Научная статья на тему 'Оценка состояния объектов жилой застройки в условиях взрыва бытового газа'

Оценка состояния объектов жилой застройки в условиях взрыва бытового газа Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
257
61
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВЗРЫВ БЫТОВОГО ГАЗА / МОДЕЛИРОВАНИЕ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ / МЕТОД КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ / ЖЕСТКОСТЬ КОНСТРУКЦИИ / ДЕФОРМАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ / DOMESTIC GAS EXPLOSION / EMERGENCY MODELING / FINITE ELEMENT METHOD / STRUCTURAL RIGIDITY / STRUCTURAL DEFORMATION

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Рыбаков Анатолий Валерьевич, Нигметов Геннадий Максимович, Иванов Евгений Вячеславович, Окунцов Иван Ильич, Чеботаева Екатерина Викторовна

В работе представлен подход к оценке состояния жилого десятиэтажного здания блочного типа при взрыве бытового газа. Подход основан на сопоставлении расчетов, полученных по результатам численного моделирования на основе метода конечных элементов, с практически измеренными значениями изменений жесткости конструкций. Оценка состояния объекта производится на примере чрезвычайной ситуации, произошедшей в Магнитогорске в 2018 году.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Рыбаков Анатолий Валерьевич, Нигметов Геннадий Максимович, Иванов Евгений Вячеславович, Окунцов Иван Ильич, Чеботаева Екатерина Викторовна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ASSESSMENT OF RESIDENTIAL BUILDINGS IN CONDITIONS OF EXPLOSION OF HOUSEHOLD GAS

The paper presents an approach to assessing the state of a ten-story residential blocktype building in a domestic gas explosion. The approach is based on a comparison of calculations obtained from the results of numerical simulation based on the finite element method, with practically measured values of changes in the stiffness of structures. Assessment of the state of the object is made on the example of an emergency that occurred in Magnitogorsk in 2018.

Текст научной работы на тему «Оценка состояния объектов жилой застройки в условиях взрыва бытового газа»

УДК 699.88, 004.3

ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВ ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ В УСЛОВИЯХ

ВЗРЫВА БЫТОВОГО ГАЗА

A.B. Рыбаков

доктор технических наук, доцент, начальник лаборатории информационного обеспечения населения и технологий информационной поддержки РСЧС Академия гражданской защиты МЧС России Адрес: 141435, Московская обл., г.о. Химки, мкр. Новогорск

E-mail: anatoll_rubakovQmail.ru

E.B. Иванов

кандидат технических наук

адъюнкт научно-исследовательского центра

Академия гражданской защиты МЧС России

Адрес: 141435, Московская обл., г.о. Химки,

мкр. Новогорск

E-mail: linia-zhizniQyandex.ru

E.B. Чеботаева

студент Российского государственного социального университета

ФГВОУ ВО «Российский государственный социальный университет» Адрес: 129226, Москва, ул. Вильгельма Пика, 4 строение 1

E-mail: linia-zhizniQyandex.ru

Г.М. Нигметов

кандидат технических наук, доцент

Ведущий научный сотрудник

ФГВУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) МЧС России

Адрес: 121352, г. Москва, ул. Давыдковская, д.7.

E-mail: tagirmaksQmail.ru

И.И. Окунцов

оператор лаборатории информационного обеспечения населения и технологий информационной поддержки РСЧС НИО НИЦ Академия гражданской защиты МЧС России Адрес: 141435, Московская обл., г.о. Химки, мкр. Новогорск E-mail: okun vanQmail.ru

Аннотация. В работе представлен подход к оценке состояния жилого десятиэтажного здания блочного типа при взрыве бытового газа. Подход основан на сопоставлении расчетов, полученных по результатам численного моделирования на основе метода конечных элементов, с практически измеренными значениями изменений жесткости конструкций. Оценка состояния объекта производится на примере чрезвычайной ситуации, произошедшей в Магнитогорске в 2018 году.

Ключевые слова: взрыв бытового газа, моделирование чрезвычайной ситуации, метод конечных элементов, жесткость конструкции, деформация конструкции.

Цитирование: Рыбаков A.B., Нигметов Г.М., Иванов Е.В., Окунцов И.П., Чеботаева Е.В. Оценка состояния объектов жилой застройки в условиях взрыва бытового газа // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2019. № 1 (40). С. 46-56.

Введение

В настоящее время статистика аварий по взрывам бытового газа в России неутешительна [1,2,3,4]. Об этом свидетельствуют как данные по предыдущим годам, так и последние события декабря 2018 года в Магнитогорске, когда в результате взрыва бытового газа в

десятиэтажном доме обрушился один подъезд (рисунок 1). Произошло обрушение перекрытий с 3 по 10 этаж над аркой между 6 и 7 подъездами. Всего в результате взрыва были повреждены 48 квартир, пострадало 63 человека, погибло 39 человек [5].

Рисунок 1 Данные статистики но количеству чрезвычайных ситуаций, связанных со взрывами бытового газа, а также количеству погибших и пострадавших при данных взрывах

Взрывы бытового газа, как правило, приводят к тяжелым последствиям: гибнут люди, происходит разрушение помещений (а зачастую и зданий), где происходит взрыв. Поэтому анализ динамики образования газовоздушной смеси в помещении и оценка последствий взрыва представляется важным этапом разработки мероприятий по оценке устойчивости зданий, сооружений, подвергшихся взрывной нагрузке [6].

Рассмотрим типовое жилое десятиэтажное здание блочного типа.

Газоснабжение дома осуществляется по газопроводу с характеристиками, соответствующим требованиям «Технического регламента безопасности сетей газораспределения и газопотребления».

В данной статье описание подхода к оценке состояния жилого здания при воздействии ударно-волновой нагрузки разобрано на примере чрезвычайной ситуации, произошедшей в Магнитогорске. В качестве сценария, применяемого при оценке состояния жилого дома, принимается, что взрыв газа произошел на третьем этаже в помещении, где находилась газовая плита, т.е. в кухне.

Оценка состояния объектов жилой застройки в условиях взрыва бытового газа осуществляется посредством последовательной реализации следующих этапов:

1 этап оценка параметров воздействия взрыва.

В основе расчета параметров ударно-волновой нагрузки лежит методика [7], рекомендуемая специалистами для определения величины давления (Гимранов Ф.М., [6], Ка-рибьянц В.Р., Надеждин A.B. [8]).

АР

Мя • НТ • Ро • Z 1

Vcb • рв • Ср • То Кн '

(!)

где Мй

масса бытового газа в смеси;

Z - коэффициент участия бытового газа в горении ( 0,5);

Н'£ - теплота сгорания (=41510000 Дж/кг);

Ро - начальное давление (=101 кПа);

VCB - объем помещений где происходит образование газовоздушной смеси (м3);

Т0 - абсолютная температура, начальная, ( 293 К);

Ср - теплоемкость воздуха (=1010 Дж/кг-

К);

рсв - плотность воздуха (=1,225 кг/м3);

Кн коэффициент, учитывающий негерметичность помещения ( 3).

2 этап оценка степени повреждения помещения, где произошел взрыв. Для реализации данного этапа в программной среде Solid Works Simulation была построена модель рассматриваемого здания и проведен машинный

эксперимент по нагружению модели рассчитанными нагрузками.

Реализуемый в программе метод конечных элементов применяется для различных задач механики деформируемого твердого тела [9]. Конечной задачей определения нагруженного-деформированного состояния является отслеживание в каждой точке конструкции напряжений, деформаций и перемещений, возникающих в ней в результате воздействий на конструкцию механических нагрузок в процессе её реальной работы. В трехмерной постановке определение поля перемещений заключается в определении компонентов перемещений по осям координат X, У, Ъ во всех точках конструкции.

Суть метода конечных элементов заключается в том, что любая сложная пространственная реальная конструкция заменяется структурной моделью, состоящей из простейших компонентов, таких как стержни, пластины с известными упругими свойствами [10].

Затем на элементах фиксируется конечное число узлов и считается, что конечные элементы соединяются между собой в этих узлах. Нумеруются узлы и элементы, то есть осуществляется генерация конечноэлементной сетки [10].

По принятым законам аппроксимации определяются перемещения внутри элементов сетки [11]:

— I ^^

иГА —

& + ^ М

У?+А — »1 + и? А1,

(2)

(3)

(4)

где и 1 - составляющие вектора ско-

рости в момент времени ¿+;

начальное, по отношению момента времени ¿+, местоположение г-го конечного элемента по соответствующим осям;

ДЬ - соответствующий элементарный отрезок времени, для которого осуществляется расчет.

Значения скорости в момент времени Ц определяются на основе следующего выражения [11]:

— и* + иг,

^ — + *г

— м* + щ,

(5)

(6)

(7)

где и* ,%г , и)ь

составляющие вектора ско-

рости в момент времени ¿—;

Щ,гц,йц уско^еаие г-го конечного элемента по соответствующим осям в момент времени ¿о;

Уравнения движения интегрируются в предположении, что скорость постоянна на каждом временном интервале. Ускорение г-го узла в направлении х в момент времени £ имеет вид [11]

К

Щ — = Мг

# — *г

Мг

— г

М г

(8)

(9)

(10)

где Рг'"' — вектор сил по соответствующим осям в г-м узле;

Мг — результирующий вектор масс в г-м узле.

Сосредоточенные силы (РХ'у'г), действующие на сосредоточенные массы в узлах, определяются путем нахождения сил, статически эквивалентных распределенным напряжениям в элементах [11].

Из перемещений на основе уравнений определяется деформация в каждом элементе. По деформациям в каждом элементе определяются напряжения и конечные перемещения каждого элемента [10].

3 этап - оценка степени повреждения здания в целом, где произошел взрыв.

В основе решения данной задачи лежит принцип рассмотрения приложения нагрузок на соседние помещения конструкции и рассмотрения работы здания как единого целого.

Оценка величин деформаций элементов конструкций здания, как и для помещения

кухни, осуществлена при моделировании действия ударно-волновой нагрузки в среде Solid Works Simulation на модель здания.

Кроме того, на устойчивость здания в целом влияет действие поврежденных и падающих под собственным весом конструкций. Для этого необходимо провести расчет по удару падающим грузом, с тем, чтобы оценить величины упругопластических прогибов (ут) по перекрытиям при ударе конструкций разрушаемых помещений и сравнить их с критическими значениями (утКрит)-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

_ К' - (0,5 • РСт + • д) • ^ст/^пр П1ч

Ут _ г Ts Tt , (Д-*-/

f • Ki - РСТ - mi • д

К' _

2

mi • ио

1

m

'Пр

(1 - е2)

Шщ, + mi

(12)

где е - коэффициент восстановления при ударе, равный отношению высоты отскока к высоте свободного падения;

Рст - величина постоянно действующей статической нагрузки;

m1 - масса падающего груза (кг); v0 - скорость падения груза (м/с); f - величина прогиба на пределе текучести (мм);

Кпр - приведенная жесткость; тпр - приведенная масса [12]. В случае, если критическая величина (Ут крит) будет меньше рассчитайной (ут), можно перд пол ожить, что нижележащее помещение также будет разрушено. Ударная нагрузка на перекрытия при разрушении здания построенной в Solid Works моделью также учитывается.

Для подтверждения достоверности построенной модели здания и обоснования возможности применения программной среды Solid Works Simulation для проведения машинного эксперимента необходимо провести анализ

сходимости аналитически полученных результатов с результатами, полученными мобильным диагностическим комплексом «Струна».

Аппаратно-программный комплекс «Струна» предназначен для непрерывного контроля прочности, устойчивости и остаточного ресурса конструкций зданий и сооружений и позволяет в режиме реального времени проводить мониторинг и оценку технического состояния конструкций различных типов и материалов -простых одноэтажных, многоэтажных и строений сложной конфигурации, как гражданского, так и промышленного назначения [13].

Диагностический комплекс «Струна» применялся группой специалистов Всероссийского научно-исследовательского института по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России при обследовании дома, пострадавшего от взрыва в г. Магнитогорске [14].

Наибольшие сложности при реализации первого этапа изложенной методики вызывает выбор сценария, по которому происходит накопление газа внутри помещения и инициация взрыва. Условиями взрыва газа в помещении являются три последовательно возникающих события:

- утечка газа из системы газоснабжения;

- накопление газа до величины взрывоопасной концентрации;

- появление источника воспламенения в загазованном помещении [6].

Возможны следующие сценарии истечения природного газа:

истечение газа через 1, 2, 3 или 4 конфорки;

истечение газа через разрушенный газопровод.

В таблице 1 представлена основные количественные показатели накопления газа (газовая плита ПГ-4) внутри помещения кухни (свободный объем 11,2 м3) рассматриваемого многоквартирного жилого дома [15].

Таблица 1 Количество природного газа при различных сценариях истечения

№ и/и Сценарий Объем газа Vg (м3) за 1 чае |16| Масса газа Мд (кг) за 1 час |8| Время достижения ниж. конц предела, мин* |17| Время достижения верх, конц предела, мин* |17|

1. 1 конфорка 0,19 0,14 180 500

2. 2 конфорки 0,38 0,28 90 245

3. 3 конфорки 0,57 0,42 60 160

4. 4 конфорки 0,76 0,56 45 120

5. 4 конфорки и духовой шкаф 1,12 0,82 30 84

6. Разрушение трубопровода 5 3,25 6 18

*- значения концентрационных пределов взяты для метана, как основной составляющей природного газа.

Для верхних) концентрационного предела газа составляет 1,14 кг (рисунок 2). взрываемоети (14%) [17] и свободного объема Динамика накопления газа представлена

помещения кухни 11,2 м3 масса природного на рисунке 2.

Рисунок 2 Динамика накопления газа внутри помещения кухни для различных сценариев

Соответственно максимальное значение избыточного давления, воздействующего на конструкции помещения и здания, составит:

АР

1,14 ■ 4,151 ■ 107 ■ 101 ■ 0,5 1 11,2 ■ 1,225 ■ 1010 ■ 293 ' 3 = 196,2 кПа.

(13)

Полученное значение, в соответствии с таблицей 2 [7], соответствует полному разрушению помещения, где произошел взрыв, поскольку превышает предельные значения избыточного давления (АР > 100кПа).

Построение модели десятиэтажного зда-

ния осуществлялось в программной среде Solid Works Simulation (рисунок 3). Затем определялись места приложения нагрузки (предполагаемое место взрыва) и задавались нагружения в значениях, найденных ранее.

Местом приложения рассчитанных значений максимальной нагрузки, равной 196,2 кПа, определена кухня, расположенная на 3-м этаже здания. В качестве допущения принимаем, что вся нагрузка равномерно распределена по всем элементам конструкций кухни, вскрытия окна до момента достижения максимального давления не происходит (рисунок 4).

Наибольшие значения деформаций наблюдались у блоков, расположенных непосредственно над аркой, что, вероятно, и привело к их первичному обрушению. Разрушение секций в целом, скорее всего, было спровоцировано ударной нагрузкой и разрушением арки (рисунок 5).

Кроме того, смоделированная нагрузка была направлена по горизонтали и распространялась в виде упругой волны, в затухании которой значительную роль (исходя из анализа модели) сыграли деформационные швы между секциями.

Полученные в ходе проведения машинного эксперимента значения перемещений конечных элементов для каждого подъезда представлены в таблице 3.

В соответствии с найденными значениями перемещений, полученными по результатам численного моделирования, прогнозируется разрушение конструкций 5-го, 6-го и 7-го подъездов, а также потеря устойчивости 3-го, 4-го, 8-го и 9-1 о подъездов.

В то же время с помощью мобильного диагностического комплекса «Струна» на момент 1.01.2019 I'. были получены следующие значения изменения величин жесткости конструкций подъездов (таблица 4).

Таблица 2 Продольно допустимые значения избыточного давления с точки зрения

повреждения зданий |7|

№ Степень разрушения Предельно допустимые значения избыточного давления (кПа)

1. Полное разрушение зданий 100

2. 50%-ное разрушение зданий 53

3. Средние повреждения зданий 28

4. Умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т.п.) 12

Рисунок 3 Модель десятиэтажного жилого здания

Рисунок 4 Модель десятиэтажного жилого здания с приложением нагрузки в 196,2 кПа

Рисунок 5 Визуализация предполагаемого механизма обрушение секций подъезда жилого

дома вследствие воздействия ударной нагрузки

Таблица 3 Количество природного газа при различных сценариях истечения

№ и/и Подъезд Величина перемещений конечных элементов (мм) Предельно допустимые величины перемещения (мм) |18| Степень разрушения

По оси Ох По оси Oy

1. 1-й подъезд 0 0 0,7 нет

2. 2-й подъезд 0 0 0,7 нет

3. 3-й подъезд 1,4 0 0,7 средняя

4. 4-й подъезд 1,4 0 0,7 средняя

5. 5-й подъезд 9,0 0 0,7 сильная

6. 6-й подъезд 4,2 0,4 0,7 сильная

7. 7-й подъезд 4,2 0,4 0,7 сильная

8. 8-й подъезд 1,4 0 0,7 средняя

9. 9-й подъезд 1,4 0 0,7 средняя

10. 10-й подъезд 0 0 0,7 нет

И. 11-й подъезд 0 0 0,7 нет

12. 12-й подъезд 0 0 0,7 нет

Таблица 4 - Значения изменений жесткости для разных подъездов рассматриваемого

здания

№ Подъезд Изменение жесткости (%) Вывод о категории технического состояния Степень разрушения

По оси Ох По оси Oy

1. 1-й подъезд 5 19 работоспособен слабая

2. 2-й подъезд 12 19 работоспособен слабая

3. 3-й подъезд 15,4 28 ограниченно работоспособен средняя

4. 4-й подъезд 12 36 ограниченно работоспособен средняя

5. 5-й подъезд 15,4 19 ограниченно работоспособен средняя

6. 6-й подъезд 15,4 36 ограниченно работоспособен средняя

7. 7-й подъезд - - - полная

8. 8-й подъезд 29,5 43,75 неработоспособен сильная

9. 9-й подъезд 26 36 ограниченно работоспособен сильная

10. 10-й подъезд 22,6 36 ограниченно работоспособен средняя

И. 11-й подъезд 22,6 19 работоспособен слабая

12. 12-й подъезд 15,36 19 работоспособен слабая

Результаты прогнозирования степеней разрушения, полученные в ходе численного моделирования, несколько отличаются от степеней разрушения, установленных по данным измерений значений жесткости конструкций. Данное обстоятельство обусловлено прежде всего тем, что программная среда Solid Works Simulation не в полной мере учитывает влияние таких факторов как:

- характеристики фундаментов блочных секций;

- изменение характеристик конструктивных материалов во времени;

- ударную нагрузку при разрушении блочных секций.

- распространение упругой волны по вертикали.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Однако, в первом приближении, для секций, наиболее близко расположенных к эпицентру взрыва, результаты численного моделирования имеют удовлетворительную сходимость с результатами инструментального обследования.

В работе представлен подход к оценке состояния жилого десятиэтажного здания блочного типа в условиях взрыва бытового газа. Данный подход основан на сопоставлении расчетов, полученных по результатам численного моделирования на основе метода конечных элементов, с практически измеренными значениями изменений жесткости.

Удовлетворительная сходимость результатов, полученных в численном эксперименте, с результатами инструментальных измерений подтверждает применение численного моделирования для прогнозирования возможных последствий обрушения зданий. Кроме этого, полученные результаты могут служить основой для обоснования объемов инженерно-технических мероприятий от взрыва бытового газа.

Безусловно, в дальнейшем необходимо проводить исследования по возможности учета выявленных факторов, которые приводят к расхождениям результатов эксперимента и практики.

Литература

1. Сравнительная характеристика чрезвычайных ситуаций, происшедших на территории Российской Федерации в 2014/2013 годах: [Электронный ресурс]. Доступ из справочно-

правовой системы МЧС России URL:http://www.mchs.gov.ru/activities/stats/CHrezvichajnie _situacii/2014/Sravnitelnaja_harakteristika_chrezvichaj (дата обращения: 28.01.2019 г.).

2. Сведения о чрезвычайных ситуациях, происшедших на территории Российской Федерации за 12 месяцев 2015 года: [Электронный ресурс]. Доступ из справочно-правовой системы МЧС России URL: http://www.mchs.gov.ru/activities/stats/CHrezvichajnie_situacii/2015_god (дата обращения: 28.01.2019 г.).

3. Государственный доклад о состоянии защитъ1 населения и территорий РФ от чрез-въ1чайнъ1х ситуаций природного и техногенного характера в 2016 году: [Электроннвш ресурс]. Доступ из справочно-правовой системы МЧС России URL: http: / / www.mchs.gov.ru / upload / sitel / document_file/MUUuMnux6f.pdf (дата обращения: 28.01.2019 г.).

4. Государственный доклад о состоянии защитъ1 населения и территорий РФ от чрез-въ1чайнъ1х ситуаций природного и техногенного характера в 2017 году: [Электроннвш ресурс]. Доступ из справочно-правовой системы МЧС России URL: http: / / www.mchs.gov.ru / upload / sitel / document_file/hniVNLexTC.pdf (дата обращения: 28.01.2019 г.).

5. Министр МЧС Евгений Зиничев провел селекторное совещание по ситуации, сложившейся в результате обрушения подъезда в жилом доме г. Магнитогорска: [Электроннвш ресурс]. Доступ из справочно-правовой системы МЧС России URL: http://www.mchs.gov.ru/dop/info/smi/news/item/33998891/ (дата обращения: 28.01.2019 г.).

6. Гимранов Ф.М. Оценка последствий взрыва бытового газа // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - №5 - С.150-151.

7. ГОСТ Р 12.3.047-2012 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная безопасноств технологических процессов. Общие требования. Методы контроля: [Электроннвш ресурс]. Доступ из справочно-правовой системы «Кодекс» URL: http://docs.cntd.ru/document/1200103505 (дата обращения 28.01.2019 г.).

8. Карибьянц В.Р., Надеждин A.B. К вопросу о методике оценки степени разрушения многоэтажного жилого дома при взрыве природного газа в одном из помещений / / Вестник Астраханского государственного технического университета. - 2004. - №1 (20) - С.35-39.

9. Фокин В.Г. Метод конечнвгх элементов в механике деформируемого твёрдого тела: Учеб. пособие /

B.Г.Фокин - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2010. -131с.: ил.

10. Алямовский, A.A. SolidWorks / COSMOSWorks. Инженерный анализ методом конечнвгх элементов / A.A. Алямовский. - М.: ДМК-Пресс, 2004. - 432 с.

11. Радченко A.B. Ударно-волноввте процессы и разрушение в анизотропных материалах и конструкциях [Текст]: монография / A.B. Радченко, П.А. Радченко. - Томск: Изд-во ТГАСУ, 2015. - 204 с.

12. Кочетков К.Е., Котляревский В.А., Забегаев A.B. Аварии и катастрофы. Предупреждение и ликвидация последствий / под редакцией Кочеткова К.Е., Котляревского В.А., Забегаева A.B. // М.: ассоциация строительных ВУЗов. 1996. - 383 с.

13. Качанов С.А., Нигметов Г.М., Прошляков М.Ю. программно-технический комплекс автоматизированного, дистанционного, в режиме реального времени мониторинга жесткостнвгх и геометрических

параметров системы грунт-здание // Технологии гражданской безопасности. - 2006. - №3 (11) -

C.105-108.

14. Обследование жилого дома в г. Магнитогорск: [Электроннвш ресурс]. Доступ официальный сайт ВНИИ ГОЧС МЧС России (ФЦ) URL: http://www.vniigochs.ru/index.php/ob-institute/news/329-obsledovanie-zhilogo-doma-v-g-magnitogorsk (дата обращения: 28.01.2019 г.).

15. Типовой жилой дом серии 1-439А, 1-439Я: [Электроннвш ресурс] http://prawdom.ru/k_seria.php?d=progjekt_docs/s-439a.php&s=195&r=99075 (дата обращения 28.01.2019 г.).

16. Плита унифицированная 4-х горелочная бытовая газовая ПГ-4. Паспорт технический: [Электроннвш ресурс] https://doc.vintagetorg.com/byt-tekhnika/61-plita-gazovaja-pg-4.html (дата обращения: 28.01.2019 г.).

17. Справочник химика. Химия и химическая технология: [Электроннвш ресурс] http://chem21.info/tabs/3533/ (дата обращения: 28.01.2019 г.).

18. Строительные нормы и правила. Нагрузки и воздействия. СП 20.13330.2010: [Электронный ресурс]. Доступ из справочно-правовой системы «Кодекс» URL: http://docs.cntd.ru/document/5200280 (дата обращения: 28.01.2019 г.).

ASSESSMENT OF RESIDENTIAL BUILDINGS IN CONDITIONS OF EXPLOSION

OF HOUSEHOLD GAS

Yekaterina CHEBOTAEVA

Student of the Russian State Social University FSBEI of HE "Russian State Social University" Address: 129226, Moscow, st. Wilhelm Pick, 4 building 1 E-mail: linia-zhizniQyandex.ru

Abstract. The paper presents an approach to assessing the state of a ten-story residential blocktype building in a domestic gas explosion. The approach is based on a comparison of calculations obtained from the results of numerical simulation based on the finite element method, with practically measured values of changes in the stiffness of structures. Assessment of the state of the object is made on the example of an emergency that occurred in Magnitogorsk in 2018. Keywords: domestic gas explosion, emergency modeling, finite element method, structural rigidity, structural deformation.

Citation: Rybakov A.V., Nigmetov G.M., Chebotaev Ye.V., Ivanov E.V., Okuntsov I.I. Assessment of residential buildings in conditions of explosion of household gas // Scientific and educational problems of civil protection. 2019. No. 1 (40). pp. 46-56.

1. Comparative characteristics of emergency situations that occurred on the territory of the Russian Federation in 2014/2013: [Electronic resource]. Access from the reference and legal system of the Ministry of Emergency Situations of Russia URL: http:

/ / www.mchs.gov.ru / activities / stats / CHrezvichajnie_situacii / 2014/Sravnitehiaja_harakteristika_chrezvichaj (appeal date 28.01.2019)

2. Information on emergency situations that occurred on the territory of the Russian Federation for 12 months of 2015: [Electronic resource]. Access from the reference and legal system of the Ministry of Emergency Situations of Russia URL: http://www.mchs.gov.ru/activities/stats/CHrezvichajnie_situacii/2015_god (appeal date 01/28/2019

3. State report on the state of protection of the population and territories of the Russian Federation from natural and man-made emergencies in 2016: [Electronic resource]. Access from the reference system of the Ministry of Emergency Situations of Russia URL: http://www.mchs.gov.ru/upload/sitel/document_file/MUUuMnux6f. pdf (appeal date 01/28/2019).

Anatoly RYBAKOV

D.(Technical), associate professor,

Head of the Information Laboratory providing

population and technology information support RSChS

Civil Defence Academy EMERCOM of Russia

Address: 141435, Moscow Region, Khimki,

md. Novogorsk

E-mail: anatoll rubakovQmail.ru

Gennadiy NIGMETOV

Ph.D(Technical), Associate Professor Leading Researcher

FSBI VNII GOCHS (FC) EMERCOM of Russia Address: 121352, Moscow, st. Davydkovskaya, 7 E-mail: tagirmaksQmail.ru

Evgeny IVANOV

Ph.D(Technical)

Adjunct Research Center

Civil Defence Academy EMERCOM of Russia

Address: 141435, Moscow Region, Khimki,

md. Novogorsk

E-mail: linia-zhizniQyandex.ru

Ivan OKUNTSOV

Operator Head of the Laboratory of Information Support for the Population and Information Support Technologies of the ESIA FGBBU Civil Defence Academy EMERCOM of Russia Address: 141435, Moscow Region, Khimki, md. Novogorsk E-mail: okun vanQmail.ru

References

4. State report on the state of protection of the population and territories of the Russian Federation from natural and man-made emergencies in 2017: [Electronic resource]. Access from the reference system of the Ministry of Emergency Situations of Russia. URL: http://www.mchs.gov.ru/upload/sitel/document_file/hniVNLexTC. pdf (appeal date 01/28/2019).

5. Emergency Situations Minister Yevgeny Zinichev held a conference call on the situation caused by the collapse of the entrance to a residential building in the city of Magnitogorsk: [Electronic resource]. Access from the reference and legal system of the Ministry of Emergency Situations of Russia URL: http://www.mchs.gov.ru/dop/info/smi/news/item/33998891/ (appeal date 01/28/2019 ).

6. Gimranov FM Evaluation of the consequences of a domestic gas explosion // Bulletin of Kazan Technological University. - 2010. - №5 - P.150-151.

7. GOST R 12.3.047-2012 Occupational Safety Standards System (SSBT). Fire safety of technological processes. General requirements. Control methods: [Electronic resource]. Access from the Code reference system URL: http://docs.cntd.ru/document/1200103505 (appeal date 01/28/2019).

8. Karibyants V.R., Nadezhdin A.V. On the question of the method of assessing the degree of destruction of a multi-storey residential building in the explosion of natural gas in one of the rooms // Bulletin of Astrakhan State Technical University. - 2004. - №1 (20) - P.35-39.

9. Fokin V.G. The finite element method in the mechanics of a deformable solid body: Proc. manual / VGFokin - Samara: Samar. state tech. Univ., 2010. -131 p .: ill.

10. Alyamovsky, A.A. SolidWorks / COSMOSWorks. Engineering analysis by the finite element method / A.A. Alyamovsky. - M .: DMK-Press, 2004. - 432 p.

11. Radchenko A.V. Shock-wave processes and destruction in anisotropic materials and structures [Text]: monograph / A.V. Radchenko, P.A. Radchenko. - Tomsk: Publishing House TGASU, 2015. - 204 p.

12. Kochetkov KE, Kotlyarevsky V.A., Zabegaev A.V. Accidents and disasters. Prevention and liquidation of consequences / edited by Kochetkov KE, Kotlyarevsky V.A., Zabegaeva A.V. // M .: association of construction universities. 1996. - 383 p.

13. Kachanov SA, Nigmetov G.M., Proshlyakov M.Yu. software and hardware complex of automated, remote, real-time monitoring of stiffness and geometric parameters of the ground-building system // Civil Security Technologies. - 2006. - №3 (11) - p.105-108.

14. Survey of a residential building in Magnitogorsk: [Electronic resource]. Access the official website of the Institute of Civil Defense Emergencies Ministry of Emergency Situations of Russia (FC) URL: http: //www.vniigochs.ru/index.php/ob-institute/news/329-obsledovanie-zhilogo-doma-vg-magnitogorsk (appeal date 01/28/2019).

15. Typical dwelling house series 1-439A, 1-4393: [Electronic resource] http://prawdom.ru/k_seria.php?d=progjekt_docs/s-439a.php&s=195&r= 99075 (appeal date 01/28/2019 ).

16. Unified 4-burner gas stove PG-4. Technical passport: [Electronic resource] https://doc.vintagetorg.com/byt-tekhnika/61-plita-gazovaja-pg-4.html (appeal date 01/28/2019 ).

17. Chemist Handbook. Chemistry and chemical technology: [Electronic resource] http://chem21.info/tabs/3533/ (appeal date 01/28/2019).

18. Building codes. Load and impact. SP 20.13330.2010: [Electronic resource]. Access from the reference system "Code"URL: http://docs.cntd.ru/document/5200280 (appeal date 01/28/2019).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.