RU2676342C1 - Способ построения защищенного командного пункта управления - Google Patents
Способ построения защищенного командного пункта управления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676342C1 RU2676342C1 RU2018103851A RU2018103851A RU2676342C1 RU 2676342 C1 RU2676342 C1 RU 2676342C1 RU 2018103851 A RU2018103851 A RU 2018103851A RU 2018103851 A RU2018103851 A RU 2018103851A RU 2676342 C1 RU2676342 C1 RU 2676342C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- special
- pit
- type
- fortification
- spatial
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims abstract 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 29
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 29
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 23
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 14
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 29
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 28
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000012549 training Methods 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 2
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
- E02D29/045—Underground structures, e.g. tunnels or galleries, built in the open air or by methods involving disturbance of the ground surface all along the location line; Methods of making them
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Foundations (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области фортификационного строительства котлованных специальных фортификационных сооружений рамного типа и может быть использовано при проектировании защищенных командных пунктов управления для оценки показателей их защищенности от воздействия воздушной ударной волны и волны сжатия ядерного взрыва. Способ построения защищенного командного пункта управления заключается в том, что формируют подземное сооружение котлованного типа, состоящее из фундаментной плиты и стен, включают в конструкцию фундаментной плиты и стен подземного сооружения пространственные армометаллоблоки, соединяют пространственные армометаллоблоки с металлическими элементами временного крепления котлована с помощью сварных швов, соединяют пространственные армометаллоблоки между собой с помощью сварных швов, армируют фундаментную плиту подземного сооружения соединенными между собой пространственными армометаллоблоками, бетонируют фундаментную плиту подземного сооружения литой бетонной смесью. В подземном сооружении котлованного типа формируют специальное фортификационное сооружение рамного типа. Формируют податливый энергопоглощающий слой пенобетона в одном уровне в горизонтальной плоскости по площади под фундаментной плитой котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа, обеспечивают организованную деформацию основных защитных конструкций котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа, управляют деформацией основных защитных конструкций под фундаментной плитой котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа. Технический результат состоит в обеспечении возможности повышения защищенности командного пункта управления как котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа, за счет формирования под фундаментной плитой сооружения энергопоглощающего слоя путем использования пенобетона с заданными физико-механическими свойствами. 6 ил.
Description
Изобретение относится к области фортификационного строительства котлованных специальных фортификационных сооружений рамного типа и может быть использовано при проектировании защищенных командных пунктов управления для оценки показателей их защищенности от воздействия воздушной ударной волны и волны сжатия ядерного взрыва.
Толкование терминов, используемых в заявке.
Под командным пунктом управления понимается стационарный (специальное фортификационное сооружение) или полевой объект, оснащенный комплексом (комплексами) средств управления и связи, а также другими техническими средствами, на котором работает часть органа или весь орган управления во главе с командующим (начальником, командиром) и с которого осуществляется управление войсками в мирное и военное время (Ермишян А.Г. Теоретические основы построения систем военной связи в объединениях и соединениях: Учебник. Часть 1. Методологические основы построения организационно-технических систем военной связи. СПб.: ВАС, 2005. - 740 с., стр. 86).
Под защищенностью командного пункта управления понимается его способность противостоять внешним деструктивным воздействиям, т.е. находиться в работоспособном состоянии на заданном временном интервале. (Словарь терминов и определений в области информационной безопасности. Академия генерального штаба, Москва - 2004, стр. 28.).
Под пенобетоном понимается ячеистый цемент содержащий материал с требуемыми физико-механическими характеристиками по прочности и плотности (Сватовская Л.Б. Современные идеи управления свойствами композиционных материалов на основе вяжущих: монография / Л.Б. Сватовская и др. - СПб.: ФГБОУ ВПО ПГУПС, 2015. - 78 с., стр. 61).
Подземное сооружение (подземная часть сооружения) - сооружение или часть сооружения, расположенная ниже уровня поверхности земли (планировки) (Свод правил СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Утвержден приказом Министерства регионального развития Российской Федерации от 28 декабря 2010 г. N 823 и введен в действие с 20 мая 2011 г. М.: Минрегион России, 2011 г.).
Волна сжатия ядерного взрыва - генерация воздушной ударной волны ядерного взрыва, распространяемая в твердой среде в виде сейсмического колебания (Сурин, Д.В. Специальные фортификационные сооружения: учебник / Д.В. Сурин - СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2010. - 429 с. стр. 152).
Известен способ возведения подземного сооружения (патент РФ №2489550, МПК E02D 29/045, опубл. 10.08.2013, бюл. №22).
Способ заключается в возведении подземного сооружения в виде сталежелезобетонной конструкции, в которой железобетонная плита работает на сжатие, как от горизонтального давления грунта, так и от собственного веса конструкции, а стальные элементы обеспечивают восприятие части горизонтального давления грунта за счет работы на сжатие и работы на растяжение при действии собственного веса, что позволяет снизить вес элементов конструкции и упростить их монтаж.
Наиболее близким по своей технической сущности и выполняемым функциям аналогом-прототипом к заявленному, является способ реализованный в изобретении РФ «Подземное сооружение, возводимое в котловане, и способ бетонирования», патент РФ №2131496, (51) МПК E02D 29/045, E02D 15/02 (1995.01), опубл. 10.06.1999 г.
Способ-прототип заключается в возведении подземного сооружения, котлованного типа, конструкция фундаментной плиты и стен которого с внутренней гидроизоляцией включает в себя пространственные армометаллоблоки, состоящие из стального листа с ребрами и пространственных арматурных каркасов. Металлические элементы временного крепления котлованов включены в работу постоянной конструкции стен за счет соединения с армометаллоблоками с помощью сварных швов, а фундаментная плита армирована также пространственными армометаллоблоками, соединенными с помощью сварных швов. Пространства между стальным листом и креплением котлована, а так же между стальным листом и бетонной подготовкой днища котлована заполняют литой бетонной смесью.
Способ-прототип обеспечивает возможность использования элементов временного крепления котлованов в работе постоянной конструкции стен, возможность подвешивания инженерных коммуникаций на время производства работ без выноса их из зоны строительства, а так же возможность использования фундаментной плиты, включающей армометаллоблоки, что позволяет снизить вес элементов конструкции и упростить их монтаж, а так же улучшить восприятие части динамической нагрузки, за счет работы на сжатие и работы на растяжение основных элементов конструкции.
Технической проблемой в данной области является низкая защищенность командного пункта управления, как котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа, из-за отсутствия в конструкции сооружения энергопоглощающего слоя, обеспечивающего защиту от воздушной ударной волны и волны сжатия ядерного взрыва.
Техническая проблема решается созданием способа построения защищенного командного пункта управления, обеспечивающего возможность повышения защищенности командного пункта управления, как котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа, за счет формирования под фундаментной плитой сооружения энергопоглощающего слоя путем использования пенобетона с заданными физико-механическими свойствами.
Техническая проблема решается тем, что способ построения защищенного командного пункта управления, заключающийся в том, что формируют подземное сооружение котлованного типа, состоящее из фундаментной плиты и стен, включают в конструкцию фундаментной плиты и стен подземного сооружения пространственные армометаллоблоки, соединяют пространственные армометаллоблоки с металлическими элементами временного крепления котлована с помощью сварных швов, соединяют пространственные армометаллоблоки между собой с помощью сварных швов, армируют фундаментную плиту подземного сооружения соединенными между собой пространственными армометаллоблоками, бетонируют фундаментную плиту подземного сооружения литой бетонной смесью, согласно изобретению дополнен: в подземном сооружении котлованного типа формируют специальное фортификационное сооружение рамного типа, формируют податливый энергопоглощающий слой пенобетона в одном уровне в горизонтальной плоскости по площади под фундаментной плитой котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа, обеспечивают организованную деформацию основных защитных конструкций котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа, управляют деформацией основных защитных конструкций под фундаментной плитой котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного способа, отсутствуют. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «новизна».
Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники.
Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения на достижение указанного технического результата.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».
«Промышленная применимость» способа обусловлена наличием элементной базы, на основе которой могут быть выполнены устройства, реализующие данный способ.
Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:
фиг. 1 - блок-схема, поясняющая способ построения защищенного командного пункта управления;
фиг. 2 - схема защищенного командного пункта управления, построенного по типу котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа где: 1 - грунт в котловане; 2 - основные защитные конструкции сооружения; 3 - податливый слой пенобетона под фундаментной плитой;
фиг. 3 - расчетная схема нагружения динамическими нагрузками котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа при воздействии ядерного взрыва (поперечный разрез) где: ΔРФр=ΔРсз - динамическая нагрузка фронта воздушной ударной волны ядерного взрыва на поверхности земли, кгс/см2; qq(П) - погонная динамическая нагрузка на защитные конструкции покрытия специального фортификационного сооружения при воздействии волны сжатия ядерного взрыва, тс⋅м; qq(HC) и qq(НС)Т - погонная динамическая нагрузка соответственно на фронтальную наружную стену и тыльную наружную стену при воздействии волны сжатия ядерного взрыва, тс⋅м; qq(ФП) - погонная динамическая нагрузка на фундаментную плиту специального фортификационного сооружения при затухании волны сжатия ядерного взрыва, тс⋅м; qq(ТР) - погонная динамическая нагрузка от сил трения грунта о поверхность соприкасаемых наружных стен специального фортификационного сооружения при движении (деформации) сооружения на слое пенобетона и грунтовом основании тс⋅м; Нс, Вс, Lc - высота, длина и ширина специального фортификационного сооружения, м; Н(гр) - высота слоя грунтовой обсыпки над защитными конструкциями покрытия специального фортификационного сооружения, м; αвс - угол наклона фронта волны сжатия относительно поверхности земли, град;
фиг. 4 - схема энергопоглощающего слоя пенобетона под фундаментной плитой котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа где: ФП СФС - фундаментная плита специального фортификационного сооружения; ПБ - пенобетон; бП - бетонная подготовка; δПБ - толщина слоя пенобетона, м; δбП - толщина слоя бетонной подготовки (принимается конструктивно - δбП=0,15-0,20 м);
фиг. 5 - расчетная схема мягкого сопряжения сил реакции сопротивления деформации слоя пенобетона и грунтового основания с действующей динамической нагрузкой на котлованное специальное фортификационное сооружение рамного типа при его движении;
фиг. 6 - механическая модель деформации котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа на слое пенобетона и грунтовом основании где: Pg(t) - динамическая нагрузка на ЗК покрытия СФС при действии ВС ВУВ ЯВ; Мс - масса СФС при движении (деформации) СФС на слое пенобетона и грунтовом основании, тс⋅с2/м3; R1 - сопротивление деформации слоя пенобетона, тс; R2 - сопротивление деформации фунтового основания, тс; R3 - сопротивление грунта о поверхность наружных стен СФС, тс.
Блок-схема, поясняющая способ построения защищенного командного пункта управления представлена на фиг. 1, где в блоке 1 формируют подземное сооружение котлованного типа, состоящее из фундаментной плиты и стен.
Основные виды, конструктивные особенности и способы возведения подземных сооружений описаны в следующих источниках: 1. Пономарев, A.Б. Подземное строительство: учеб. пособие / А.Б. Пономарев, Ю.Л. Винников. - Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехи, ун-та, 2014 - 262 с., стр. 15-17, 29-36, 88-92, 110-112. 2. Свод правил СП 248.1325800.2016 Сооружения подземные. Правила проектирования. Утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 16 июня 2016 г. N 416/пр и введен в действие с 1 сентября 2016 г. М.: Минрегион России, 2011 г. 3. Снарский В.И. Технология возведения подземных сооружений: учебное пособие / В.И. Снарский М.М. Айгумов. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009 - 125 с, стр. 5-8, 65-74.
В блоке 2 включают в конструкцию фундаментной плиты и стен подземного сооружения пространственные армометаллоблоки.
Основные виды, а так же конструктивные особенности фундаментных плит и стен, используемых в конструкциях сооружений различного типа, описаны в следующих источниках: 1. Пономарев, А.Б. Подземное строительство: учеб. пособие / А.Б. Пономарев, Ю.Л. Винников. - Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехи, ун-та, 2014 - 262 с., стр. 88-92, 122-131, 161, 172. 2. Тетиор Т.Н. Фундаменты: учебное пособие для студентов учреждений высшего профессионального образования / А.Н. Тетиор. - М.: Издательский центр «Академия», 2010. - 400 с., стр. 133-167. 3. Снарский B.И. Технология возведения подземных сооружений: учебное пособие / В.И. Снарский М.М. Айгумов. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2009 - 125 с., стр. 5-8, 65-74. 4. ГОСТ 13580-85. Плиты железобетонные ленточных фундаментов. Технические условия. Введен в действие 01 января 1987 г. Переиздан - М.: Издательство стандартов, 1994.
Основные виды и конструктивные особенности пространственных конструкций (в том числе армометаллоблоков) описаны в следующих источниках: 1. Трущев А.Г. Пространственные металлические конструкции: учебное пособие для вузов - М.: Стройиздат, 1983 - 215 с., ил., стр. 105-136.
2. Канчели В.Н. Строительные пространственные конструкции: учебное пособие - М.: АСВ, 2003. - 112 с., стр. 86-95. 3. Интернет энциклопедия: www.diggipedia.ru/index.php.title, раздел «Организации», ТИС («Трансинженерстрой»), подраздел «Технологии», армометаллоблоки.
В блоке 3 соединяют пространственные армометаллоблоки с металлическими элементами временного крепления котлована с помощью сварных швов.
Основные виды и конструктивные особенности металлических элементов (креплений и конструкций) описаны в учебнике Г.С. Ведеников. Металлические конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов / Г.С. Ведеников, Е.И. Беленя и др; Под ред. Г.С. Веденикова - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1998 - 760 с.: ил., стр. 116-123.
Порядок и особенности выполнения сварных работ при монтаже сварных конструкций, а так же описаны в следующих источниках: 1. Винокуров В.А. и др. Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности / В.А. Винокуров, С.А. Куркин и др. Под ред. Б.Е. Патона - М.: Машиностроение. 1996 - 576 с: ил., стр. 6-21. 2. Г.С. Ведеников. Металлические конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов / Г.С. Ведеников, Е.И. Беленя и др; Под ред. Г.С. Веденикова - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1998 - 760 с.: ил., стр. 123-150.
В блоке 4 соединяют пространственные армометаллоблоки между собой с помощью сварных швов.
Основные виды и особенности выполнения сварных швов описаны в учебнике Г.С. Ведеников. Металлические конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов / Г.С. Ведеников, Е.И. Беленя и др; Под ред. Г.С. Веденикова - 7-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1998. - 760 с.: ил., стр. 126-129.
В блоке 5 армируют фундаментную плиту подземного сооружения соединенными между собой пространственными армометаллоблоками.
Порядок и конструктивные особенности армирования конструкций сооружений (фундаментных плит, стен и перекрытий) описаны в следующих источниках: 1. Малахова А.Н. Армирование железобетонных конструкций: учебное пособие / А.Н. Малахова; М-во образования и науки Росс. Федерации, Моск. гос. строит, ун-т. Москва: МГСУ, 2014. - 114 с., стр. 21-46. 2. Совалов И.Г. Бетонные и железобетонные работы / И.Г. Совалов, Я.Г. Могилевский. - М.: Стройиздат, 1998-336 с.: ил., стр. 172-181.
В блоке 6 бетонируют фундаментную плиту подземного сооружения литой бетонной смесью.
Порядок и особенности выполнения бетонных работ описаны в книке Совалов И.Г. Бетонные и железобетонные работы / И.Г. Совалов, Я.Г. Могилевский - М.: Стройиздат, 1998. - 336 с.: ил., стр. 182-293.
Технологические процессы возведения конструкций из монолитного (литого) бетона описаны в учебном пособии Н.И. Евдокимов, А.Ф. Мацкевич Технология монолитного бетона и железобетона: Учеб. пособие для строительных вузов. - М.: Высш. школа, 1980. - 335 с.: ил., стр. 120-122, 149-178.
В блоке 7 в подземном сооружении котлованного типа формируют специальное фортификационное сооружение рамного типа. Причем, сооружение имеет несущий остов, образуемый рамным каркасом основных защитных конструкций, размещаемым на искусственном фундаментном основании-опоре, конструкции защитных вертикальных и горизонтальных ограждающих конструкций обычно выполняются из высоко прочного железобетона, в которых внешняя и внутренняя часть конструкций выполняется из высокопрочной листовой стали. Кроме того, сооружение возводится котлованным способом, имеет сверху защитный слой грунта, используется для строительства командных пунктов управления (Сурин Д.В. Специальные фортификационные сооружения: / Д.В. Сурин. - СПб.: ВКА им. Можайского, 2010. - 429 с., стр. 98).
В блоке 8 формируют податливый энергопоглощающий слой пенобетона в одном уровне в горизонтальной плоскости по площади под фундаментной плитой котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа. Причем, применяют энергопоглощающий слой под фундаментной плитой, с заполнением податливого пенобетона, податливого существенно по отношению к материалу фундаментной плиты и размерами соизмеримыми с размерами фундаментной плиты (фиг. 2, 4).
В блоке 9 обеспечивают организованную деформацию основных защитных конструкций котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа.
Организованная деформация основных защитных конструкций котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа обеспечивается за счет снижения динамики воздействия волны сжатия ядерного взрыва на основные защитные конструкции сооружения при деформации податливого материала в энергопоглощающем слое и мягком сопряжении упруго-пластичных деформаций податливого пенобетона с вязко-пластичным деформациями основания грунта (фиг. 3).
Воздействие на котлованное специальное фортификационное сооружение рамного типа волны сжатия ядерного взрыва, на погонном участке ее снижения во времени, представляется в виде (Сурин Д. В. Специальные фортификационные сооружения: / Д.В. Сурин. - СПб.: ВКА им. Можайского, 2010. - 429 с., стр. 182):
где Pm - максимальное значение динамической нагрузки, тс;
t - текущее время, с;
τ - длительность фазы сжатия воздушной ударной волны (вблизи поверхности земли).
Длительность фазы сжатия реального импульса воздушной ударной волны ядерного взрыва определяется по формуле (Сурин Д.В. Специальные фортификационные сооружения: / Д.В. Сурин. - СПб.: ВКА им. Можайского, 2010. - 429 с., стр. 183):
где - степень биноминальной зависимости в реальном импульсе воздушной ударной волны ядерного взрыва (Сурин Д.В. Специальные фортификационные сооружения: / Д.В. Сурин. - СПб.: ВКА им. Можайского, 2010. - 429 с., стр. 183):
ΔРсз - степень защищенности специального фортификационного сооружения рамного типа, кгс/см2.
Для расчета длительности фазы сжатия (τ) используется формула (Сурин Д.В. Специальные фортификационные сооружения: / Д.В. Сурин. - СПб.: ВКА им. Можайского, 2010. - 429 с., стр. 188):
В блоке 10 управляют деформацией основных защитных конструкций под фундаментной плитой котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа.
Энергопоглощающий слой податливого пенобетона обеспечивает управляемую деформацию основной защитной конструкции котлованного специального фортификационного сооружения. Управление деформацией основных защитных конструкций под фундаментной плитой осуществляется в процессе достижения условий сопряжения реакции деформаций, с действующей динамической нагрузкой от волны сжатия.
Мягкое сопряжение реакции деформаций пенобетона и грунтового основания с действующей динамической нагрузкой, обусловлено отсутствием скачка динамической нагрузки от сил инерции возникающих при изменении характера движении котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа, в момент разрушении слоя пенобетона (фиг. 5).
Расчетное значение максимальной динамической нагрузки от волны сжатия ядерного взрыва на котлованное специальное фортификационное сооружение рамного типа определяется при результирующем значении, с учетом динамического отпора со стороны фундаментной плиты, от затекающей волны сжатия и сил трения грунта относительно поверхности наружных стен, при движении котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа вниз, по известной методике (Сурин, Д.В. Специальные фортификационные сооружения: учебник / Д.В. Сурин - СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2010. - 429 с. стр. 292; Сурин, Д.В. Оптимальное проектирование и оперативный расчет специальных фортификационных сооружений министерства обороны: учебное пособие / Д.В. Сурин, Р.Е. Стахно - СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2008. - 142 с. стр. 27):
где σвс(п), σвс(фп), σвс(нс) - напряжения на фронте волны сжатия ядерного взрыва соответственно для защитных конструкций покрытия, фундаментной плиты и наружных стен сооружения, тс/м2;
αвс - угол наклона фронта волны сжатия к поверхности земли:
Dф - скорость фронта воздушной ударной волны ядерного взрыва, м/с;
Напряжение во фронте волны сжатия определяется, с учетом затухания волны сжатия с глубиной, по формулам (Сурин, Д.В. Специальные фортификационные сооружения: учебник / Д.В. Сурин - СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2010. - 429 с. стр. 292; Сурин, Д.В. Оптимальное проектирование и оперативный расчет специальных фортификационных сооружений министерства обороны: учебное пособие / Д.В. Сурин, Р.Е. Стахно - СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2008. - 142 с. стр. 27):
Механическая модель деформации сооружения на деформируемом слое пенобетона и грунтовом основании может быть представлена схемой, показанной на фиг. 6.
Сущность данной модели состоит в том, что на сосредоточенную массу сооружения сверху действует сосредоточенная динамическая нагрузка Pg{t), а снизу, масса сооружения подпирается двумя демпферами соответственно R1 от силы упруго-пластичного сопротивления пенобетона и R2 вязкого сопротивления грунтового основания, а также устройством силы сопротивления сухого трения грунта R3 при движении сооружения. Дифференциальное уравнение движения специального фортификационного сооружения в соответствии с моделью на фиг. 6, имеет вид:
где R1 и R2 представленные зависимости в виде:
где, a 1(пб) - скорость упруго-пластичных деформаций пенобетона, м/с;
a 1(гр) - скорость вязко-пластичных деформаций грунта, м/с;
ρпб, ρгр - массовая плотность соответственно пенобетона и грунта, тс⋅с2/м4.
Масса специального фортификационного сооружения при движении определяется по формуле в виде:
где ρc - расчетная массовая плотность сооружения, тс⋅с2/м4.
Получаем стандартную форму дифференциального уравнения движения специального фортификационного сооружения в виде:
Показатели В и С в решениях (18)-(20) с учетом предыдущих условий получаем в виде:
где - коэффициент снижения фактической динамической нагрузки на защитные конструкции показан с учетом отпора со стороны фундаментной плиты от затекающей волны сжатия, противодействия сил трения грунта по наружным стенам при движении котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа (определяется с показаниями формул (4-13).
Далее в соответствии с моделью (фиг. 6) имеем динамику нагружения действующей динамической нагрузки и реакции со стороны подошвы котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа при деформации слоя пенобетона и грунтового основания, в расчете момента времени t=tp:
Для определения расчетного времени сопряжения динамического нагружения и реакции по деформации слоя пенобетона и грунтового основания tp используется уравнение (19) для отпора движения котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа в результате чего получим равенство:
где Zm - допустимая из сопрягаемых типов деформация котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа на слой пенобетона и грунтового основания, м.
После преобразования равенства в формуле (24) к алгебраическому виду получим требуемое уравнение, относительно времени tp в виде:
Решение уравнения (25) относительно времени tp имеет вид:
В блоке 11 оценивают степень защищенности командного пункта управления путем сравнения полученного показателя защищенности - ηф(сз)расч с расчетным (на этапе проектирования) - ηф(сз)расч (порядок расчета показателя защищенности представлен в пособии Сурин Д.В. Специальные фортификационные сооружения: / Д.В. Сурин. - СПб.: ВКА им. Можайского, 2010. - 429 с. стр. 156).
При необходимости (в случае если полученные значение показателя защищенности ниже расчетного (требуемого)), осуществляется возврат к блокам 1 и 8, где повторяются процессы формирования подземного сооружения котлованного типа и(или) формирования податливого энергопоглощающего слоя пенобетона.
Решение указанной в способе технической проблемы осуществлялось путем повышения защищенности командного пункта управления, как котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа при воздействии воздушной ударной волны и волны сжатия ядерного взрыва за счет эффекта снижения динамических нагрузок на защитные конструкции при деформировании податливого слоя пенобетона, в начальный период нагрузки волной сжатия ядерного взрыва и снижения динамического воздействия на защитные конструкции сооружения при движении.
Повышение защищенности командного пункта управления докажем следующим образом.
Пусть динамическая нагрузка фронта воздушной ударной волны ядерного взрыва на поверхности земли ΔРсз=20 кгс/см2 = 200 тс/м2; высота сооружения - Hс=10 м; длина - Вс=40 м; ширина - Lc=14 м; массовая плотность пенобетона - ρпб=0,03 тс⋅с2/м4; массовая плотность грунта - ρгр=0,18 тс⋅с2/м4; расчетная массовая плотность сооружения - ρc=0,07 тс⋅с2/м4; скорость упруго-пластичных деформаций пенобетона - a 1(пб)=1000 м/с; скорость вязко-пластичных деформаций грунта - a 1(гр)=300 м/с; коэффициент снижения фактической динамической нагрузки на защитные конструкции - длительность фазы сжатия реального импульса воздушной ударной волны ядерного взрыва - τ=0,7 с.
Определяем показатели В и С по формулам (21, 22) (Сурин Д.В. Специальные фортификационные сооружения: / Д.В. Сурин. - СПб.: ВКА им. Можайского, 2010. - 429 с. стр. 233).
Получаем: B=120 1/с, С=400 м/с2.
При допустимой из сопрягаемых типов деформации сооружения на слой пенобетона и грунтового основания - Zm=1,0 м, момент времени нагружения действующей динамической нагрузки и реакции со стороны подошвы сооружения при деформации слоя пенобетона и грунтового основания tp=0,493 с.
Степень защищенности командного пункта управления определяется показателем защищенности - ηф(сз), рассчитываемым по формуле (Сурин Д.В. Специальные фортификационные сооружения: / Д.В. Сурин. - СПб.: ВКА им. Можайского, 2010. - 429 с. стр. 156):
В нашем случае, с учетом заданной динамической нагрузкой фронта воздушной ударной волны ядерного взрыва на поверхности земли ΔРсз=20 кгс/см2 = 200 тс/м2. длительности фазы сжатия реального импульса воздушной ударной волны ядерного взрыва - τ=0,7 с и рассчитанного момента времени нагружения действующей динамической нагрузки и реакции со стороны подошвы сооружения при деформации слоя пенобетона и грунтового основания tp=0,493 с, показатель защищенности ηф(сз) составляет 3,38, то есть защищенность командного пункта управления повышается в 3 раза, с 20 до 60 кгс/см2.
При предельной относительной деформации пенобетона ε=0,5 с учетом вклада пенобетона в общую деформацию сооружения на слой пенобетона и грунтового основания, показатель общей деформации сооружения определяется:
Требуемая толщина пенобетона при εпр (пб)=0,50 определяется по формуле:
Полученный результат, при конструктивной толщине пенобетона в конструкции фундамента, способен подтвердить вывод о повышении защищенности командного пункта управления, что подтверждает решение технической проблемы изобретения.
Claims (1)
- Способ построения защищенного командного пункта управления, заключающийся в том, что формируют подземное сооружение котлованного типа, состоящее из фундаментной плиты и стен, включают в конструкцию фундаментной плиты и стен подземного сооружения пространственные армометаллоблоки, соединяют пространственные армометаллоблоки с металлическими элементами временного крепления котлована с помощью сварных швов, соединяют пространственные армометаллоблоки между собой с помощью сварных швов, армируют фундаментную плиту подземного сооружения соединенными между собой пространственными армометаллоблоками, бетонируют фундаментную плиту подземного сооружения литой бетонной смесью, отличающийся тем, что в подземном сооружении котлованного типа формируют специальное фортификационное сооружение рамного типа, формируют податливый энергопоглощающий слой пенобетона в одном уровне в горизонтальной плоскости по площади под фундаментной плитой котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа, обеспечивают организованную деформацию основных защитных конструкций котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа, управляют деформацией основных защитных конструкций под фундаментной плитой котлованного специального фортификационного сооружения рамного типа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018103851A RU2676342C1 (ru) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Способ построения защищенного командного пункта управления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018103851A RU2676342C1 (ru) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Способ построения защищенного командного пункта управления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2676342C1 true RU2676342C1 (ru) | 2018-12-28 |
Family
ID=64958550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018103851A RU2676342C1 (ru) | 2018-01-31 | 2018-01-31 | Способ построения защищенного командного пункта управления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2676342C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2774097C1 (ru) * | 2022-01-27 | 2022-06-15 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Автоматизированная система оценки степени защиты котлованных специальных фортификационных сооружений |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2056475C1 (ru) * | 1993-01-29 | 1996-03-20 | Зеге Сергей Олегович | Сборный элемент сборно-монолитной стены в грунте |
RU2131496C1 (ru) * | 1997-07-10 | 1999-06-10 | Бюро комплексного проектирования Открытого акционерного общества "Трансинжстрой" | Подземное сооружение, возводимое в котловане, и способ бетонирования |
RU18544U1 (ru) * | 2001-01-12 | 2001-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-исследовательская проектно-строительная фирма "АБИК" | Тоннель, возводимый на пучинистых грунтах |
RU2489550C1 (ru) * | 2011-12-26 | 2013-08-10 | Сергей Олегович Зеге | Способ возведения подземного сооружения |
RU2519321C2 (ru) * | 2009-05-08 | 2014-06-10 | Херренкнехт Аг | Способ возведения подземного сооружения |
-
2018
- 2018-01-31 RU RU2018103851A patent/RU2676342C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2056475C1 (ru) * | 1993-01-29 | 1996-03-20 | Зеге Сергей Олегович | Сборный элемент сборно-монолитной стены в грунте |
RU2131496C1 (ru) * | 1997-07-10 | 1999-06-10 | Бюро комплексного проектирования Открытого акционерного общества "Трансинжстрой" | Подземное сооружение, возводимое в котловане, и способ бетонирования |
RU18544U1 (ru) * | 2001-01-12 | 2001-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-исследовательская проектно-строительная фирма "АБИК" | Тоннель, возводимый на пучинистых грунтах |
RU2519321C2 (ru) * | 2009-05-08 | 2014-06-10 | Херренкнехт Аг | Способ возведения подземного сооружения |
RU2489550C1 (ru) * | 2011-12-26 | 2013-08-10 | Сергей Олегович Зеге | Способ возведения подземного сооружения |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2774097C1 (ru) * | 2022-01-27 | 2022-06-15 | Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Автоматизированная система оценки степени защиты котлованных специальных фортификационных сооружений |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Anas et al. | Performance based strengthening with concrete protective coatings on braced unreinforced masonry wall subjected to close-in explosion | |
US20110023759A1 (en) | Blast Resistant Shelter | |
Guerrini et al. | Cyclic response of masonry piers retrofitted with timber frames and boards | |
Abou-Zeid et al. | Response of arching unreinforced concrete masonry walls to blast loading | |
Tarque et al. | Rope mesh as a seismic reinforcement for two-storey adobe buildings | |
RU2676342C1 (ru) | Способ построения защищенного командного пункта управления | |
Meghanadh et al. | Blast analysis and blast resistant design of RCC residential building | |
Sinarta et al. | Comparison Of Pushover Method And Direct Displacement Method In Earthquake Load Analysis With Performance-Based Design Concepts | |
Browning et al. | Blast resistance of fully grouted reinforced concrete masonry veneer walls | |
Abou-Zeid et al. | Performance of unreinforced masonry walls retrofitted with externally anchored steel studs under blast loading | |
Shamim et al. | Numerical study on dynamic response of hollow and cavity type clay brick masonry infill panels subjected to blast loading | |
Moradi et al. | Resistance of membrane retrofit concrete masonry walls to lateral pressure | |
Salim et al. | Explosion-resistant steel stud wall system | |
Nikkhoo et al. | Evaluation of composite shear walls behavior (parametric study) | |
Baddipalli et al. | Influence of masonry infills on blast response of earthquake-resistant reinforced concrete buildings | |
Drake et al. | Enhancements of the prediction of ground shock from penetrating weapons | |
Mayoral et al. | Seismic performance of tunnel-building-urban bridge systems in soft clays | |
Comert et al. | Blast Resistance Assessment of a Typical Public Building in Turkey | |
Makovicka et al. | Dynamic response of structures under blast load | |
PATEL et al. | INCREMENTAL DYNAMIC ANALYSIS OF CONTAINMENT REINFORCED MASONRY BUILDINGS USING EQUIVALENT FRAME MODEL | |
Mayoral et al. | Key findings and observations following the September 19th, 2017 Mw 7.1 Puebla-Mexico City earthquake | |
Khodievich Khojmetov et al. | Influence of Soil-Foundation Interaction Properties on Oscillations of the System “Building-Building” and “Building-Stack-Like Structure” | |
Puranam et al. | Investigation of Axial Failure of a Corner Column in a 14-Story Reinforced Concrete Building. | |
RU2260094C1 (ru) | Свайный фундамент, возводимый на пучинистом грунтовом основании | |
Hoemann et al. | Performance of partially grouted, minimally reinforced CMU cavity walls against blast demands. I: Large deflection static resistance under uniform pressure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200201 |