий населения
Уяснение назначения, типа и особенностей разрабатываемого убежища
Назначение сооружения определено в задании с учетом использования его в мирное время [1, 2].
Особенности разрабатываемого решения некоторых типовых убежищ [2]. Кроме того, особенности разрабатываемого убежища и планировочного решения могут быть приняты в соответствии с каталогом, а также по конструктивным схемам (фотографии).
- Наименование объекта, где расположено разрабатываемое убежище - целлюлозно-бумажный завод (ЦБЗ).
- Район строительства убежища- № 3
- Тип грунта в районе строительства - песок.
- Уровень грунтовых вод (УГВ) – 1,5 м.
- Назначение разрабатываемого убежища - укрытие НРС.
- Тип разрабатываемого убежища- отдельно стоящее.
- Основная цель использования убежища в мирное время- класс.
- Максимальная высота оборудования- 2,1 м.
- Вместимость убежища- 2000 чел.
- Конструкционная схема убежища - МП-ПК.
- Сетка колонн разрабатываемого убежища - 3х3 (м х м).
- Количество пролетов в поперечном направлении - 3 шт.
- Толщина обсыпки покрытия грунтом для отдельно стоящего убежища- 0,7м
- Элементы конструкций убежища: перекрытия – сборные; стены – сборные; колонны – сборные.
- Материал конструкций: бетон тяжелый М 250; арматура А-II
- Количество нар установленных в убежище- 3 яруса.
- Количество женщин укрываемых в убежище, в % от общего числа укрываемых- 20 %.
- Вспомогательные помещения: ДЭС/В.
- Количество коек в убежище для лечебного учреждения- ---
- Средний радиус сбора- 500 м.
- Распределение укрываемых по площади сбора - неравномерное.
- Плотность размещения людей по площади сбора - 10 (чел/га).
- Средняя скорость движения укрываемых - 90 м/мин.
- Коэффициент на прямолинейное движение - 1,3.
- Ширина дверного проема- 1,0 м.
- Пропускная способность 1 м дверного проема - 80 чел/мин
- Максимальное число людей в пределах кольца, в котором находится наибольшее число людей- 100 чел
- Ширина кольца- 20.
Обоснование основных требований к разрабатываемого убежища
Основные требования к разрабатываемому убежищу определяется по СНиП – II – 11 – 77* «Защитные сооружения Гражданской Обороны» [1]. Помещение, приспосабливаемое под убежище, должно иметь наиболее экономичное объемно – планировочное и конструктивное решение. Габариты помещений должны быть минимальными и обеспечить его эффективное использование в мирное время для нужд народного хозяйства, и в военное время. Состав помещений убежищ должен быть определен с учетом эксплуатации их в мирное время и не должны превышать площадей, необходимых для защиты сооружений.
Убежище в мирное время должно использоваться под класс.
Убежище следует предусмотреть в месте скопления укрываемого персонала. Для углубленной в грунт части должна быть предусмотрена гидроизоляция, а полы иметь уклон 1 – 2% в сторону комков, последние 2 – 3% в сторону водосборника, из которого предусмотреть откачку.
Прокладка транзитных линий водопровода, канализации, отопления, электроснабжения, а также трубопроводов сжатого воздуха, газопроводов и трубопроводов с перегретой водой через помещения убежища не допускается.
Итак, разрабатываемое убежище предназначено для защиты НРС ЦБЗ.
Грунт – песок, уровень грунтовых вод – 5 м, вместимость убежища – 2000 человек, разрабатываемая конструктивная схема – МП-ПК.
Контингент укрываемых – наибольшая работающая смена ЦБЗ.
В мирное время убежище планируется использовать под класс. Убежище встроенное с автономной системой электроснабжения
Расположение нар в убежище – трехъярусное.
Элементы конструкций убежищ: перекрытия – сборные; стены – сборные; колонны – сборные.
Стена колонн убежища – 3х3 (м х м).
Количество пролетов в поперечном направлении 3 штуки.
Климатические данные приняты в зависимости от района строительства убежища [3]
Температура наружного воздуха: средняя за год – 6,5°С; абсолютная min - 34°С; абсолютная max - 39°С; средняя max – 25,0°С; средняя наиболее холодных суток – (-72)°С; средняя наиболее холодного периода – (-10)°С.
Вечно мерзлый грунт отсутствует. Средняя относительная влажность воздуха в % - от 64 до 88%
Разработка схем размещения убежищ ГО (ситуационного плана)
Размещать убежище ГО следует таким образом, чтобы входы в них находились на расстоянии от выходов из зданий и сооружений, которых находится население подлежащее укрытию в этом убежище, не превышающем радиус сбора (Rсб) укрываемых, установленные для указанных зданий и сооружений [4]. Радиус сбора согласно заданию Rсб = 500 м.
Известно, что схема размещения ЗС ГО определяет общую потребность в их фонде, типы, защитные свойства, места размещения, вместимости и порядок наполнения всех сооружений.
Выводы по 1 разделу:
1) Разрабатываемое убежище предназначено для защиты НРС ЦБЗ. Тип убежища – отдельно стоящее. Вместимость 2000 человек. Разрабатываемая конструктивная схема убежища – МП-ПК.
2) Требования к разрабатываемому убежищу следующие:
- сетка колонн убежища 3х3 (м х м);
- количество пролетов в поперечном направлении – 3;
- элементы конструкции: перекрытия – сборные; стены – сборные; колонны – сборные.
- количество ярусов нар – 3;
- с ДЭС;
- ширина дверного проема – 1,0 м;
- радиус сбора составляет – 500 м.
Привязка убежища производится к существующим реперам.
Обоснование основных характеристик объемно-планировочного и конструктивного решений убежища ГО
Определение степени защиты убежищ ГО
Принимаем класс защиты А – IV: DРф = 1 кгс/см2, К3 = 1000 [4]
Определение состава, площади основных и вспомогательных помещений убежища ГО
Состав помещений определяется с учетом эксплуатации убежища в мирное время.
Основные помещения: помещения для укрытия, помещения для пункта управления (ПУ), медпункт. Вспомогательные помещения: фильтро-вентиляционные, санузлы, защищенные ДЭС, электрощитовая, помещения для хранения продовольствия, станция перекачки, баллонная, тамбур – шлюз, тамбуры.
На предприятиях с числом работающих в наиболее многочисленной смене до 600 чел. в убежище вместо пункта управления надлежит оборудовать телефонную и радиотрансляционную точки для связи с местным штабом гражданской обороны.
Общее количество работающих в пункте управления предприятия следует принимать до 10 чел., норму площади на одного работающего - 2 м2.
В убежищах предусматривается медпункт с S = 9м2 на 900 – 1200 человек, а на каждые 100 укрываемых свыше 1200 человек, площадь увеличивается на 1м2 [1]. Медпункт располагается – в специальном помещении (комнате).
Норма площади на 1–ого укрываемого основного помещения – 0,4м2 при трехъярусном расположении нар. Внутренний объем помещений – не менее 1,5м3 на одного укрываемого [1].
Количество мест для лежания принято из условия – 30% вместимости сооружения при трехъярусном расположении нар.
Ширину проходов и коридоров и площади вспомогательных помещений принимаются согласно строительных норм [1].
Санузлы следует проектировать раздельно для мужчин и женщин.
Ширина проходов между двумя рядами кабин уборных и стеной составляет 1,1 м, а между двумя рядами кабин уборных или между рядом кабин и расположенных против них писсуаров, должна быть равна 1,5 м.
При численности укрываемых до 150 человек принимается помещение для хранения продуктов S = 5м2, а на каждые 150 укрываемых сверх человек площадь увеличивается на 3м2. Количество помещений для хранения продовольствия следует принимать из расчета 1 помещения на 600 человек укрываемых.
Помещение баллонной следует принимать с тремя режимами вентиляции убежища.
Площадь основных помещений:
Sосн. пом. = В . S1 + Sдоп, м2
где Sосн. пом. – площадь основных помещений, м2;
В – вместимость убежища, В = 2000 чел;
S1 – норма на одного укрываемого в основном помещении,
S1 =0,4 м2[1];
Sдоп – площадь ПУ, медпункта (санноста), м2.
Sдоп = S мед. п. + Sпу = (9 + 8 . 1) + 10 . 2 = 837 м2.
Площади вспомогательных помещений:
S всп. пом. = В . S2 + Sком. хр. = 642 м2
где Sвсп. пом. – площадь вспомогательного помещения, м2;
S2 – норма на одного укрываемого для вспомогательного помещения в зависимости от типа оборудования и систем, S2 = 0,3м2[1];
Sком. хр. – площадь комнаты хранения продуктов. Свыше 150 человек на 3м2 увеличивается на каждые 150 человек [1]. Sком. хр. = 42 м2.
Количество помещений для хранения продовольствия следует принимать из расчета одно помещение на 600 укрываемых. Помещения оборудуется стеллажами. Высота стеллажа должна быть не более 2 м. При этом минимальное расстояние от верхней полки стеллажа до выступающих частей перекрытия следует предусмотреть не менее 0,5м.
Количество мест: для сидения – 1600; для лежания – 400.
Количество санитарных приборов в санузлах:
- для женщин: 
= 6 унитазов,
где 0,2 – количество укрываемых женщин (20%);
75 – количество укрываемых человек, на один прибор в убежищах расположенных на предприятии [1].
- для мужчин: 
= 10,6 » 11 (5 писсуаров + 6 унитазов)
Количество умывальников в санузлах:
- для женщин: 
= 2 умывальника,
- для мужчин: 
= 8 умывальников,
где 200 – количество укрываемых человек, на один прибор в убежищах размещенных на предприятии [1].
Определение общей полезной площади убежища ГО
Общая площадь убежища определяется из условия:
Sуб = Sосн. пом. + К . Sвсп. пом. , м2
где Sуб – общая площадь убежища, м2;
К – коэффициент увеличения площади за счет коридоров, проходов и т. д., К = 1,15.
Sуб. = 837 + 1,15 . 642 = 1575,3 м2.
Определение рациональных высот помещения и длины убежища
Определение высоты помещения.Высоту помещения принимать в соответствии с требованиями использования их в мирное время но не более 3,5м. При высоте помещений от 2,15м до 2,9 м следует предусматривать двухъярусное расположение нар, а при высоте более 2,9 м – трехъярусное.
При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается использовать под убежища помещения с высотой не менее 1,85 м, при этом принимаются одноярусное расположение нар, реже двухъярусное. Высота скамей 1–го яруса–0,45 м от пола, нар
2–го яруса–1,4м, третьего яруса–2,15 м.
Расстояние от верхнего яруса до перекрытия или выступающих конструкций должна быть не менее 0,75 метров.
Определение высоты помещений следует начинать с выявлением внутреннего оборудования его размеров или расположения нар на высоте убежища [1].
Высота помещения при условии внутреннего оборудования определяется из условия:
h помc обор. = h вн. обор. + 0,15 ³ 2,15
где hвн.обор. – средняя высота внутреннего оборудования, hвн.обор.= 2,1 м;
0,15 – расстояние от верха оборудования до перекрытия, м;
2,90 – минимальная высота убежища при 3–х ярусном расположении нар, м;
h помc обор. = 2,1 + 0,15 = 2,25 ≤ 2,90м.
Если высота h помc обор. получается более 2,15м, то принимаем высоту помещения 2,90м.
Высота помещения из условия расположения нар определяется путем сравнения полученной hпомc обор. и нормативных данных [1].
Полная высота помещения определяется:
hу = hоб.пом. + ∆ h £ 3,5
где ∆h – величина повышенной высоты с учетом установки 2-х или
3-х ярусных нар, м;
3,5 – максимальная нормативная высота помещений убежища, м.
При трехъярусном расположении нар высота
hу = 2,15+ 0,75 = 2,90м.
Общая высота убежища – 2,9 м.
Определение длины убежища
Длина убежища определяется исходя из вместимости площади убежищ (помещений) и количества пролетов в поперечном направлении:
Lп = Lсетки колонн . N + bст,
где bст – предварительно 0,3 – 0,35м (толщина стены убежища);
Lп – длина убежища в поперечном направлении, м;
Lсетки колонн – расстояние между центрами колонн, Lсетки колонн = 3х3
N – количество пролетов в поперечном направлении, N = 3;
Lп = 3 . 3 +0,35 = 9,35 м.
Длина убежища в продольном направлении:
и принимается в зависимости от полного количества продольного направления.
Полная длина в продольном направлении
Lпр = 168,48 + 0,35 = 168,83 м.
Определение внутреннего объема убежища ГО
Внутренний объем убежища определяется из условия:
Vу = Sу . hу ³ Vу. тр. , м3,
где Vу – расчетный объем убежища. Vу = å (Vосн. пом. + Vвсп. пом.), если основные и вспомогательные помещения имеют разную высоту и равную Sосн.пом . hу.осн. + К . Sвсп.пом . hвсп.пом
Sу – расчетная площадь убежища;
hу – высота помещений, принимается отдельно для основных и вспомогательных помещений.
Vу. тр. – требуемый внутренний объем убежищ, Vу. тр. = В х 1,5м3
Если Vу. тр. > Vу. , то принимать Vу. тр.
Vу. тр. = 2000 .1,5 = 3000м3, Vу = 1575,3 . 2,90 = 4568,37м3.
Так как Vу. > Vу. тр. , то принимаем объем убежищ 4568,37м3.
Обоснование решения вопроса по вертикальной посадке убежища ГО
Вертикальная посадка убежища определяется в соответствии с его типом, уровнем грунтовых вод, конструктивной схемой и типом грунта.
При уровне грунтовых вод ниже 0,5 м подошвы фундамента, фундаменты принимаются ленточные или столбчатые;
Вертикальная посадка может быть принята для двух вариантов. В зависимости от УГВ и конструктивной схемы: возвышаются; заглубленное.
Если hу > hгр. вод, убежище может быть заглубленным – при этом монолитные стены и фундамент – убежище может быть заглубленное. При этом стены и фундамент – сборные.
hу = 2,9 м, hгр. вод = 5 м.
Принимаем – сборные стены и фундаменты.
Гидроизоляция убежища ГО имеет огромное значение. Решение по гидроизоляции принимаем согласно норм [1], конструкцию гидроизоляционного покрытия следует определять с учетом возможного формирования его без разрыва и потери изоляционных свойств.
Принимаем – листовой полиэтилен
Расчетная величина деформации ат , см при которой материал гидроизоляции деформируется без разрыва, определяется по формуле:
где Ки – коэффициент зависящий от соотношения физико–механических свойств материала [1];
Еи – модуль деформации гидроизоляционного материала, кгс/см2;
– относительное удлинение гидроизоляционного материала;
Rи – расчетное сопротивление гидроизоляционного материала расстоянию;
d - толщина гидроизоляционного материала, см;
Rм – расчетное сопротивление мастики сдвигу, кгс/см2;
q – расчетная нагрузка на гидроизоляцию;
fи – коэффициент трения песка по гидроизоляционному покрытию.
Для гидроизоляционного покрытия используем листовой полиэтилен в один слой, прикрепленный мастикой БКС.
Данные: d = 0,15 см ; Rи = 155 кгс/см2; Еи = 790 кгс/см2;
Rм = 17,5 кгс/см2; Ки =1; = 0,2; fи = 0,36 [1].
Определяем ширину возможной трещины, которая возникает в конструкции сооружения под воздействием нагрузки. Одним из наиболее опасных мест, в которых возможны разрывы гидроизоляционного покрытия при образовании трещины в конструкции является сопряжение перекрытия со стеной.
Определяем расчетную величину деформации ат:
ат = 0,52 > 0,5 см Þ, что при этой расчетной величине деформации ат = 0,52см разрыва гидроизоляционного покрытия не произойдет.
Проверяем на отрыв гидроизоляции на вертикальных поверхностях при осадке сооружения под воздействием нагрузки
Нормальное давление со стороны грунта на гидроизоляционное покрытий q будет равно сумме: динамической нагрузки, действующей на стену, давления грунта и гидростатического давления.
q = 1 + 0,23 + 0,3 = 1,53 кгс/см2,
q . fи < Rм,
1,53 х 0,36 < 17,5.
Таким образом, условие соблюдается.
Разработка промежуточных объемно – планировочного и конструктивного решений убежища
Графически объемно-планировочное и конструктивное решение должно отражаться на листе ватмана, где приведен план и разрез убежища ГО, экспликация помещений и необходимые данные в виде таблиц (таблицы технико-экономических показателей и эксплуатации помещений разрабатываемого убежища ГО).
Выводы по 2 разделу:
1) Класс защиты разрабатываемого убежища – IV, соответственно
DР = 1 кгс/см2.
2) Площадь основных помещений – 837 м2, вспомогательных – 642 м2, общая – 1573,3 м2.
3) Рациональные высоты помещений – 2,90 м.
4) Длина убежища в продольном – 168,48 м, в поперечном направлениях – 9,35 м.
5) Объем убежища равен 4568,37 м3, что удовлетворяет требованиям норм из расчета 1,5 м3 на человека.
6) Убежище – заглубленное: УГВ – 5 м.