Воздействие ураганов на здания, сооружения и людей вызывается скоростным напором воздушного потока и продолжительностью его действия. В качестве обобщенной характеристики воздействия урагана приняты; скорость ветра или его сила (в баллах), определяемая по шкале Бофорта (табл. 1).
В качестве последствий ураганов рассматриваются разрушения жилых, общественных и промышленных зданий, а также поражения людей на территории населенных пунктов.
Оценка последствий ураганов предусматривает решение следующих задач:
‑ оценку и прогнозирование разрушений зданий и сооружений на территории населенного пункта;
‑ определение характеристик степеней разрушения;
‑ оперативное определение максимальной скорости ветра в зависимости от частоты повторяемости для конкретных городов;
‑ оценку и прогнозирование потерь населения в разрушенных зданиях.
Максимальные скорости ветра для региона или города определяются с учетом частоты возникновения их на территории Украины по результатам наблюдений за пять, двадцать и пятьдесят лет.
На основании данных по застройке и возможной скорости метра с учетом материалов, изложенных в таблице 2, выполняется оценка степеней разрушения здании и сооружений.
Описание степеней разрушения зданий и сооружений приведено в таблице 3.
В зависимости от степени разрушения зданий на основании данных таблицы 4 определяются потери населения.
Пример оценки последствий ураганов на территории города.
Дано: Максимальная скорость ветра - 48 м/с. Количество людей в кирпичном малоэтажном здании - 300 человек.
Определить: Степень разрушения кирпичного малоэтажного здания и потери жителей в нем.
Оценка последствий: В соответствии с данными таблицы № 2 определяем, что кирпичное малоэтажное здание получает сильную степень разрушения.
На основании данных таблицы № 4 при указанной степени разрушения и с учетом указанной численности населения в здании получим потери: общие - 180 человек; безвозвратные - 45 человек; санитарные - 135 человек.
В аналогичной последовательности оценка последствий выполняется для каждого здания, а затем полученные данные суммируются и дают результат в целом по городу.
Результат оформляется в виде таблицы
№
варианта
Тип здания
Степень разрушения
Структура потерь, чел.
общие
безвозвратные
санитарные
кирпичное
малоэтажное здание
сильная
Шкала Бофорта - двенадцатибалльная шкала, принятая Всемирной метеорологической организацией для приближенной оценки скорости ветра по его воздействию на наземные предметы или по волнению в открытом море. Средняя скорость ветра указывается на стандартной высоте 10 м над открытой ровной поверхностью.
Шкала разработана английским адмиралом Ф. Бофортом в 1806 году. С 1874 года принята для использования в международной синоптической практике. Первоначально в ней не указывалась скорость ветра (добавлена в 1926 году). В 1955 году, чтобы различать ураганные ветры разной силы, Бюро погоды США расширило шкалу до 17 баллов.
Таблица 1 - Сила ветра по шкале Бофорта
Баллы Бофорта
Словесное определение силы ветра
Средняя скорость ветра, м/с (км/ч)
Действие ветра
на суше
на море
Штиль
0 - 0,2
(< 1)
Безветрие. Дым поднимается вертикально, листья деревьев неподвижны
Зеркально гладкое море
Тихий
0,3 - 1,5
(1,1 - 5,4)
Направление ветра заметно по относу дыма, но не по флюгеру
Рябь, пены на гребнях волн нет. Высота волн до 0,1 м
Легкий
1,6 - 3,3
(5,8 - 11,9)
Движение ветра ощущается лицом, шелестят листья, приводится в движение флюгер
Короткие волны максимальной высотой до 0,3 м, гребни не опрокидываются и кажутся стекловидными
Слабый
3,4 - 5,4
(12,2 - 19,4)
Листья и тонкие ветви деревьев всё время колышутся, ветер развевает лёгкие флаги
Короткие, хорошо выраженные волны. Гребни, опрокидываясь, образуют стекловидную пену. Изредка образуются маленькие барашки. Средняя высота волн 0,6 м
Умеренный
5,5 - 7,9
(19,8 - 28,4)
Ветер поднимает пыль и мусор, приводит в движение тонкие ветви деревьев
Волны удлинённые, барашки видны во многих местах. Максимальная высота волн до 1,5 м
Свежий
8,0 - 10,7
(28,8 - 38,5)
Качаются тонкие стволы деревьев, движение ветра ощущается рукой
Хорошо развитые в длину, но не крупные волны, максимальная высота волн 2,5 м, средняя - 2 м. Повсюду видны белые барашки (в отдельных случаях образуются брызги)
Начинают образовываться крупные волны. Белые пенистые гребни занимают значительные площади, вероятны брызги. Максимальная высота волн - до 4 м, средняя - 3 м
Крепкий
13,9 - 17,1
(50,0 - 61,6)
Качаются стволы деревьев
Волны громоздятся, гребни волн срываются, пена ложится полосами по ветру. Максимальная высота волн до 5,5 м
Продолжение таблицы 1
Очень
крепкий
17,2 - 20,7
(61,9 - 74,5)
Ветер ломает сучья деревьев, идти против ветра очень трудно
Умеренно высокие длинные волны. По краям гребней начинают взлетать брызги. Полосы пены ложатся рядами по направлению ветра. Максимальная высота волн до 7,5 м, средняя - 5,5 м
Шторм
20,8 - 24,4
(74,9 - 87,8)
Небольшие повреждения, ветер начинает разрушать крыши зданий
Высокие волны (максимальная высота - 10 м, средняя - 7 м). Пена широкими плотными полосами ложится по ветру. Гребни волн начинают опрокидываться и рассыпаться в брызги, которые ухудшают видимость
Сильный шторм
24,5 - 28,4
(88,2 - 102,2)
Значительные разрушения строений, ветер вырывает деревья с корнем
Очень высокие волны (максимальная высота - 12,5 м, средняя - 9 м) с длинными загибающимися вниз гребнями. Образующаяся пена выдувается ветром большими хлопьями в виде густых белых полос. Поверхность моря белая от пены. Сильный грохот волн подобен ударам
Жестокий шторм
28,5 - 32,6
(102,6 - 117,4)
Большие разрушения на значительном пространстве. Наблюдается очень редко.
Видимость плохая. Исключительно высокие волны (максимальная высота - до 16 м, средняя - 11,5 м). Суда небольшого и среднего размера временами скрываются из вида. Море всё покрыто длинными белыми хлопьями пены, располагающимися по ветру. Края волн повсюду сдуваются в пену
Ураган
32,6 - 38,9
(117,4 - 140,0)
Исключительно плохая видимость. Воздух наполнен пеной и брызгами. Море всё покрыто полосами пены
39,0 - 43,9
(140,4 - 158,0)
44,0 - 48,9
(158,4 - 176,0)
49,0 - 53,9
(176,4 - 194,0)
54,0 - 58,9
(194,4 - 212,0)
> 59
(> 212,4)
Таблица 2 - Справочные данные по степеням разрушения зданий и сооружений при ураганах
№ п/п
Типы конструктивных решений здания, сооружений и оборудования
Скорость ветра, м/с
Степень разрушения
слабая
средняя
сильная
полная
1.
Промышленные здания с легким металлическим каркасом и здания бескаркасной конструкции
25-30
30-50
50-70
>70
2.
Кирпичные малоэтажные здания
20-25
25-40
40-60
> 60
3.
Кирпичные многоэтажные здания
20-25
25-35
35-50
>50
4.
Административные многоэтажные здания и здания с металлическим и железобетонным каркасом
20-35
35-50
50-60
> 60
5.
Крупнопанельные жилые здания
20-30
30-40
40-50
>50
6.
Складские кирпичные здания
25-30
30-45
45-55
>55
7.
Лёгкие склады- навесы с металлическим каркасом и шиферной кровлей
15 - 20
20 - 45
45 - 60
> 60
8.
Склады-навесы из железобетонных элементов
25-35
35-55
55-70
>70
9.
Трансформаторные подстанции закрытого типа
35-45
45-70
70-100
> 100
Водонапорные башни:
10.
кирпичные
30-35
35-55
55-85
>85
11.
стальные
30-35
35-55
55-85
>85
Резервуары:
12.
наземные металлические
30-40
40-55
55-70
>70
13.
частично заглубленные
35-45
45-65
65-85
>85
14.
Газгольдеры
30-35
35-45
45-55
>55
Градирни:
15.
прямоугольные вентиляторные с железобетонным или стальным каркасом
15-20
20-30
30-40
>40
16.
цилиндрические вентиляторные из монолитного или сборного железобетона
20-25
25-35
35 - 45
>45
Насосные станции:
17.
наземные кирпичные
25-30
30 - 40
40 - 50
> 50
18.
наземные железобетонные
25-35
35 - 45
45 - 55
> 55
19.
полузаглубленные железобетонные
35 - 40
40 - 50
50 - 65
> 65
20.
Ректификационные колонны
25-30
30 - 40
40 - 55
>55
21.
Открытое распределительное устройство
20-25
25-35
35-55
>55
22.
Крановое оборудование
35 - 40
40-55
55- 65
> 65
23.
Подъемно- транспортное оборудование
35- 40
40-50
50- 60
> 60
24.
Контрольно- измерительные приборы
20-25
25-35
35- 45
> 45
Продолжение таблицы 2
Трубопроводы:
25.
наземные
35 - 45
45 – 60
60 - 80
> 80
26.
на металлических железобетонных эстакадах
35 - 40
40 - 55
55 - 65
> 65
27.
Кабельные наземные линии
25 - 30
30 - 40
40 - 50
> 50
28.
Воздушные линии низкого напряжения
25 - 30
30 - 45
45 – 60
> 60
29.
Кабельные наземные линии связи
20-25
25 - 35
35 - 50
> 50
Таблица 3 - Характеристика степеней разрушения зданий и сооружений
Здания, сооружения и оборудование
Степень разрушения
Слабая
Средняя
Сильная
Производственные и административные здания
Разрушение наименее прочных конструкций зданий и сооружений: заполнений дверных и оконных проемов; небольшие трещины в стенах, откалывание штукатурки, падение кровельных черепиц, трещины и дымовых тру бах или падение их отдельных частей
Разрушение перегородок, кровли, части оборудования; большие и глубокие трещины в стенах, падение дымовых труб разрушение оконных и дверных заполнений, появление трещин в стенах
Значительные деформации несущих конструкций; сквозные трещины и проломы в стенах, обрушения частей стен и перекрытий верх них этажей, деформация перекрытий нижних этажей
Технологическое оборудование
Повреждение и деформация отдельных деталей, электропроводки, приборов автоматики
Повреждение шестерен и повреждение передаточных механизмов, обрыв маховиков и рычагов разрыв приводных ремней
Смешение с фундаментов и деформация станин, трещины в деталях, изгиб валов и осей
Подъемно-транспортные механизмы, крановое оборудование
Частичное разрушение и деформация обшивки повреждение стекол и приборов
Повреждение наружного оборудования, разрыв трубопроводов систем питания, смазки и охлаждения
Опрокидывание, срыв отдельных частей, общая деформация рамы
Газгольдеры резервуары для нефтепродуктов и сжиженных газов
Небольшие вмятины, деформация трубопроводов повреждение запорной арматуры
Смещение на опорах, деформация оболочек, подводящих трубопроводов, повреждение запорной арматуры
Срыв с опор, опрокидывание, разрушение оболочек, обрыв трубопроводов и запорной арматуры
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится под действием заданной системы сил...
Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...
Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...
Концептуальные модели труда учителя В отечественной литературе существует несколько подходов к пониманию профессиональной деятельности учителя, которые, дополняя друг друга, расширяют психологическое представление об эффективности профессионального труда учителя...
