Горев Вячеслав Александрович, д-р физ.‑мат. наук, профессор кафедры комплексной безопасности в строительстве
РИНЦ ID: 690901
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26
Vyacheslav A. Gorev, Dr. Sci. (Phys.‑Math.), Professor of Department of Integrated Safety in Civil Engineering
ID RISC: 690901
Yaroslavskoe Shosse, 26, Moscow, 129337
Корольченко Антон Дмитриевич, преподаватель кафедры комплексной безопасности в строительстве, инженер испытательной лаборатории Института комплексной безопасности в строительстве
РИНЦ ID: 890113
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, 26
Anton D. Korolchenko, Teacher of Department of Integrated Safety in Civil Engineering, Engineer of Laboratory at Institute of Integrated Safety in Construction
ID RISC: 890113
Yaroslavskoe Shosse, 26, Moscow, 129337
Введение. В работе рассматривается аварийный взрыв газа в помещении при условии сброса давления через проемы, в которых были установлены легкосбрасываемые конструкции.
Решение данной проблемы актуально для защиты от последствий взрыва в жилых зданиях. Это связано с тем, что объемы помещений в жилых зданиях невелики по сравнению с промышленными зданиями, что определяет более жесткие условия сброса давления в начальный момент развития взрыва. В работе показано, что в малом объеме за время движения легкосбрасываемой конструкции в проеме до момента начала сброса давления оно может достигнуть критических значений.
Цели. В работе ставится цель определить формирование взрывных нагрузок начиная с момента взрыва до формирования максимального значения давления с учетом свойств легкосбрасываемых конструкций и закономерности их вскрытия. Такая цель обусловлена тем, что до настоящего времени формирование давления на этой стадии рассматривалось без учета места установки легкосбрасываемых конструкций по глубине стенового проема. Основное внимание при этом уделялось подбору площади проема.
Методы. С использованием метода теории размерностей, численного и аналитического моделирования процессов взрыва, истечения газов и движения твердого тела получены безразмерные комплексы, которые описывают формирование взрывной нагрузки до момента достижения ее максимального значения. Эти комплексы позволяют определить взрывные нагрузки для помещений разного объема, что также является новым результатом.
Результаты. В настоящей работе выявлено влияние на конечный результат отдельных факторов, таких как: объем помещения; давление, при котором легкосбрасываемая конструкция начинает движение; масса и глубина установки легкосбрасываемой конструкции в проеме; периметр проема и скорость взрывного горения.
Выводы. Результаты, полученные в процессе работы, позволяют определять динамическую нагрузку взрыва на стадии ее роста. Знание этой величины дает возможность более надежно устанавливать несущие характеристики конструкций при аварийных взрывах в жилых помещениях.
Introduction. The article considers an accidental indoor gas explosion on condition of pressure relief through openings in which venting structures were installed.
A solution to this problem can protect residential buildings from consequences of explosions due to the fact that the volume of premises in residential buildings is small compared to industrial buildings, and it determines more stringent pressure relief conditions at the initial moment of the explosion development. The article shows that pressure can reach critical values in a small space during the motion of a venting structure in the opening before the onset of pressure relief.
Goals. The authors aim to identify the pattern of blast load development from the moment of explosion to the attainment of the maximum pressure value with account taken of the properties of venting structures and patterns of their opening. This goal is relevant due to the fact that until now at this stage pressure development has been considered without any account taken of how deeply the venting structure is installed in the wall opening. Much attention was focused on the selection of the opening size.
Methods. The methods of the theory of dimensions, numerical and analytical modeling of explosion processes, patterns of gas escape and rigid body motion were applied to obtain dimensionless groups describing the development of an explosive load until maximum values. These dimensionless groups allow identifying explosive loads for rooms having different volumes, which is also a new result.
Results. In this work, the influence of individual factors on the ultimate result has been identified. These factors are the room volume, the pressure at which the venting structure starts moving, the mass and position of the venting structure in the opening, the opening perimeter and the rate of explosive combustion.
Conclusions. The results, obtained in the course of this work, allow identifying the dynamic load of an explosion at the stage of its growth. This value can be used to set more reliable bearing characteristics of structures for cases of accidental explosions in living accommodations.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.