Разрушение зданий. Природные и техногенные воздействия

 

Уменьшение толщины или откол защитного слоя несущей арматуры в железобетонных балках приводит к быстрому прогреву этой арматуры до критической температуры (500-700 °С) и разрушению конструкции.

 

При возгорании деревянных конструкций, огонь стремительно охватывает большие участки здания, перекидываясь на соседнии сооружения, тем самым приводя к еще большим материальным потерям и человеческим жертвам.

 

Пожар в жилом здании может привести к взрыву газовой системы.

 

Наиболее известные пожары XXI века.

 

1. Москва, Останкинская  телебашня. 27 августа 2000. Электрическая неисправность.

3 погибших (раздавлены  разбившимся скоростным лифтом), 16 миллионов жителей Москвы и  Подмосковья на три дня остались  без телевидения.

2. Нью-Йорк, Пентагон. 11 сентября 2001. Пожар в ВТЦ и Пентагоне.

2977 человек погибли,около 6300 ранены.4 здания ВТЦ и Церковь Святого Николая пали в ходе теракта,остальные здания ВТЦ и несколько других были снесены позднее. Несколько блоков Пентагона были разрушены и восстановлены.Буш объявил Афганистану войну.

3. Уэст-Уорик, штат Род-Айленд. 20 февраля 2003. Пожар в клубе «Station».

100 погибших, 230 раненых.

4. Буэнос-Айрес. 20 декабря 2004. Пожар в ночном клубе «Республика  Кроманьон».

194 человека  погибли и как минимум 1432 были  ранены. Крупнейшая катастрофа в  новейшей истории Аргентины.

5. Ухта. 11 июля 2005. Пожар  в торговом центре «Пассаж».

25 погибших

6. Владивосток. 16 января 2006. Пожар Сбербанка во Владивостоке.

9 погибших, около 20 человек получили ранения.

7. Пермь. Ночь с 4 на 5 декабря 2009. Пожар в ночном клубе «Хромая лошадь».

На праздновании дня рождения клуба из-за неосторожного использования пиротехники произошло возгорание внутренней отделки помещения. Подавляющее большинство посетителей погибло в давке и от отравления продуктами горения. На данный момент погибшими числятся 156 человек, около ста пострадали. Это самый крупный пожар в современной России по количеству жертв.

 

 

 

Разрушение зданий при взрывах.

 

Взрыв - это быстропротекающий процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающийся освобождением значительного количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого образуется и распространяется ударная волна, способная привести и приводящая к техногенной чрезвычайной ситуации.

 

Характерные особенности взрыва:

1. Большая скорость химического превращения

2. Большое количество  газообразных продуктов

3. Сильный звуковой эффект (грохот, громкий звук, шум, сильный  хлопок)

4. Мощное дробящее действие.

 

В зависимости от среды, в которой происходят взрывов, они бывают подземными, наземными, воздушными, подводными и надводными.

 

Масштабы последствий взрывов зависят от их мощности и среды, в которой они происходят. Радиусы зон поражения при взрывах могут доходить до нескольких километров.

 

Различают три зоны действия взрыва:

Зона I — зона действия детонационной волны. Для нее характерно интенсивное дробящее действие, в результате которого конструкции разрушаются на отдельные фрагменты, разлетающиеся с большими скоростями от центра взрыва.

Зона II — зона действия продуктов взрыва. В ней происходит полное разрушение зданий и сооружений под действием расширяющихся продуктов взрыва. На внешней границе этой зоны образующаяся ударная волна отрывается от продуктов взрыва и движется самостоятельно от центра взрыва. Исчерпав свою энергию, продукты взрыва, расширившись до плотности, соответствующей атмосферному давлению, не производят больше разрушительного действия.

Зона III — зона действия воздушной ударной волны — включает в себя три подзоны: III а — сильных разрушений, III б — средних разрушений, III в — слабых разрушений. На внешней границе зоны III ударная волна вырождается в звуковую, слышимую еще на значительных расстояниях.

Действие взрыва на здания, сооружения, оборудование.

 

Наибольшим разрушениям продуктами взрыва и ударной волной подвергаются здания и сооружения больших размеров с легкими несущими конструкциями, значительно возвышающиеся над поверхностью земли. Подземные и заглубленные в грунт сооружения с жесткими конструкциями обладают значительной сопротивляемостью разрушению.

 

Разрушения подразделяют на полные, сильные, средние и слабые.

Полные разрушения. В зданиях и сооружениях обрушены перекрытия и разрушены все основные несущие конструкции. Восстановление невозможно. Оборудование, средства механизации и другая техника восстановлению не подлежат. В коммунальных и энергетических сетях имеются разрывы кабелей, разрушения участков трубопроводов, опор воздушных линий электропередач и т. п.

Сильные разрушения. В зданиях и сооружениях имеются значительные деформации несущих конструкций, разрушена большая часть перекрытий и стен. Восстановление возможно, но нецелесообразно, так как практически сводится к новому строительству с использованием некоторых сохранившихся конструкций. Оборудование и механизмы большей частью разрушены и деформированы.В коммунальных и энергетических сетях имеются разрывы и деформации на отдельных участках подземных сетей, деформации воздушных линий электропередачи и связи, разрывы технологических трубопроводов.

Средние разрушения. В зданиях и сооружениях разрушены главным образом не несущие, а второстепенные конструкции (легкие стены, перегородки, крыши, окна, двери). Возможны трещины в наружных стенах и вывалы в отдельных местах. Перекрытия и подвалы не разрушены, часть сооружений пригодна к эксплуатации. В коммунальных и энергетических сетях значительны разрушения и деформации элементов, которые можно устранить капитальным ремонтом.

Слабые разрушения. В зданиях и сооружениях разрушена часть внутренних перегородок, заполнения дверных и оконных проемов. Оборудование имеет значительные деформации. В коммунальных и энергетических сетях имеются незначительные разрушения и поломки конструктивных элементов.

 

Обрушение кирпичных зданий в результате взрывных аварий достаточно распространенное явление в силу того, что кирпичная кладка, обладая высокой несущей способностью в вертикальном (эксплуатационном) направлении, практически не сопротивляется горизонтальным (взрывным) нагрузкам. Кроме этого, кирпичные стены, как правило, являются несущими конструкциями и при их прогибе (под действием взрывных нагрузок) происходит потеря их устойчивости, что приводит к обрушению всей конструкции.

Большую опасность представляет случай, когда загазованное помещение соединяется через проём с другим даже незагазованным помещением. В этом случае происходит двухстадийный взрыв. Максимальное давление в смежных помещениях может быть в несколько раз больше, чем при взрыве в одном изолированном помещении с проёмами наружу.

Ввиду того, что газопаровоздушные смеси способны к горению только при определенной концентрации горючей компоненты в воздухе, аварийные взрывы в жилых зданиях часто носят многостадийный характер. Кроме этого, учитывая, что скорость распространения пламени в газовоздушной смеси существенно зависит от концентрации, взрывные хлопки могут следовать один за другим, т.е. разнесены во времени на несколько секунд. Поэтому свидетели аварий могут слышать один или несколько хлопков. Исключения составляют аварийные взрывы, связанные с разрушением баллонов в условиях пожара. В этом случае время, необходимое на разогрев и разрыв баллона, составляет десятки минут.

Наличие постоянной (даже незначительной) вентиляции существенно повышает уровень взрывобезопасности, т.к. резко снижает способность формирования взрывоопасных облаков в жилых помещениях.

При проектировании жилых зданий (в том числе и газифицированных) вопрос их взрывоустойчивости вообще не рассматривается, т.к. они не относятся к категории взрывоопасных объектов. При этом площадь оконных проемов, которые при аварийном взрыве выполняют роль сбросных отверстий, определяется из норм освещенности жилых помещений. А несущая способность зданий не проверяется на горизонтальные (взрывные) нагрузки. Вместе с этим аварийные взрывы в жилых домах происходят достаточно часто.

Назначение площади оконных проемов из норм освещенности жилых помещений обеспечивает уровень безопасных нагрузок в 5кПа, т.е. обеспечивает взрывоустойчивость здания, при условии, что оно проектируется как промышленное и взрывоопасное производство. Причем только при условии правильного выбора вида и характера предохранительных конструкций (остекления).

На практике происходит следующее. Либо несущая способность здания относительно горизонтальных нагрузок ниже безопасного уровня - 5кПа, либо параметры предохранительных конструкций не удовлетворяют требованиям взрывобезопасности. Например, для остекления необходимым условием, обеспечивающим взрывоустойчивость помещений, является его вскрытие при уровнях избыточного давления в помещении 1-2кПа. Для легкосбрасываемых конструкций существуют, кроме этого, ограничения на их инерционность.

 

 

Исходя из сказанного, существуют две основные причины значительных разрушений жилых зданий при аварийных взрывах.

Первая причина - малая несущая способность зданий относительно горизонтальных нагрузок. В первую очередь это относится к кирпичным зданиям.

Вторая причина - установка в помещениях с газовыми приборами усиленных вариантов остекления, что противоречит нормам взрывозащиты. Следовательно, использование стеклопакетов в помещениях, где возможна загазованность, представляет значительную опасность с точки зрения взрывоустойчивости. При аварийных взрывах окна, оборудованные таким остеклением, не выполняют роль сбросных проемов, что приводит к резкому повышению взрывного давления.

 

Панельные здания или здания каркасного типа обладают более высокой несущей способностью. Поэтому при аварийных взрывах возможен срыв стеновой плиты, но здание в целом сохраняет устойчивость.

Кроме этого необходимо иметь в виду, что вероятность взрыва значительно возрастает при ухудшении качества вентиляции. На это указывает статистика взрывов, количество которых резко увеличивается в периоды межсезонья, когда отключается (или еще не включено) отопление. В эти периоды температура в квартирах близка к температуре окружающей среды (окна в квартирах при этом закрыты), поэтому качество естественной вентиляции достаточно плохое (вентиляция «опрокидывается»). Следствием этого является формирование взрывоопасной смеси даже при незначительной утечке газа. Поэтому профилактика вентиляционной системы жилых зданий является и профилактикой взрывобезопасности.

 

В заключение необходимо отметить, что обрушение межквартирных перегородок часто является причиной травмирования и гибели людей в квартирах, соседних с аварийной квартирой.

 

 

 

 

 

 

 

Другие причины разрушения зданий.

 

 

Разрушение зданий происходит также в связи с износом конструкций и старением материалов. Имеют место и ошибки строителей, такие как: не правильные расчеты при проектировании, возведении; выбор не качественного сырья.

 

Террористические акты также угрожают целостности зданий, в добавок, создают угрозу жизни и здоровью людей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

 

 

Рекомендации по обследованию зданий и сооружений, поврежденных пожаром. Москва, СТРОЙИЗДАТ 1987 г.

Рекомендации по защите бетонных и железобетонных конструкций от хрупкого разрушения при пожаре. Москва, СТРОЙИЗДАТ 1979 г.

Основы безопасности жизнедеятельности. 8 кл. : учебник для общеобразоват. учреждений / С. Н. Вангородский, М. И. Кузнецов, В. Н. Латчук, В. В. Марков. — 5-е изд., перераб. — М. : Дрофа, 2005.

Разрушения зданий при аварийных взрывах бытового газа. Комаров А.А. Журнал «Пожаровзрывобезопасность» 2002 г.

http://www.km.ru/referats/D9BFEFC725D94635819A5AA91736F2C6#

http://forexaw.com/TERMs/Society/Shocks_and_disasters/Natural_disasters/l877_%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D0%B5%D1%82%D1%80%D1%8F%D1%81%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_Earthquake_%D1%8D%D1%82%D0%BE

http://mysopromat.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1268570300

http://www.31.mchs.gov.ru/kbzhd/detail.php?ID=10258

http://studopedia.ru/1_127639_lektsiya---pravila-bezopasnogo-povedeniya-pri-navodnenii-tsunami.html

http://top10s.ru/nature/samye-krupnye-navodnenija-20-veka.html

http://www.grandars.ru/shkola/bezopasnost-zhiznedeyatelnosti/posledstviya-uragana.html

http://top10s.ru/other/samye-razrushitelnye-uragany.html

http://ru.wikipedia.org/wiki/%CF%EE%E6%E0%F0