ГОСТ Р 56298-2014

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИИ

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2015

1    РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Красноармейский научно-исследовательский институт механизации» (ОАО «КНИИМ»)

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 декабря 2014 г. № 1970-ст с 1 июля 2015 г.

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе «Националы1ые стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

© Стандартинформ. 2015

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р 56298-2014

6.3.1.3 Допустимый равномерно распределенный импульс на разрушение. Па с. определяется по формуле

=2~-j--₁/p-h,-^R:-f,

life

(16)

где h, - приведенная толщина стены, м. определяемая по формуле

= М1 + ц-

(17)

6.3.2 Дворики однократного использования

6.3.2.1 Дворики однократного использования должны удовлетворять условию

т > 0„

ОП|»    п

W®.

(18)

ГДе 0mai — максимальное время пролета осколков оборудования до встречи со стенами дворика, с; время опрокидывания дворика, с;

Тсгр - время разрушения дворика, с.

Троар “

Для сборного и сборно-монолитного дворика условие (18) должно соблюдаться для каждой панели стены.

6.3.2.2 Максимальное время пролета осколков оборудования, с. определяется по формуле

0

IIIM

= 710^,R_1>

(19)

где R, - расстояние от центра тяжести заряда ВВ до центра тяжести рассчитываемой стены (панели) железобетонного дворика, м.

6.3.2.3 Время опрокидывания дворика, с. определяется по формуле

где g - ускорение свободного падения, м/с¹.

6.3.2.4 Время разрушения дворика, с. определяется по формуле

(20)

(21)

6.4 Стойки

6.4.1 Для стоек вновь проектируемых и существующих двориков определяется площадь сечения стоек, удовлетворяющая условию

9

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДВОРИКИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ЗАЩИТНЫЕ Технические требования и оценка прочности

Reinforced concrete containment antechambers for explosives facility sites.

Technical requirements and strength assessment

Дата введения — 2015—07—01

Стандарт устанавливает метод расчета железобетонных двориков на импульсное действие ударной волны (УВ) в зависимости от массы, химической природы заряда ВВ. находящегося в кабине, и его расположения.

Настоящий стандарт распространяется на железобетонные монолитные, сборно-монолитные и сборные дворики, предназначенные для частичной защиты территории, примыкающей к дворику со стороны вышибного окна кабины, от осколков оборудования при взрыве конденсированных взрывчатых веществ (ВВ) в кабине.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие своды правил:

СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений

СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты

СП 45.13330.2012 Земляные сооружения, основания и фундаменты

СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, го это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В мастоящом стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    дворик: Железобетонное сооружение, примыкающее к кабине со стороны ее вышибного окна, и предназначенное для частичной защиты территории от осколков оборудования при аварийном взрыве в кабине.

3.2    кабина железобетонная монолитная (далее по тексту кабина):    Монолитное

железобетонное сооружение, предназначенное для локализации взрыва и обеспечения безопасности обслуживающего персонала.

3.3    вышибная поверхность: Легкосбрасываемая конструкция, заменяющая одну из стен и/или покрытие кабины, и предназначенная для сброса избыточного давления при аварийном взрыве.

3.4    вышибное окно: Вышибная поверхность, заменяющая одну из стен кабины.

3.5    вышибное покрытие: Вышибная поверхность, заменяющая покрытие кабины.

Издание официальное

4.1    Требования, предъявляемые к конструкциям двориков

4.1.1    Дворики должны проектироваться в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

4.1.2    Дворик должен иметь три железобетонные стены. Стены дворика выполняются монолитными, сборно-монолитными или сборными. Допускается перекрытие дворика легкими декоративными конструкциями с массой единицы площади не более 10 кг/м².

Фундаменты необходимо проектировать в соответствии с СП 22.13330 и СП 45.13330. Свайные фундаменты необходимо проектировать в соответствии с СП 24.13330.

4.1.3    Армирование элементов конструкции двориков производится двумя симметричными сетками, расположенными в сжатой и растянутой зонах бетона и связанными между собой хомутами.

Арматурные стали и типы сварных соединений стержневой арматуры должны удовлетворять требованиям СП 63.13330. Максимальный процент армирования всего сечения продольной арматурой не должен превышать 2%. Минимальный процент армирования всего сечения продольной арматурой должен быть не менее 0.1%.

4.1.4    Расположение дверей в дворике принимается конструктивно.

4.1.5    Отношение площади вышибных поверхностей ко всей поверхности кабин с двумя вышибными поверхностями должно составлять не менее 25%. с одной вышибной поверхностью (вышибное окно) не менее 12%.

4.1.6    Железобетонные дворики должны удовлетворять требованиям, изложенным в таблице 1.

Таблица 1 - Требования к железобетонным дворикам

Элементы конструкции дворика показаны на рисунке 1.

4.1.7    Площадь дворика должна составлять не менее 120 % площади вышибного окна кабины.

4.1.8    Элементы конструкции сборных железобетонных двориков должны соединяться между собой и прикрепляться к кабине с помощью сварки или анкерных соединений. Сварка производится по периметру стыкуемого сечения непрерывным швом. Минимальная толщина шва должна быть не менее 6 мм.

4.2 Требования, предъявляемые к материалам, используемым при строительстве двориков

4.2.1    Железобетонные элементы конструкции двориков необходимо проектировать в соответствии с требованиями СП 63.13330 и приложений к нему.

4.2.2    Необходимо применять тяжелый бетон плотностью р=2200...2500 кг/м³.

Необходимо использовать бетон:

-    класса прочности на сжатие не ниже В15;

-    класса прочности на осевое растяжение не ниже В.0.8;

-    марки морозостойкости не ниже F100.

4.2.3    Призменная прочность бетона принимается согласно СП 63.13330.

Значения призменной прочности бетона для наиболее часто используемых классов бетона представлены в таблице 2.

2

ГОСТ Р 56298-2014

Таблица 2 - Призменная прочность бетона R_b

4.2.4    Расчетная динамическая призменная прочность бетона (при действии импульсной нагрузки) определяется по формуле

r; = i,2.r„,

где R;, - расчетная призменная прочность бетона, определяемая в соответствии с 4.2.3.

4.2.5    Модуль упругости бетона принимается согласно СП 63.13330.

Значения модуля упругости бетона для наиболее часто используемых классов бетона представлены в таблице 3. ³

3

1 - фасадная стена; 2 и 3 - боковые стены; 4 - ложная фасадная стена; 5 - ложная боковая стена, не подлежащая расчету: 6 - угловая стойка; 7 - концевая стойка; 8 - промежуточная стойка: 9 - изделие

Примечание - Рисунок не предопределяет конструкцию дворика.

Рисунок 1

ГОСТ Р 56298-2014

Таблица 3 - Значения модуля упругости бетона Е_й

4.2.6    Дворик должен армироваться стержневой арматурой классов А240. А400 и А500.

4.2.7    Сопротивление арматуры (предел текучести) определяется согласно таблице 4.

4.2.8    Расчетное сопротивление арматуры при действии импульсной нагрузки определяется по формуле

R^J = 1,3-R ,

где R_b - сопротивление арматуры (предел текучести), определяемое в соответствии с 4.2.7:

4.2.9    Величина модуля упругости Е_ь для всех классов арматуры принимается равной 2.0 10^s МПа.

Методика учитывает возрастание импульса, действующего на стены дворика в результате многократного отражения УВ. и не требует определения эквивалентной статической нагрузки.

5.1    Определение параметров эквивалентного сферического заряда тротила и относительного расстояния

5.1.1    Массу эквивалентного сферического заряда, кг. тротила определяют по формуле

где С - масса используемого заряда ВВ. кг;

а - тротиловый эквивалент, определяемый по действующей нормативной документации для используемого ВВ.

5.1.2 Радиус эквивалентного сферического заряда, м. из тротила с насыпной плотностью определяется по формуле

г_о=0,062-^/сГ.    (2)

5.1.3 Относительное расстояние п °^т центра тяжести заряда ВВ до центра тяжести рассматриваемого элемента конструкции дворика вычисляют по формуле

П

(3)

5

где R, - расстояние от центра тяжести заряда ВВ до центра тяжести рассчитываемой стены монолитного железобетонного дворика, м.

Для сборного и сборно-монолитного дворика R, - расстояние от центра тяжести заряда ВВ до рассчитываемой панели стены в метрах.

5.2 Определение действующего импульса

5.2.1    Для определения нагрузок, действующих на стены двориков, рассчитывается импульс отраженной УВ. который зависит от массы заряда, его химической природы, объема кабины, в которой происходит взрыв заряда ВВ. и относительного расстояния.

5.2.2    Равномерно распределенный импульс i„, Па с. при взрыве заряда ВВ в кабине с одной вышибной поверхностью, действующей на элементы конструкции железобетонных двориков при П*20. вычисляется по формуле

214 qiII 6

9

pO.KIi

*,=⁶°00 Tib    (5)

где V - объем кабины, в которой происходит взрыв заряда ВВ. м\

при 0,2 <—1,0

при ——й 0,2

V

5.2.3    Для дворика, примыкающего к кабине с двумя вышибиыми поверхностями, величина действующего импульса, рассчитанная по формулам (4) и (5). должна быть умножена на коэффициент понижения нагрузки, равный 0.7.

5.2.4    При одновременном взрыве в кабине нескольких зарядов ВВ действующий на элемент конструкции импульс принимается равным сумме импульсов, действующих от каждого заряда и рассчитанных по формулам (1)- (5).

5.2.5    Для боковых стен дворика независимо от его исполнения величина действующего импульса, рассчитанная по формулам (4) или (5). должна быть умножена на коэффициент понижения нагрузки, равный 0.7.

6.1    Общие положения

6.1.1    Для вновь проектируемых железобетонных двориков расчет элементов конструкции проводится согласно методике, изложенной в настоящем стандарте.

6.1.2    Проверочный расчет существующих железобетонных двориков проводится при реконструкции монолитной железобетонной кабины с целью увеличения ее загрузки по массе ВВ или в иных случаях, требующих подтверждения выполнения двориками своих защитных функций.

6.1.3    Дворики многократного использования, частично локализующие осколки от оборудования, которые образуются при взрыве заряда внутри кабины, не должны разрушаться и опрокидываться.

Разрушение дворика соответствует образованию сквозных трещин вплоть до полного излома панелей и стоек сборного и сборно-монолитного двориков, а также стен монолитного дворика.

Опрокидывание дворика соответствует отклонению рассчитываемой стены от вертикали на величину более 45°.

6.1.4    Дворики однократного использования, частично локализующие осколки от оборудования, могут разрушаться и опрокидываться после выполнения своих функций.

6.2 Вновь проектируемые железобетонные дворики

6.2.1    Дворики многократного использования

6.2.1.1    Для двориков многократного использования выбирается толщина стен, удовлетворяющих условию

6

ГОСТ Р 56298-2014

где how

hpois

о lip

^h * к* Г

Р*Ч»

минимальная толщина стены, при которой она не опрокинется, м; минимальная толщина стены, при которой она не разрушится, м.

(6)

6.2.1.2 Минимальная толщина стен. м. удовлетворяющая условию неопрокидывания. вычисляется по формуле

где Y

Р

где р₀ р_а М

где A_s А»

коэффициент, учитывающий способ соединения дворика с кабиной: у = 12 - для дворика, стены которого соединяются с кабиной и между собой с помощью сварки;

Y    = 18 - для дворика, стены которого соединяются с кабиной и между собой с помощью анкерных соединений;

Y    = 15 - для дворика, стены которого соединяются между собой с помощью сварки и прикрепляются к кабине анкерными соединениями или соединяются между собой анкерными соединениями, а прикрепляются к кабине с помощью сварки, плотность железобетонной стены, кг/м'. рассчитываемая по формуле

Р =

р₆ + н-р,

I+M *

плотность бетона, кг/м¹; плотность арматуры, кг/м¹;

коэффициент армирования сечения для железобетонной стены, определяемый по формуле

площадь сечения арматуры для железобетонной стены, м²;

площадь сечения бетона для железобетонной стены, м².

Дворики с заглублением стоек в грунт на величину более 0.25 высоты дворика от нулевой отметки на опрокидывание не рассчитываются.

Дворик, у которого заглубление стоек в грунт менее 0.1 высоты дворика, может опрокидываться не разрушаясь.

6.2.1.3 Минимальная толщина стен, м. удовлетворяющая условию неразрушения, вычисляется по формуле

где 1₀ f

наибольший линейный размер рассматриваемого дворика, м:

допустимый прогиб рассчитываемого элемента конструкции дворика, м,

определяемый по формулам

-    для сборного дворика

-    для сборно-монолитного дворика

f = 0.0075-1, f =0,0125-1,

- для монолитного дворика

(9)

(Ю)

7

где

f = 0,0175-1,

длина рассчитываемой панели или длина пролета рассчитываемой стены, м.

(11)

Для сборного и сборно-монолитного двориков рассчитывается отдельно каждая панель стены. 6.2.2 Дворики однократного использования

6.2.2.1 Для двориков однократного использования выбирается толщина стен, удовлетворяющих условию

h* . < h < h.

Р»*Р    Р»Ч>

(12)

где h _М1р - минимальная толщина стены, при которой дворик может разрушиться и опрокинуться, но выполнит свои защитные функции, м.

Для сборного и сборно-монолитного двориков условие (12) должно соблюдаться для каждой панели стены.

6 2.2.2 Величина hм. определяется по формуле

. _М-10-^а /^КЛ

(13)

I + и ——

Е_ь

где к - коэффициент, учитывающий особенности конструкции дворика: к = 1,5 - для сборного дворика; к = 2.25 - для сборно-монолитного дворика; к = 3 - для монолитного дворика.

6.3 Существующие железобетонные дворики

Для проверки существующих двориков рассчитываются допустимые импульсы разрушения и опрокидывания, которые сравниваются с действующим от взрыва импульсом.

6.3.1    Дворики многократного использования

6.3.1.1    Дворики многократного использования должны удовлетворять условию

(14)

где ia-«>    -    допустимый    равномерно    распределенный    импульс    на    опрокидывание,    Па    с;

ipaap - допустимый равномерно распределенный импульс на разрушение. Па с.

Для сборного и сборно-монолитного двориков условие (14) должно соблюдаться для каждой панели стены.

6.3.1.2 Допустимый равномерно распределенный импульс на опрокидывание, Пас, определяется по формуле