4. Расчет зс го на действие обычных средств поражения

4.1. Краткие теоретические сведения

В настоящее время применение ядерного оружия маловероятно, а применение обычных средств поражения, к сожалению, возможно. Это показали военные конфликты в Югославии, Ираке, Ливии, Сирии.

В работе рассмотрим вариант расчета ЗС ГО на действие обычных средств поражения: прямое попадание боеприпасов в ЗС.

Рассмотрим отдельно стоящее ЗС как наиболее сильно разрушаемое обычными средствами поражения (бомбами, ракетами).

Прямое попадание боеприпасов в ЗС

Расчет ограждающих конструкций сооружения при попадании в них боеприпасов в обычном снаряжении осуществляют на местное и общее действие удара и взрыва. Местное действие боеприпаса в обычном снаряжении характеризуется разрушениями и повреждениями материала конструкции в месте воздействия. Общее действие характеризуется деформациями конструкций при их колебаниях от удара и взрыва боеприпаса.

Местное действие удара боеприпаса характеризуется образованием воронки, цилиндрического хода, возможным пробитием преграды (рис. 1).

Рис. 1. Схема разрушения преграды при ударе

Глубину проникания боеприпаса в перекрытие h_пр, м, вычисляют по формуле:

, (7)

где d – диаметр боеприпаса, м, принимается по табл. 9;

K_пр – коэффициент податливости железобетона прониканию, принимается по табл. 8;

P – масса боеприпаса, кг, принимается по табл. 9;

V₀ – скорость встречи боеприпаса с преградой, м/с, в среднем можно принять V₀=300 м/с;

– угол встречи боеприпаса с преградой, отсчитываемый от нормали к поверхности преграды, принимается по исходным данным.

Таблица 8

Значение коэффициента податливости среды прониканию

Наименование материала среды	Kпр
Железобетон на тяжелом бетоне класса В25	810-7
Железобетон на тяжелом бетоне класса В45	710-7

В табл. 9 приведены характеристики некоторых авиационных бомб.

Таблица 9

Характеристики авиационных бомб

№ п/п	Обозначение	Длина бомбы, мм	Диаметр бомбы, мм	Масса бомбы, кг	Масса взрывчатого вещества, кг
1	БЕТАБ-250	1857	285	200	60
2	БЕТАБ-500	2200	350	477	77
3	ФАБ - 100	964	267	100	45
4	ФАБ - 250	1589	285	250	99
5	ФАБ - 500	2142	392	500	213
6	ФАБ - 5000	3107	642	4900	2207

В табл. 9 применены следующие обозначения: БЕТАБ – бетонобойная авиационная бомба; ФАБ – фугасная авиационная бомба.

Толщину конструкции h_н,от, м, в которой в результате удара боеприпаса не возникает откола, определяют по формуле:

, (8)

где n₀ – коэффициент запаса, равный:

1,60 – для железобетонных плит со свободной нижней поверхностью и противооткольным армированием или с применением армометаллоблоков;

2,00 – для железобетонных плит со свободной нижней поверхностью и без противооткольного армирования.

Местное действие взрыва при контакте боеприпаса с железобетонными конструкциями сооружений характеризуется:

образованием взрывной воронки с выбросом некоторого количества материала конструкции;

возникновением радиальных и тангенциальных трещин и пластических деформаций в области, прилегающей к месту взрыва и называемой зоной разрушения;

появлением откольных трещин на тыльной поверхности конструкции, не имеющей листовой арматуры, при толщине конструкции меньшей определенного значения;

сквозным пробиванием (продавливанием) конструкции.

Расчет покрытий на местное действие взрыва проводят в случае, если расстояние от заряда до конструкции при взрыве менее 4 r₃ – для железобетонных конструкций.

В задании считаем, что ФАБ лежит на плите покрытия. Обсыпка сметена предыдущим бомбометанием. Расстояние от заряда составляет r₃.

Параметры местного действия взрыва сосредоточенного заряда (рис. 2) определяют по следующим формулам:

глубину взрывной воронки h_в, м, при взрыве сосредоточенного заряда на поверхности конструкции находят из выражения

, (9)

где C_эф – тротиловый эквивалент заряда, кг, принять по табл. 9;

K_в – коэффициент, приведенный в табл. 10;

r₃ – радиус заряда, принимается по данным характеристик боеприпасов. Можно принять равным половине диаметра бомбы (табл. 9).

Рис. 2. Схема разрушения преграды при взрыве

Толщину преграды h_р, м, в пределах которой происходит разрушение при взрыве сосредоточенного заряда на поверхности преграды, определяют по формуле:

, (10)

где K_р – коэффициент, приведенный в табл. 10;

Минимальную толщину конструкции h_от, м, при которой не появляется откола, вычисляют по формуле:

, (11)

где K_от – коэффициент, приведенный в табл. 10.

Таблица 10

Значения коэффициентов K_в, K_р, K_от

Наименование материалов	Kв	Kр	Kот
Монолитные железобетонные конструкции из бетона класса В25-30	0,12	0,30	0,37
Монолитные железобетонные конструкции из бетона класса В40-60	0,11	0,25	0,33

Толщину элементов Н_ПР, м, сооружений со сплошными ограждающими конструкциями, при прямом попадании в них боеприпаса при совместном действии удара и взрыва определяют при условии недопущения откола по формуле:

, (12)

где h_пр – глубина проникания боеприпаса в конструкцию, и определяемая по формуле (7), м;

K_от – коэффициент, приведенный в табл. 10;

Ц – принимается равным радиусу для боеприпаса с сосредоточенным зарядом:

, (13)