Рассмотрены объемно-планировочные и конструктивные решения убежищ гражданской обороны. Изложены инженерные, а также с применением ЭВМ методы динамического расчета конструкций и заглубленных сооружений на механическое действие взрыва. Для инженерно-технических и научных работников проектных и научно-исследовательских организаций, а также штабов гражданской обороны. Может быть использована студентами строительных вузов.

Предисловие

Часть I. Убежища гражданской обороны 

Глава I. Средства поражения
1.1. Общие сведения о средствах поражения
1.2. Воздушная ударная волна
1.3. Воронки и волны сжатия в грунте
1.4. Проникающая радиация и радиоактивное заражение грунтов
1.5. Световое излучение
1.6. Поражающее действие ядерного взрыва на городские объекты

Глава 2. Общие сведения о динамических нагрузках
2.1. Нагрузки от воздушной ударной волны
2.2. Определение нагрузок методами физического моделирования
2.3. Полуэмпирический расчет взаимодействия
2.4. Нагрузки на заглубленные сооружения от волн сжатия в грунте
2.5. Статистическое моделирование сейсмических нагрузок
2.6. Расчет на ЭВМ параметров воздушных ударных воли
2.7. Инерционные нагрузки

Глава 3. Требования к убежищам и выбор их рациональных характеристик
3.1. Требования к убежищам и их классификация
3.2. Общие положения применения вероятностных методов
3.3. Критерии для определения рациональных значений основных характеристик убежищ
3.4. Определение потерь среди укрываемых и обеспеченных убежищами людей
3.5. Вероятность поражения укрываемых ударной волной ядерного взрыва и людей, находящихся вне убежища
3.6. Параметрические законы разрушения убежищ и поражения в них укрываемых
3.7. Вероятность поражения людей при заполнении убежищ
3.8. Вероятность поражения при заполнении убежищ, имеющих автоматические двери и шлюзы
3.9. Распределение времени упреждения
3.10. Приближенный метод определения вероятности поражения точечного объекта
3.11. Определение приближенного параметрического закона поражения укрываемых при разрушении входов
3.12. Основы определения оптимального сочетания нагрузок на конструктивные элементы убежищ

Глава 4. Убежища, возводимые заблаговременно
4.1. Объемно-планировочные решения
4.2. Конструкции убежищ
4.3. Технико-экономическая оценка сооружения убежищ

Глава 5. Убежища, возводимые в особый период
5.1. Планировочно-конструктивные решения сооружений
5.2. Особенности проектирования, изготовления и монтажа конструкций
5.3. Технико-экономические показатели убежищ

Часть II. Практические методы расчета

Глава 6. Параметры волны, затекающей в здания с учетом разрушения их ограждающих конструкций
6.1. Общая характеристика процессов взаимодействия воздушной ударной волны со зданием
6.2. Время разрушения панельных зданий 
6.3. Время разрушения кирпичных зданий
6.4. Параметры волны, затекающей в панельные и кирпичные здания с проемами
6.5. Параметры волны, затекающей в панельные здания без проемов
6.6. Параметры волны, затекающей в кирпичные здания без проемов

Глава 7. Динамические нагрузки на конструкции убежищ
7.1. Общие положения
7.2. Нагрузки на конструкции убежищ, размещенных в подвальном или цокольном этаже здания
7.3. Нагрузки на конструкции убежищ, размещенных в первом этаже здания
7.4. Нагрузки на конструкции убежищ, размещенных под техническим подпольем
7.5. Нагрузки на конструкции отдельно стоящих убежищ
7.6. Нагрузки на элементы входов в убежища

Глава 8. Расчет конструктивных элементов убежищ
8.1. Расчет покрытий
8.2. Расчет стен
8.3. Расчет центрально-сжатых колонн
8.4. Расчет оснований и фундаментов
8.5. Особенности расчета многоэтажных убежищ
8.6. Расчет конструкций убежищ на удар обломков
8.7. Входы и аварийные выходы
8.8. Расчет свайных фундаментов
 
Часть III. Автоматизированные методы расчета

Глава 9. Механические характеристики сред и материалов и математические модели
9.1. Экспериментальные методы
9.2. Масштабный фактор и влияние трещин на прочность
9.3. Ударная адиабата в диапазоне больших давлений
9.4. Упругопластические модели горных пород и мягких грунтов
9.5. Упруговязкие модели мягких грунтов
9.6. Реологические модели материалов и примеры их использования
9.7. Методические основы динамических испытаний металлов при умеренных скоростях деформации
9.8. Модели металлических материалов
9.9. Режимы динамических испытаний сталей и некоторые результаты
9.10. Бетон и железобетон

Глава 10. Расчет изгибаемых конструкций
10.1. Упругий расчет балок, упругая стадия
10.2. Исчерпание упругого ресурса конструкций
10.3. Упругопластический расчет с учетом запаздывающей текучести
10.4. Расчет упругопластических хрупких конструкций по схеме осциллятора с переменными параметрами

Глава 11. Расчет сжато-изогнутых конструкций по деформированной схеме
11.1. Динамический расчет методом физической дискретизации. Программный комплекс DYNAMIC
11.2. Расчет упругопластических конструкций по программе KONTUR
11.3. Примеры расчета
11.4. Моделирование волн сжатия в грунте стержневой структурой
11.5. Расчет упругих стержневых систем с учетом инерции вращения узлов. Программа SHOCK

Глава 12. Волны сжатия в грунте и нагрузки на заглубленные сооружения
12.1. Постановка задачи
12.2. Уравнения движения сооружения и волновые нагрузки
12.3. Коэффициенты волнового взаимодействия
12.4. Фильтрация ударной волны в сооружение

Глава 13. Комплексный расчет конструкций сооружений гражданской обороны методом механики сплошной среды
13.1. Постановка задачи
13.2. Модели сред и материалов, используемых в программном комплексе EFFECT
13.3. Реализация алгоритма на ЭВМ
13.4. Примеры расчета

Приложение. Основные данные программ для ЭВМ и рекомендации по их практическому использованию

Список литературы

Предисловие

Основной задачей гражданской обороны является защита населения от современных средств поражения путем размещения в защитных сооружениях (убежищах и противорадиационных укрытиях). Строительство этих сооружений осуществляют заблаговременно либо в короткие сроки по особому указанию. Убежища в системе защитных сооружений занимают главенствующую роль, так как обеспечивают противоядерную, противохимическую, противорадиационную и противобактериологическую защиту укрываемых.

Основополагающим фактором, учитываемым при проектировании убежищ, является поражающее действие взрыва ядерного боеприпаса, которое наиболее существенно влияет на конструктивно-планировочное решение убежищ и их стоимость.

В настоящей книге рассмотрены вопросы проектирования сооружений гражданской обороны и их расчета на действие кратковременных динамических нагрузок от современных средств поражения. В первой части книги изложены общие сведения о поражающих факторах ядерного взрыва и его последствиях, рассмотрены объемно-планировочные н конструктивные решения современных убежищ, оценено влияние ряда факторов на их технико-экономические показатели, даны рекомендации и технические предложения по снижению материалоемкости и стоимости защитных сооружений.

Вторая часть посвящена инженерным методам расчета сооружений, включающим определение параметров динамических нагрузок на конструкции убежищ под разрушаемыми зданиями, расчет элементов многоэтажных заглубленных убежищ, а также расчет конструкций на местное действие удара обломками надземной части здания.

В третьей части изложены методы динамического расчета конструкций сооружений на ЭВМ. Описаны оригинальные вычислительные комплексы и программы, позволяющие проводить численный анализ напряженно-деформированного состояния и параметров движения сооружений гражданской обороны с учетом реального поведения в динамике грунтовых сред и конструкционных материалов. Численные методы применены и для динамического расчета наиболее распространенных в строительстве балочных железобетонных и стальных конструкций с учетом эффектов скоростного нагружения.

Глава 1 написана В. А. Котляревским и В. И. Ганушкиным; главы 2, 9, 10, 11, 12 — В. А. Котляревским; глава 3 (кроме 3.1) и 8.8 — А. И. Костиным; главы 4, 5 и 3.1 — В. И. Ганушкиным; главы 6, 7, 8 (кроме 8.8) — В. И. Ларионовым; глава 13 — В. А. Котляревским и А. А. Костиным.

Авторы выражают благодарность проф. Р. О. Бакирову, кандидатам техн. наук В. И. Морозову и А. Н. Самородову за советы, которые были учтены при подготовке рукописи к изданию, канд. техн. наук Е. Г. Майоровой и инж. В. С. Репиной за помощь в решении ряда задач на ЭВМ и их обработке.