Легкосбрасываемые конструкции: применение и виды
Легкосбрасываемые конструкции – наружные ограждающие конструкции зданий, сооружений и помещений с взрывоопасными производствами. При взрыве легкосбрасываемые конструкции (ЛСК) должны разрушаться, образуя открытые проёмы для сброса избыточного давления, тем самым сохраняя целостность здания.
Легкосбрасываемые окна – непреложная часть подобных схем защиты зданий от разрушений.
По принципу работы выделяют два вида ЛСК:
- Легкосбрасываемые конструкции, в которых разрушаемым элементом при взрыве является само стекло. В данных конструкциях используется одинарное остекление толщиной от 3 мм до 6 мм.
- Если к помещениям предъявляются требования по теплотехнике, которым не удовлетворяет одинарное остекление, тогда используются легкосбрасываемые светопрозрачные конструкции или, проще говоря, оконные блоки (ЛСК). Даннве конструкции описаны в ГОСТ Р 56288-2014.
Как работают ЛСК
Современные ЛСК имеют принципиальные отличия от устаревшего типа остекления зданий. В частности, рост избыточного давления во внутреннем объёме помещения вызывает разрушение крепёжных узлов. В результате сбрасывается целиком оконный блок.
- При взрыве своевременно должны быть обеспечены условия для снижения избыточного давления в помещении и сохранения целостности здания. Иными словами, оконные проёмы должны быть освобождены максимально быстро. Стекло в 4 мм толщиной в стеклопакете не разрушится. Из проёма нужно удалить всё окно.
- Крепежи оконных блоков должны разрушиться под воздействием заданных нагрузок.
- Детали крепёжных узлов должны оставаться целыми под воздействием широкого диапазона температур на протяжении всего срока службы и не поддаваться коррозии.
- Эти же узлы должны сохранять эксплуатационные характеристики, то есть, удерживать оконный блок при любых ветровых нагрузках.
Технические требования
Изготовление легкосбрасываемых конструкций ведётся на основании проектно-технической документации. Все детали, а также производственное сырьё, сертифицируются или проходят контроль.Сами узлы ЛСК должны иметь паспорта с отметкой технического контроля.
Система включает следующие компоненты:
- Заполнения (стёкла, стеклопакеты, глухое заполнение);
- Рамы изделий;
- Узлы ЛСК (удерживают конструкцию в проектном положении в процессе эксплуатации и разрушаются в момент взрыва)
- Опорные подкладки (служат для опирания и несут вес изделия):
- Монтажный узел (обеспечивает утепление зазора между изделием и проемом, не препятствует смещению изделия в момент взрыва).
- Внутренняя и наружная отделка (обеспечивает отвод влаги с наружной стороны и декоративную цель, не препятствует смещению изделия в момент взрыва).
Ко всем комплектующим и материалам конструкции, включая декоративно-защитное покрытие, предъявляются высокие требования устойчивости к атмосферным осадкам, ветровым нагрузкам и прочим неблагоприятным климатическим факторам.
Монтаж ЛСК
Оконные блоки монтируются в проёмы без выступающих наружу частей. Восприятие ветровых нагрузок обеспечивают «базовые уголки». На них же устанавливают разрушаемые крепёжные узлы, выполненные из фторопласта Ф-4. Данная марка отличается стабильными механическими характеристиками на весь срок эксплуатации изделия, сохраняющего работоспособность при разбросе температур: нижний показатель, составляет -70°С, верхний +70°С. Материал не горит, химически не взаимодействует с щелочами, устойчив к кислотам и растворителям органического происхождения, прочим агрессивным средам.
Расчётные характеристики механического воздействия на элементы крепежей, подлежащие разрушению, в обязательном порядке подвергаются подтверждённым документально испытаниям для обеспечения заданных показателей воздействия, при котором конструкция гарантированно подвергается разрушению, или не разрушается. Второе подразумевает, что узел крепления должен сохранить целостность при воздействии на оконный блок ветрового давления с отрицательным значением. Справедливо для окон, расположенных на подветренной стороне.
СНиП 2.01.07-85 регламентирует «Нагрузки и воздействия». Этот документ содержит указания по запасу прочности разрушаемых креплений. Значение коэффициента составляет минимум 1,4, что в 3-4 раза превышает стандартные показатели.
Утепление оконных проёмов производится минеральной ватой, которая является негорючим материалом. Паро- и гидроизоляция выполняется качественными материалами. Для изготовления опорных элементов используются ластиковые опорные подкладки. Площадь контакта опорных элементов с оконной рамой должна рассчитываться таким образом, чтобы опорные элементы не «сминались», а сама рама не «проседала».
Средства утепления и изоляции обеспечивают небольшое сопротивление в начале движения оконного блока при сбросе конструкции. Этот эффект обязательно учитывается при проведении расчётов.
Особенности конструкции крепежей учитывают предельные значения компенсации изменения размеров оконных конструкций под воздействием разных температур. Наружные нащельники, а также отливы монтируются непосредственно на рамы ЛСК.
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Легкосбрасываемая кровля
Легкосбрасываемые кровли над взрывоопасными участками устраиваются в виде настила из волнистых асбестоцементных листов с трудносгораемым утеплителем. Настил укладывается поверх железобетонных ребристых плит с отверстиями в полке и поверх интервалов между 1 5-метровыми плитами. В последнем случае для безопасности производства работ интервалы накрываются рулонной арматурной сеткой. [1]
В другом варианте легкосбрасываемые кровли устраиваются из легкобетонных плит пролетом 3 м, укладываемых по стальным прогонам и комбинируемых со стальным профилированным настилом. [2]
Склад для хранения карбида кальция должен быть выполнен из негорючих материалов, с легкосбрасываемой кровлей , сухим, хорошо проветриваемым. Карбид кальция должен храниться в специальной таре в количестве, не превышающем 3000 кг. [3]
Плиты условных марок П-1-П-6 предназначены для нормальных эксплуатационных условий; марок ПЛ-1-ПЛ-5 — для легкосбрасываемой кровли ; марок П1 — 1 — П1 — 5 — для покрытий в I и II снеговых районах, а П11 — 1 — ПП-5 — в III и IV снеговых районах. В условных марках плит, согласно Справочнику проектировщика [9], цифровой индекс обозначает несущую способность плит. Индекс, характеризующий вид напрягаемой арматуры, опущен. [4]
Широко применяемые в промышленном строительстве покрытия по профилированному настилу при соответствующем креплении к прогонам также могут быть использованы под легкосбрасываемую кровлю . [5]
Кроме рядовых плит изготовляются плиты с круглыми отверстиями для установки вентиляционных зонтов, дефлекторов или крышных вентиляторов, плиты для легкосбрасываемой кровли и плиты с проемами для. [6]
Полученные расчетные формулы можно использовать как в расчете взрывных клапанов и мембран для взрывозащиты технологического оборудования, так и в расчете легкосбрасываемой кровли и вышибных проемов для взрывозащиты зданий. [7]
Достаточно надежным способом взрывозащиты оборудования и зданий является применение устройств сброса давления взрыва: взрывных клапанов, мембран, вышибных проемов и легкосбрасываемой кровли . Применение таких устройств в известной мере представляет собой паллиативное решение задачи обеспечения взрывобезопасности производств, во-первых, конечно, потому, что они не устраняют полностью, а лишь уменьшают разрушительное действие взрыва, а во-вторых, их срабатывание почти всегда связано с большими залповыми выбросами продуктов, представляющих опасность для окружающей среды и людей, а кроме того, — с выбросами больших очагов пламени и горячих продуктов, обусловливающих серьезную пожарную опасность. Тем не менее, правильно применяя устройства сброса давления взрыва, можно значительно уменьшить потенциальную опасность многих производств. [8]
Плиты с отверстиями з полке применяются в местах пропуска вентиляционных шахт, при установке — зенитных фонарей и над участками с взрывоопасным производством для легкосбрасываемой кровли . [9]
Плиты покрытия применяют четырех типов: без проема в полке — тип ПГ, с проемом в полке для пропуска вентиляционной шахты или воздуховода крышного вентилятора — тип ПВ, с прямоугольными проемами между ребрами для легкосбрасываемой кровли над взрывоопасными помещениями цехов — тип ПЛ, с проемами в полке для устройства зенитного фонаря — тип ПФ. [11]
Ацетиленовые станции выполняют одноэтажными, без чердачных и подвальных помещений. Они должны иметь легкосбрасываемую кровлю и непосредственный выход через открывающуюся наружу дверь. Полы выполняют из материалов, исключающих искро-образование при ударах о них металлическими предметами. [12]
Здания и помещения с категорией производств А и Б ( технологические насосные, хранилища нефтепродуктов в таре, закрытые помещения разливочных), а также котельные должны иметь взрывные проемы по расчету. В качестве взрывных проемов могут служить легкосбрасываемые кровли , остекленные оконные проемы. [13]
К легкосбрасываемым относятся ограждающие конструкции из аебестоцементных листов, а также из аебестоцементных коробчатых плит и панелей с легким утеплителем. Применяются также сборные железобетонные панели размером 3 0X6 0 м с отверстиями, перекрываемыми легкосбрасываемой кровлей . [14]
Трудоемкость при производстве строительно-монтажных работ существенно сужает область применения подобного типа покрытий. К его недостаткам следует отнести также сравнительно большую массу, малый коэффициент проемности и наличие сплошного ковра мягкой кровли по основанию. Наличие ковра мягкой кровли оказывает большее влияние на повышение избыточного давления при взрыве, чем масса легкосбрасываемых конструкций. Поэтому при конструировании легкосбрасываемых покрытий с мягкой кровлей предусматривают рас-крывные швы ( рис. 13.4), разрезающие рулонный ковер и цементную стяжку. Раскрывные швы обязательно должны быть на границах участков легкосбрасываемой кровли . [15]
Источник
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМАЯ (ВЫШИБНАЯ) КОНСТРУКЦИЯ
ЛЕГКОСРАБАТЫВАЕМАЯ (ВЫШИБНАЯ) КОНСТРУКЦИЯ
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМАЯ (ВЫШИБНАЯ) КОНСТРУКЦИЯ — конструкция, предназначенная для локализации последствий взрыва ( см. ВЗРЫВ) (гашения ударной волны) внутри помещения, здания и сооружения в результате быстрого сброса избыточного давления.
Функцию вышибной конструкции выполняют легкосбрасываемые конструкции (ЛСК), дверные полотна, остекления окон и т. п.
При недостаточной площади остекления в качестве ЛСК используют конструкции стеновых панелей и плит с применением стальных, алюминиевых или асбоцементных листов для открывающихся наружу распашных ворот, дверей и других конструкций, крепления которых к каркасу здания или запорные устройства (для ворот и дверей) обеспечивают сбрасывание (открывание) указанных конструкций при избыточном давлении, не превышающем 2 кПа в момент взрыва.
Вышибные конструкции устраивают в наружных стенах и (или) перекрытиях помещений и размещают их равномерно по периметру наружных ограждающих строительных конструкций или перекрытия, не оставляя глухих, не защищенных от взрыва, участков. При расчете необходимой площади вышибной конструкции требуется учитывать турбулизацию горючей смеси в процессе выброса, а также инерционность вышибной конструкции [ 1 ] .
Рис.1 Вышибная конструкция —самооткрывающиеся окна в котельной
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМАЯ КОНСТРУКЦИЯ — специальная конструкция, устанавливаемая в наружном ограждении здания, вскрывающая на ранней стадии развития взрыва газо-, паро- и пылевоздушных смесей сбросные проемы в ограждающих конструкциях здания и обеспечивающая безопасный уровень давления внутри здания (помещения) [ 2 ] .
В помещениях категорий А и Б по взрывопожарной опасности ( см. КАТЕГОРИИ ПОМЕЩЕНИЙ И ЗДАНИЙ ПО ПОЖАРНОЙ И ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ) следует предусматривать наружные легкосбрасываемые ограждающие конструкции.
В качестве легкосбрасываемых конструкций следует, как правило, использовать одинарное остекление окон и фонарей. При недостаточной площади остекления допускается в качестве легкосбрасываемых конструкций использовать конструкции покрытий с кровлей из стальных, алюминиевых, хризотилцементных, асбоцементных и битумных листов, из гибкой черепицы, металлочерепицы, хризотилцементных, асбоцементных и сланцевых плиток и теплоизоляционного материала группы горючести НГ.
Площадь легкосбрасываемых конструкций следует определять расчетом. При отсутствии расчетных данных площадь легкосбрасываемых конструкций должна составлять не менее 0,05 м 2 на 1 м 3 объема помещения категории А и не менее 0,03 м 2 — помещения категории Б.
Оконное стекло относится к легкосбрасываемым конструкциям при толщине 3, 4 и 5 мм и площади не менее (соответственно) 0,8, 1 и 1,5 м 2 . Армированное стекло, стеклопакеты, триплекс, сталинит и поликарбонат к легкосбрасываемым конструкциям не относятся.
Рулонный ковер на участках легкосбрасываемых конструкций покрытия следует разрезать на карты площадью не более 180 м 2 каждая.
Расчетная нагрузка от массы легкосбрасываемых конструкций покрытия должна составлять не более 0,7 кПа [ 2 ] .
При проектировании котельных залов следует предусматривать легкосбрасываемые ограждающие конструкции согласно пп. «д» п. 6.9.28 СП 4.13130.2013 (с изм. №1). Подробные требования к ЛСК для котельных также изложены в СП 4.13130.2013 (с изм. №1).
Источник
Назначение и область применения легкосбрасываемых конструкций
Снизить давление при взрывах в производственных помещениях до величин, безопасных для прочности и устойчивости основных несущих конструкций зданий, позволяет применение легкосбрасываемых конструкций.
Допустимое избыточное давление для конструкций при взрыве ΔРдоп может быть определено экспериментально или расчетом. Если применение легкосбрасываемых конструкций обеспечивает снижение нагрузок до 5·10 3 Па, то проверка несущей способности при взрыве существующих основных конструкций не нужна. При ΔРдоп > 5·10 3 требуется проводить расчет взрывоустойчивостн конструкций, предусматривая в случае необходимости их усиление. В практических расчетах с целью локализации возможного взрыва в пределах одного помещения рекомендуется принимать ΔРдоп = 3·10 3 Па для помещений с легкими перегородками и ΔРдоп = 5·10 3 Па с перегородками из кирпича или бетона.
Легкосбрасываемые конструкции следует применять в зданиях и помещениях с взрывоопасными производствами категорий А и Б по пожарной опасности. Их требуемая площадь определяется расчетом, а при отсутствии расчетных данных — не менее 0,05 м 2 на 1 м 3 объема помещения категории А и не менее 0,03 м 2 на 1 м 3 объема помещения категории Б.
Конструктивное исполнение легкосбрасываемых конструкций
К легкосбрасываемым конструкциям относятся стеновые и крышевые панели, окна, распашные двери и ворота, а также прочие ограждающие конструктивные элементы, разрушение или открывание которых при взрыве происходит при избыточном давлении, не превышающем допустимого для основных несущих и ограждающих конструкций здания.
Наиболее эффективными из элементов легкосбрасываемых конструкций являются остекленные проемы. В соответствии с требованиями норм оконное стекло, заключенное в глухие переплеты, относится к легкосбрасываемым конструкциям при толщине 3,4 и 5 мм и площади не менее 0,8, 1 и 1,5 м 2 соответственно. Избыточное давление, разрушающее остекление, зависит от толщины стекла, площади одного стекла в переплете и соотношения его сторон. При двойном остеклении оно несколько больше, чем при одинарном.
При уменьшении размеров стекол в раме разрушающее давление резко возрастает, и в некоторых случая к превосходит допускаемое давление на конструкции. Поэтому для оконных переплетов с площадью одного стекла менее нормируемой предусматривают поворотные шарниры или петли. При этом замки или шпингалеты, удерживающие оконные переплеты в закрытом положении, должны срабатывать при нагрузках, не превышающих нагрузки на поворотные рамы от действия допускаемого избыточного давления.
Стеновые вышибные панели представляют собой облегченные ограждающие конструкции, надежность срабатывания которых обеспечивается соответствующим креплением к каркасу. Смещение панелей при взрыве происходит за счет местных разрушений панелей в местах крепления либо разрушений узлов крепления.
Для устройства участков легкосбрасываемых покрытий применяют железобетонные плиты с отверстиями типа ПЛ (плита легкосбрасываемая) либо облегченные крышевые панели.
Трудоемкость при производстве строительно-монтажных работ существенно сужает область применения подобного типа покрытий. К его недостаткам следует отнести также сравнительно большую массу, малый коэффициент проемности и наличие сплошного ковра мягкой кровли по основанию. Наличие ковра мягкой кровли оказывает большее влияние на повышение избыточного давления при взрыве, чем масса легкосбрасываемых конструкций. Поэтому при конструировании легкосбрасываемых покрытий с мягкой кровлей предусматривают раскрывные швы, разрезающие рулонный ковер и цементную стяжку. Раскрывные швы обязательно должны быть на границах участков легкосбрасываемой кровли. В соответствии с требованиями норм площадь кровли между швами не должна превышать 180 м 2 .
Существенно увеличить коэффициент проемности и снизить массу покрытий позволяет применение панелей, выполненных из эффективных материалов. При применении мелкоразмерных плит конструкции покрытий предусматривают с прогонами по балкам или верхним поясам ферм. Крупноразмерные панели опирают непосредственно на стропильные конструкции.
Легкость и отсутствие кровли из рулонных материалов позволяют перспективно использовать для участков легкосбрасываемых покрытий алюминиево-пластмассовые панели, состоящие из обрамления, плоских алюминиевых листов толщиной 1—2 мм и утеплителя. Алюминиевые детали обрамления склеивают с древесно-волокнистой плитой (или бакелизированной фанерой) и дополнительно скрепляют заклепками.
Использование этих панелей под участки легкосбрасываемой кровли возможно, если утеплитель панелей не допускает распространения огня по конструкции. Широко применяемые в промышленном строительстве покрытия по профилированному настилу при соответствующем креплении к прогонам также могут быть использованы под легкосбрасываемую кровлю. Для легкосбрасываемой кровли рекомендуется профилированный настил предусматривать из алюминиевых волнистых листов, имеющих меньшую массу по сравнению со стальными.
По эффективности срабатывания легкосбрасываемые покрытия при всех прочих равных условиях, уступают стеновым вышибным панелям. Их необходимо предусматривать только в тех случаях, когда по каким-либо причинам отсутствует возможность устройства остекления или стеновых вышибных панелей.
Источник