ГЗ. Энциклопедия
 Скачать 4.33 Mb.
|
|
УСТОЙЧИВОСТЬ СООРУЖЕНИЯ, способность сооружения противостоять усилиям, стремящимся вывести его из исходного проектного состояния статического или динамического равновесия. Потеря общей Ус. может происходить в результате сдвига по основанию гравитационные плотины треугольного профиля, подпорные стенки и т.д.), вследствие неравномерной осадки фундамента (высотные здания, элеваторы, дымовые трубы и т.д.), а также при действии динамических (сейсмических и ветровых) нагрузок. Обеспечение Ус. — одна из важнейших задач инженерного проектирования зданий и сооружений. Меры по повышению устойчивости зданий, сооружений, оборудования предусматривают обычно строительство с повышенными показателями устойчивости, физическую защиту особо важных объектов, уникального оборудования, ценностей от проектных и запроектных воздействий. В частности, такими мерами являются проектирование и строительство сооружений с жёстким каркасом (металлическим или железобетонным, что способствует снижению степени разрушения несущих конструкций при землетрясениях, ураганах, взрывах и других бедствиях применение при строительстве каркасных зданий облегчённых конструкций стенового заполнения и увеличение световых проёмов путём использования стекла, лёгких панелей из пластиков и других легко разрушающихся материалов. Эти материалы и панели при разрушении уменьшают воздействие ударной волны на сооружение, а их обломки наносят меньший ущерб оборудованию. Эффективным является крепление к колоннам сооружений на шарнирах лёгких панелей, которые под воздействием динамических нагрузок поворачиваются, значительно снижая воздействие ударной волны на несущие конструкции сооружений применение лёгких, огнестойких кровельных материалов, облегчённых междуэтажных перекрытий и лестничных маршей при реконструкции существующих промышленных сооружений и новом строительстве. Обрушение этих конструкций и материалов приносит меньший вред оборудованию по сравнению с тяжёлыми железобетонными перекрытиями, кровельными и другими конструкциями дополнительное крепление воздушных линий связи и электропередачи, наружных трубопроводов на высоких эстакадах в целях защиты от повреждений при ураганах, взрывах и наводнениях а также при скоростном напоре воздушной ударной волны и гидроволны прорыва установка в наиболее ответственных сооружениях дополнительных опор для уменьшения пролетов, усиление наиболее слабых узлов и отдельных элементов несущих конструкций, применение бетонных или металлических поясов, повышающих жёсткость конструкций повышение устойчивости оборудования путём усиления его наиболее слабых элементов, прочное закрепление на фундаментах станков, установок и другого оборудования, имеющего большую высоту и малую площадь опоры. Устройство растяжек и дополнительных опор повышает их устойчивость на опрокидывание рациональная компоновка технологического оборудования при разработке планировочного проекта предприятия для исключения его повреждения обломками разрушающихся конструкций. Некоторые виды технологического оборудования размещают вне здания — на открытой Устойчивость фундаментов зданий и сооружений У 183 площадке территории объекта под навесами, что исключает разрушение его обломками ограждающих конструкций. Особо ценное и уникальное оборудование размещается в зданиях с повышенными прочностными характеристиками (наличие жёсткого каркаса, пониженная высотность и т.п.), в заглублён- ных, подземных или специально построенных помещениях повышенной прочности или, наоборот, в зданиях, имеющих облегчённые и трудновозгораемые конструкции, обрушение которых не приведёт к разрушению этого оборудования. Тяжёлое оборудование размещают, как правило, на нижних этажах производственных зданий углубление или надёжное укрепление ёмкостей для хранения химических веществ и производства технологических операций, а также устройство автоматических отключателей на системах подачи АХОВ осуществление сейсмостойкого строительства в сейсмоопасных районах, а также сейсмоукрепление на этих территориях зданий и сооружений, построенных без учёта сейсмичности. Основные требования к обеспечению УС. закреплены в Градостроительном кодексе РФ (№ 190-ФЗ от 29 декабря 2004), Гражданском кодексе РФ (№ 14-ФЗ от 26 января 1996). Потеря устойчивости несущих элементов сооружений является одной из основных причин техногенных ЧС в гражданском и промышленном строительстве, на транспортных сооружениях (тоннели, мосты, эстакады, на линиях электропередачи, на магистральных трубопроводных системах, в резервуарах и хранилищах. Ликвидация таких ЧС сопряжена с большими материальными и экономическими затратами. Лит.: Акимов В.А., Воробьёв ЮЛ, Фалеев МИ. и др. Безопасность жизнедеятельности. Безопасность в чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера учеб. пособие. М, 2006; Безопасность России. Правовые, социальные, экономические и научно-техниче- ские аспекты. Функционирование и развитие сложных народнохозяйственных, технических, энергетических, транспортных систем, систем связи и коммуникаций. Разделы первый и второй. М, НА. Махутов, Н.В. Зезюкина УСТОЙЧИВОСТЬ ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, способность противостоять техногенным нагрузкам, которые нарушают их естественное функционирование. Фундаменты основная неотъемлемая составная часть конструкции сооружения в целом. Это часть зданий, сооружений, преимущественно подземная, которая воспринимает нагрузки от конструкции и передаёт их на естественное или искусственное основание, сложенное грунтами. Проектирование оснований включает выбор их типа (естественное или искусственное, а также конструкции материала и размеров фундаментов (мелкого или глубокого заложения, ленточные, плитные, столбчатые железобетонные, бетонные, буто- бетонные и др, с применением, в случае необходимости, строительных или конструктивных мероприятий для уменьшения влияния деформаций оснований и обеспечения эксплуатационной пригодности сооружения. Основания фундаментов рассчитывают по двум группам предельных состояний по несущей способности по деформациям (осадкам, прогибам, подъёмам и пр. В расчётах оснований фундаментов учитывают совместное действие силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (влияния на физико-механи- ческие свойства грунтов атмосферных осадков или подземных вод, тепловых источников различного вида, климатических воздействий и т.п.). Принимаются во внимание также изменения влажности на участках развития чувствительных к влаге просадочных, набухающих и засоленных грунтов, к изменению температурного режима в случае развития набухающих и пучинистых пород. Расчёт оснований по деформациям должен выполняться всегда, в частности, расчёт по несущей способности осуществляется в следующих случаях на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены, фунда- Устойчивость экологическая 184 менты распорных конструкций и т.п.), в том числе сейсмические фундамент или сооружение расположены на откосе или вблизи откоса основание сложено медленно уплотняющимися водонасыщенными пылевато-глинистыми грунтами (заторфованными, торфами и сапро- пелями), а также илами при степени влажности больше 0,85 и коэффициенте консолидации меньше 10 7 см 2 /год; основание сложено скальными грунтами. Расчёт оснований понесу- щей способности в случаях аи б можно не производить, если приняты конструктивные мероприятия, исключающие возможность смещения рассматриваемого фундамента. Расчёт по первому предельному состоянию производится для обеспечения несущей способности прочности и устойчивости) и ограничения развития чрезмерных пластических деформаций грунта с учётом возможных неблагоприятных воздействий и условий их работы в период строительства и эксплуатации сооружении по второму предельному состоянию — для ограничения абсолютных или относительных перемещений (в том числе колебаний) конструкций и оснований такими пределами, при которых обеспечивается нормальная эксплуатация сооружения. Строительные объекты и их основания рассматриваются как единое целое. При проектировании необходимо учитывать, что деформации основания могут привести конструкции сооружения в предельное состояние первой группы. При этом предельные состояния основания и конструкций сооружения совпадают. Деформации же основания могут привести конструкции сооружения в предельное состояние, как второй, таки первой группы, поэтому деформации основания лимитируются как прочностью, устойчивостью и трещиностойкостью конструкций, таки архитектурными и технологическими требованиями, предъявляемыми к сооружению или размещённому в нём оборудованию. Расчётная схема системы «сооружение—основание» или «фундамент—основание», представляющая собой совокупность упрощенных конструкций, свойств материалов и грунтов, характера взаимодействия конструкции с основанием (включая схематизацию возможных предельных состояний, должна выбираться с учётом наиболее существенных факторов, определяющих напряжённость состояния, деформации основания и конструкций сооружений (статические схемы сооружения, характера напластования грунтов основания, особенностей возведения сооружения и т.д.). В определённых случаях должны учитываться пространственная работа конструкций, геометрическая и физическая нелинейность, анизотропность, пластические и реологические свойства материалов игрун- тов, а также возможность их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения. Для расчёта деформаций основания чаще всего используются расчётные схемы основания в виде линейно-деформируемого полупространства или линейно-деформируемого слоя. Расчёт сооружений во взаимодействии с нелинейно-деформирующимся основанием выполняется с применением компьютерных технологий. У.ф.з. и св условиях ведения военных действий и ЧС — важный фактор обеспечения качественной эксплуатации объектов жилищного строительства, оцениваемая их несущей способностью, при превышении которой начинаются разрушения грунтовых толщи, как следствие, вывод зданий и сооружений из эксплуатации. Лит.:Справочник проектировщика. Основания фундаменты и подземные сооружения. М, 1985. В.М. Кутепов УСТОЙЧИВОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ способность экосистемы сохранять свою структуру и функциональные особенности при воздействии внешних факторов. В экологии различают устойчивость вида, сообщества, ландшафта, экосистемы и устойчивость экологическую. Термином устойчивость называют два явления нечувствительность объекта к внешнему воздействию, 2 — способность системы возвращаться в исходное состояние после прекращения воздействия Устройство (источник, генерирующее ионизирующее излучение У 185 Лит.: Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М, УСТРОЙСТВА (СИСТЕМЫ) ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ, технические системы и подсистемы, предназначенные для автоматического отключения электропитания каких-либо объектов в случае возникновения нештатных ситуаций (пожаров) вследствие возможных повреждений изоляции, неисправности электропроводки и электрооборудования. Примером может служить обеспечение безопасности персонала электроустановок при однофазном однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под напряжением, недопустимом для человека, или возникновении в электроустановках замыкания или утечки тока, превышающего заданные значения. Основными элементами этого устройства являются электронные блоки и электромеханические реле, которые при воздействии на них внешних физических факторов скачкообразно изменяют своё состояние и прерывают подачу электротока в сети. Управляющим импульсом для защитного отключения являются воздействия физических величин или изменения характеристик электрического тока акустические устройства реагируют на частоту, давление акустических колебаний или коэффициент поглощения, коэффициент отражения и т.п.; магнитные на напряжённость магнитного поля, магнитную индукцию или магнитную проницаемость, коэрцитивную силу и т.п.; механические на перемещение, скорость, давление, силу или упругость, вязкость и т.п.; оптические на освещённость, световой поток, частоту световых колебаний тепловые на температуру, тепловой поток электрические насилу тока, напряжение, частоту электрических колебаний электромагнитные на изменения магнитного поля, возникающего вследствие электромагнитной индукции магнитоэлектрические на изменения направления и силы тока, протекающего по обмотке, вращающейся в постоянном магнитном поле. У.(с.)з.о. применяют в автоматике и энергетике, в аппаратуре связи ив вычислительных машинах, в устройствах телемеханики ив измерительной технике. Особое значение имеют комплексы электрических устройств для защиты электрического оборудования ЛЭП и электрических сетей при аварийных режимах. Основное назначение У.(с.)з.о. — защита от короткого замыкания. При срабатывании устройств защиты повреждённый элемент автоматически отключается (защита на отключение) или появляется световой (звуковой) сигнал. Основные требования к устройствам защиты надёжность, быстродействие, избирательность (селективность, чувствительность. Н.А. Махутов, В.А. Руденко УСТРОЙСТВО (ИСТОЧНИК, ГЕНЕРИРУЮЩЕЕ ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, искусственно созданное электрофизическое устройство (рентгеновский аппарат, ускоритель, генератор и т.д.), в котором ионизирующее излучение возникает за счёт целенаправленного изменения скорости заряженных частиц, их аннигиляции или ядерных реакций. Основными видами ионизирующих излучений в устройствах являются квантовое и корпускулярное. Квантовое (электронно-магнитное) или корпускулярное (состоящее из элементарных частиц) излучение, обуславливают образование в среде из нейтральных атомов и молекул положительно или отрицательно заряженных частиц — ионов. К квантовому излучению относятся рентгеновское и гамма-излу- чение; к корпускулярному — альфа-излучение, потоки протонов, позитронов и других частиц. К искусственным источникам ионизирующего излучения относятся ядерные реакторы, ускорители заряженных частиц, рентгеновские установки, ядерное и термоядерное оружие. Ионизирующие излучения большой интенсивности опасны для жизни человека и других организмов. Снижение потенциальной опасности устройств (источников, генерирующих ионизирующее излучение, достигается за счёт регламентации деятельности в области создания Устье реки (устьевая область реки) 186 и использования источников ионизирующего излучения. Под деятельностью в области создания и использования источников ионизирующего излучения понимается проектирование, конструирование, производство, размещение, эксплуатация, техническое обслуживание, хранение и утилизация источников ионизирующего излучения, а также проектирование, конструирование, изготовление и эксплуатация средств радиационной защиты от источников ионизирующего излучения. Лицензионными требованиями и условиями по постановлению Правительства РФ при осуществлении деятельности с такими источниками являются соблюдение лицензиатом требований законодательства РФ, санитарно-эпидемиологических требований и требований в области радиационной безопасности и безопасного использования атомной энергии наличие у лицензиата (за исключением организаций, осуществляющих техническое обслуживание непосредственно вместе размещения и эксплуатации источников ионизирующего излучения) зданий, сооружений и помещений, принадлежащих ему на праве собственности или на ином законном основании и отвечающих санитарно-эпиде- миологическим требованиями требованиям в области радиационной безопасности и безопасного использования атомной энергии соответствие проектных, конструкторских и технологических решений, оборудования, условий эксплуатации, хранения и утилизации источников ионизирующего излучения санитарно- эпидемиологическим требованиями требованиям в области радиационной безопасности и безопасного использования атомной энергии соответствие систем учёта, производственного контроля, а также физической и радиационной защиты от источников ионизирующего излучения, учёта и контроля индивидуальных доз облучения персонала и населения санитарно- эпидемиологическим требованиями требованиям в области радиационной безопасности и безопасного использования атомной энергии наличие работников, имеющих надлежащую квалификацию, разрешения (лицензии) направо ведения работ в области использования источников ионизирующего излучения и соответствующих санитарно-эпидемиологи- ческим требованиями требованиям в области радиационной безопасности и безопасного использования атомной энергии проведение подготовки и аттестации по вопросам обеспечения радиационной безопасности руководителей и исполнителей работ, специалистов служб радиационной безопасности, других лиц, постоянно или временно выполняющих работы с источниками ионизирующего излучения наличие планов мероприятий по защите работников лицензиата и населения в случае возникновения радиационной аварии наличие заключения государственной экологической экспертизы по проекту размещения радиационного источника (в случае если энергия его частиц превышает 10 МэВ для ускорителей электронов и 100 МэВ для ускорителей заряженных частиц). Лит.: Владимиров В.А., Измалков В.И., Из- малков А.В. Радиационная и химическая безопасность населения. М, НА. Махутов, Н.В. Зезюкина УСТЬЕ РЕКИ (УСТЬЕВАЯ ОБЛАСТЬ РЕКИ, район впадения реки в море, озеро, водохранилище, другую реку или место, где воды реки полностью растекаются по поверхности суши, расходуясь на испарение, просачивание или разбираются на орошение, водоснабжение и другие нужды. Устьевая область — переходная зона между рекой и морем, в пределах которой выделяются приустьевой участок реки, устьевой участок реки и предустьевое взморье. Верхняя граница приустьевого участка реки находится в створе, соответствующем границе проникновения сгонно-нагонных и прилив- но-отливных колебаний уровня моря. Нижняя граница приустьевого участка соответствует месту разделения реки на рукава, а при од- норукавном русле — створу, где наблюдается смешение речной и морской воды или начинается образование подводной дельты, мели которой разделяются отчетливо выраженны- Устье реки (устьевая область реки) У 187 ми бороздинами. Нижней границей устьевого участка является его морской край — уре- зовая линия дельтовых островов или линия, оконтуривающая подводную дельту, мористее которой течение воды, выносимой рукавами, начинает быстро замедляться. Приустьевое взморье занимает пространство от нижней границы устьевого участка до зоны, дальше которой влияние реки на морской режим не прослеживается. В зависимости от характера происходящих процессов устьевые области подразделяются на несколько основных типов однорукавное устье, характерное, например, для Амура устье воронкообразной формы (эстуарий), характерное для Оби, Енисея островная форма, характерная для Невы, Дона, Днепра лопастная форма, имеющая место на реках Кура, Урал многорукавная или ветвящаяся форма, характерная для Волги, Лены, Амударьи блокированная или лиманная устьевая область, характерная для Кубани и Западной Двины. У.р.(у.о.р.) является зоной взаимодействия реки и водоёма. Её гидрологический режим формируется под воздействием речных и морских факторов. Основные речные факторы это сток воды и наносов. Важнейшими морскими факторами являются приливные и сгонно-нагонные колебания уровня воды в водоёме, волнение, солёность. Река опресняет прибрежные воды водоёма. В пределах предустьевого взморья формируется зона смешения речных и морских вод. Часть зоны смешения, где наблюдаются наибольшие горизонтальные и вертикальные градиенты солёно- сти, называют фронтальной зоной. Положение внешней части фронтального разделав половодье определяет морскую границу устьевой области. В периоды повышенного стока наносов площадь дельты увеличивается, иона выдвигается в море. При достижении дельтой больших морских глубине выдвижение замедляется. Этому может способствовать также повышение уровня приёмного водоёма и сокращение стока наносов, в том числе и за счёт антропогенных причин (аккумуляция в водохранилищах и др. Отмечено, например, частичное затопление и размыв дельт рек Терека, Су- лака и Куры в результате повышения уровня Каспийского моря более чем на два метра с 1978 по 1995. Особенностью устьевых областей является распространение на некоторое расстояние приливных и нагонных волн. Приливные колебания уровня достигают наибольших значений в У.р.(у.о.р.) ввиду уменьшения глубин и снижения ширины потока. Подъёмы уровня воды в море при приливах могут составлять м в эстуарии р. Мезень, достигать м в Пенжинской губе Белого моря. Нагонное повышение уровняв У.р.(у.о.р.) следствие подпора речных вод длинной волной нагона с моря, а затем и подхода вод с моря в ветровом течении. Приливные и нагонные волны распространяются вверх по течению на больших реках на значительные расстояния на Северной Двине до 135 км, на Печоре до 150 км. Сгонные явления свойственны мелководным взморьям, где ветер может сравнительно быстро согнать воду. Понижение уровня воды на взморье создаёт в реке повышенные уклоны и, соответственно, большие скорости при прежней величине расхода воды. Кривая пониженных уровней постепенно распространяется вверх по течению. Дальность сгонного понижения зависит в основном от расхода воды в реке ив меньшей степени от силы и продолжительности ветрового воздействия. Характерным для У.р.(у.о.р.) явлением является проникновение в реку осолонённых вод. Чем больше приливы или нагоны и чем меньше расход воды в реке, тем сильнее перемешивание речных и морских вод. Чем больше глубина русла и солёность, тем дальше проникают морские воды в реку. Отмечаются случаи резкого увеличения дальности проникновения морских вод в результате производства дноуглубительных работ. В межень морские воды могут распространяться вверх по течению, например по Амуру на 50 км. Лит.: Михайлов В.Н. Гидрология устьев рек. Мс Самойлов ИВ. Устья рек. Утилизация вооружения и военной техники 188 М., 1952; Чеботарев АИ. Гидрологический словарь. Л, МВ. Болгов |