УБЕЖИЩЕ Российский патент 1995 года по МПК E04H9/00 

Изобретение относится к строительству специальных сооружений и может быть использовано при возведении убежищ на различных предприятиях.

Известны убежища гражданской обороны с ограждающими конструкциями, выполненными из унифицированных специальных элементов типовых серий У-01-01/80 и У-01-02/80 [1-3]
Недостатком указанных убежищ является то, что их использование эффективно при вместимости сооружения более 150 человек. Кроме того, для производства элементов указанных серий требуются специальные технологические линии на заводах ЖБИ.

В то же время численность наибольшей работающей смены на большинстве объектов не превышает 100-150 человек, а сами объекты расположены по всей территории республики, что затрудняет доставку специальных строительных конструкций к месту строительства.

Вместе с тем существуют убежища, выполненные из конструкций промышленного и гражданского строительства. Эти сооружения возводятся из плоскостных элементов и объемных блоков различного очертания [1 и 3]
Наиболее близким к изобретению является убежище, включающее стены, на которые оперто покрытие с выпусками и уложенный на покрытие слой податливого материала [4]
Недостатками подобных убежищ является то, что они не обеспечивают снижение воздействия горизонтальной динамической нагрузки на стены, вертикальное перемещение плит покрытия зависит от толщины слоя податливого материала, поперечные несущие элементы плит имеют длину не менее размера пролета и жестко опираются на стены (отсутствие податливых прослоек). Кроме того, данное техническое решение не позволяет повысить несущую способность убежищ до 1,0-1,5 кгс/см² при условии применения конструкций промышленного и гражданского строительства (ПГС).

При использовании только конструктивных элементов ПГС, аналогичных убежищу-прототипу, для предлагаемого сооружения невозможно избежать перечисленных недостатков.

В то же время в промышленном и гражданском строительстве достаточно широкое распространение получили перфорированные блоки (например, унифицированные дырчатые блоки УДБ/4/), сборные железобетонные балочные элементы квадратного и прямоугольного профилей (с.176, табл.5, 2/1).

При помощи этих конструкций представляется возможным достаточно легко монтировать защитные сооружения различной конфигурации и избежать недостатков, характерных для прототипа.

Целью изобретения является обеспечение возможности строительства убежищ из сборных железобетонных перфорированных блоков (блоков УДБ), многопустотных плит и балочных элементов, а также повышения несущей способности таких убежищ до 1,0-1,5 кгс/см².

Указанная цель достигается тем, что убежище снабжено пластически деформируемым устройством, поперечными рамами и дополнительными плитами верхнего покрытия, опертыми на ригели рам, при этом стойки рам пропущены через отверстия, образованные в пластически деформируемых устройствах и нижнем покрытии, составленном из плит, и каналы, образованные в стенах, причем в каналах стойки установлены относительно стен с зазором, заполненным податливым материалом, плиты нижнего покрытия оперты на стены через податливую прослойку, стены выполнены из перфорированных блоков, а пространство между плитами верхнего и нижнего покрытий, перекрыто экраном из плит, установленных по периметру на выпусках плит нижнего покрытия или на блоки и крепящихся к плитам верхнего покрытия посредством закладных деталей.

Пластически деформирующееся устройство выполнено из уложенных в виде клети труб, соединенных в местах их опирания друг на друга, вертикальными скрутками, пропущенными через соосные отверстия, образованные в трубах.

Стойки и ригели рамы, соединены посредством опорных устройств, выполненных в виде колпаков, состоящих из обрезков двутавра и швеллера, причем к швеллеру прикреплены штыри, входящие в отверстия, образованные в плитах верхнего покрытия для фиксации последних в проектном положении.

На фиг.1-3 представлено предлагаемое убежище.

Убежище состоит из перфорированных блоков 1, податливой прослойки 2, плит нижнего покрытия 3, слоя податливого материала 4, плит верхнего покрытия 5, стоек поперечных рам 6, ригелей поперечных рам 7, пластически деформирующихся устройств 8, защитного экрана из плит 9, консольных выпусков 10, закладных деталей 11, опорных устройств 12, фиксирующих элементов 13, распорной плиты 20. Пластически деформирующееся устройство 8 (фиг.2) состоит из труб 14 и проволочных скруток 15. Опорные устройства 12 (фиг.3) состоят из отрезков двутавра 16 и обрезков швеллера 17. Фиксирующие элементы 13 (фиг.2) состоят из обрезков швеллера 17 и штырей 18.

Убежище заглубляется в грунт, а сверху по покрытию предусмотрена грунтовая обсыпка 19.

Убежище функционирует следующим образом.

Динамическая нагрузка от волны сжатия в грунте и грунтовой обсыпке 19 передается на плиты верхнего покрытия 5, перфорированные блоки стен 1 и защитный экран из плит 9, в результате чего нагрузка передается на ригели поперечной рамы 7, вызывая тем самым вертикальное перемещение стоек 6, что обеспечивает эффект разгрузки в грунте обсыпки 19 и снижения в результате этого динамического воздействия на плиты верхнего покрытия 5.

Кроме того, при вертикальном перемещении ригеля поперечной рамы 7 и стоек 6 происходит деформирование пластически деформирующихся устройств 8, что дополнительно обеспечивает поглощение энергии волны сжатия. На случай воздействия сверхрасчетной динамической нагрузки предусмотрен слой податливого материала 4 и податливая прослойка 2, которые обеспечивают поглощение энергии от обрушения плит верхнего покрытия и более равномерное перераспределение нагрузки на плиты нижнего покрытия 3, включая их тем самым в менее "жесткий" режим работы.

Эффект снижения динамической нагрузки зависит от изгибной жесткости плит верхнего 5 и нижнего 3 покрытий, жесткости податливой прослойки 2 и слоя податливого материала 4, пластически деформирующихся устройств 8, а также площади опорной поверхности стоек 6 поперечной рамы и жесткости грунтового основания.

При воздействии динамической нагрузки на стены убежища перфорированные блоки 1 за счет податливого слоя податливого материала 4 получают некоторые горизонтальные перемещения, что также приводит к загрузке в грунте и, следовательно, уменьшению нагрузки непосредственно на стены.

С учетом вышеизложенного обеспечивается повышение несущей способности убежища в целом.

Аналогичные эффекты были получены при проведении отдельных экспериментальных исследований фрагментов убежищ с учетом воздействия динамической нагрузкой.

Ориентировочные расчеты показывают, что несущая способность предлагаемого убежища может быть доведена до 1,0-1,5 кгс/см².

Указанные защитные свойства убежища позволяют обеспечить необходимую защиту наибольшей работающей смены объектов.

Убежище включает стены и поперечные рамы. На стены оперты плиты нижнего покрытия с уложенным на них слоем податливого материала. На поперечные рамы оперты плиты верхнего покрытия. Убежище снабжено пластически деформируемым устройством. Стойки рамы пропущены через отверстия, образованные в пластически деформируемых устройствах и плитах нижнего покрытия и каналы, образованные в стенах. Стойки в каналах установлены с зазором относительно стен. Зазор заполнен податливым материалом. Плиты нижнего покрытия оперты на стены через податливую прослойку. Стены выполнены из перфорированных блоков. Пространство между плитами верхнего и нижнего покрытий перекрыто экраном из плит. Плиты установлены по периметру и оперты или на выпуски нижних плит покрытия или на блоки. Плиты крепятся к плитам верхнего покрытия посредством закладных деталей. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. УБЕЖИЩЕ, включающее стены, на которые оперто покрытие с выпусками, и уложенный на покрытие слой податливого материала, отличающееся тем, что убежище снабжено пластически деформируемым устройством, поперечными рамами и дополнительными плитами верхнего покрытия, опертыми на ригели рам, при этом стойки рам пропущены через отверстия, образованные в пластически деформируемых устройствах и нижнем покрытии, составленном из плит, и каналы, образованные в стенах, причем в каналах стойки установлены относительно стен с зазором, заполненным податливым материалом, плиты нижнего покрытия оперты на стены через податливую прослойку, стены выполнены из перфорированных блоков, а пространство между плитами верхнего и нижнего покрытий перекрыто экраном из плит, установленных по периметру на выпуски плит нижнего покрытия или на блоки и крепящихся к плитам верхнего покрытия посредством закладных деталей. 2. Убежище по п.1, отличающееся тем, что пластически деформирующееся устройство выполнено из уложенных в виде клети труб, соединенных в местах их опирания одна на другую, вертикальными скрутками, пропущенными через соосные отверстия, образованные в трубах. 3. Убежище по п.1, отличающееся тем, что стойки и ригели рамы соединены посредством опорных устройств, выполненных в виде колпаков, состоящих из обрезков двутавра и швеллера, причем к швеллеру прикреплены штыри, входящие в отверстия, образованные в плитах верхнего покрытия, для фиксации последних в проектном положении.