ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМАЯ (ВЫШИБНАЯ) КОНСТРУКЦИЯ — конструкция, предназначенная для локализации последствий взрыва ( см. ВЗРЫВ) (гашения ударной волны) внутри помещения, здания и сооружения в результате быстрого сброса избыточного давления.
Функцию вышибной конструкции выполняют легкосбрасываемые конструкции (ЛСК), дверные полотна, остекления окон и т. п.
При недостаточной площади остекления в качестве ЛСК используют конструкции стеновых панелей и плит с применением стальных, алюминиевых или асбоцементных листов для открывающихся наружу распашных ворот, дверей и других конструкций, крепления которых к каркасу здания или запорные устройства (для ворот и дверей) обеспечивают сбрасывание (открывание) указанных конструкций при избыточном давлении, не превышающем 2 кПа в момент взрыва.
Вышибные конструкции устраивают в наружных стенах и (или) перекрытиях помещений и размещают их равномерно по периметру наружных ограждающих строительных конструкций или перекрытия, не оставляя глухих, не защищенных от взрыва, участков. При расчете необходимой площади вышибной конструкции требуется учитывать турбулизацию горючей смеси в процессе выброса, а также инерционность вышибной конструкции [ 1 ] .
ДОМ ИЗ ЛСТК / СТРОЙХЛАМ
Рис.1 Вышибная конструкция —самооткрывающиеся окна в котельной
ЛЕГКОСБРАСЫВАЕМАЯ КОНСТРУКЦИЯ — специальная конструкция, устанавливаемая в наружном ограждении здания, вскрывающая на ранней стадии развития взрыва газо-, паро- и пылевоздушных смесей сбросные проемы в ограждающих конструкциях здания и обеспечивающая безопасный уровень давления внутри здания (помещения) [ 2 ] .
В помещениях категорий А и Б по взрывопожарной опасности ( см. КАТЕГОРИИ ПОМЕЩЕНИЙ И ЗДАНИЙ ПО ПОЖАРНОЙ И ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ) следует предусматривать наружные легкосбрасываемые ограждающие конструкции.
В качестве легкосбрасываемых конструкций следует, как правило, использовать одинарное остекление окон и фонарей. При недостаточной площади остекления допускается в качестве легкосбрасываемых конструкций использовать конструкции покрытий с кровлей из стальных, алюминиевых, хризотилцементных, асбоцементных и битумных листов, из гибкой черепицы, металлочерепицы, хризотилцементных, асбоцементных и сланцевых плиток и теплоизоляционного материала группы горючести НГ.
Площадь легкосбрасываемых конструкций следует определять расчетом. При отсутствии расчетных данных площадь легкосбрасываемых конструкций должна составлять не менее 0,05 м 2 на 1 м 3 объема помещения категории А и не менее 0,03 м 2 — помещения категории Б.
Оконное стекло относится к легкосбрасываемым конструкциям при толщине 3, 4 и 5 мм и площади не менее (соответственно) 0,8, 1 и 1,5 м 2 . Армированное стекло, стеклопакеты, триплекс, сталинит и поликарбонат к легкосбрасываемым конструкциям не относятся.
Рулонный ковер на участках легкосбрасываемых конструкций покрытия следует разрезать на карты площадью не более 180 м 2 каждая.
Дом из ЛСТК. Личный опыт // FORUMHOUSE
Расчетная нагрузка от массы легкосбрасываемых конструкций покрытия должна составлять не более 0,7 кПа [ 2 ] .
При проектировании котельных залов следует предусматривать легкосбрасываемые ограждающие конструкции согласно пп. «д» п. 6.9.28 СП 4.13130.2013 (с изм. №1). Подробные требования к ЛСК для котельных также изложены в СП 4.13130.2013 (с изм. №1).
Источник propb.ruЛегкосбрасываемые конструкции
Легкосбрасываемые конструкции устанавливаются в наружном ограждении зданий, сооружений и других объектов строительства, чтобы уменьшить избыточное давление при взрыве.
Это профилактическая мера, направленная на предупреждение возникновения взрыва и минимизацию его негативных последствий. ЛСК разрушаются во время ЧС и тем самым способствуют понижению давления внутри помещения. Таким образом, несущие элементы сохраняются в целостности, без повреждений.
Технические характеристики, монтаж и условия эксплуатации легкосбрасываемых конструкций регулируются ГОСТами.
Механизм действия
Базовое требование, которое предъявляется к ЛСК, — это их способность ограничивать давление при взрыве в достаточных пределах, считающихся безопасными для основных конструктивных элементов.
При взрыве происходит разрушение установленных легкосбрасываемых элементов, и избыточный объем продуктов взрыва и газов вытесняется из здания наружу через образовавшиеся проемы. В итоге после частичного выброса избытка газов происходит понижение давления, и вместе с ним снижается нагрузка на базовые конструктивные элементы. А вот при отсутствии ЛСК давление при взрыве в замкнутом пространстве обеспечивает гораздо более сильную нагрузку на несущие системы, поэтому они могут разрушиться.
Эффективность предохранительной легкосбрасываемой системы в рассматриваемом случае базируется на требовании соответствия общей площади ЛСК, определяемой расчетным методом, действующим нормам.
При отсутствии расчетных сведений действующими нормативами регламентируются следующие правила: площадь предохранительных легкосбрасываемых систем должна минимально составлять 0.05 кв.м на 1 куб.м общего объема помещения, относящегося к кат. А. Для помещений категории Б такая минимальная нормативная величина составляет 0.03 кв.м на 1 куб.м объема.
При эффективном функционировании системы сбрасывание либо разрушение элементов должно происходить как можно раньше — на самых начальных стадиях взрыва. Чем раньше освободятся проемы, тем меньше будет нагрузка на несущие конструкции и, соответственно, уменьшатся негативные последствия взрыва.
Монтаж конструкций
ЛСК монтируются в помещениях различного назначения, находящихся в разнообразных промышленных сооружениях и пожарных складских отсеках, которые относятся к взрывоопасным производствам кат. А и Б. Помимо этого пользователи при необходимости могут производить установку ЛСК и в иных местах, к примеру, в помещениях категорий В, Д, Г или в строениях, которые не имеют категорий, для обеспечения взрывоустойчивости.
Технические требования
Легкосбрасываемые ограждающие конструкции должны изготавливаться в строгом соответствии с проектно-технической документацией. На все детали, как и на производственное сырьё, должны быть сертификаты качества или специальные паспорта с отметкой технического контроля.
Компонентами систем являются:
- стеклопакеты (стёкла);
- петли;
- запирающие приборы;
- запорные предохранительные элементы;
- уплотняющие прокладки.
Все перечисленные комплектующие, а также материалы изготовления конструкций наряду с наличием декоративно-защитного покрытия должны отличаться высокой стойкостью к осадкам, ветру и иным неблагоприятным климатическим факторам.
ГОСТ-23166 регламентирует требования, касающиеся:
- площади конструкций;
- качественных характеристик материалов выполнения и покрытий;
- размеров зазоров в притворе;
- пределов провисания створок;
- прочности соединения деталей;
- расположения петель и приборов;
- формы конструкций и их внешнего вида;
- способа остекления;
- чистоты обработки поверхностей.
При производстве применяется листовое стекло, отвечающее требованием ГОСТа-111, стеклопакет, соответствующий ГОСТу-24866. Петли, крепёж и приборы подлежат применению по ГОСТу-538. На все комплектующие должны быть бумаги, подтверждающие их санитарную безопасность.
Комплектация
Легкосбрасываемые конструктивные системы, поставляемые потребителю в собранном виде, включают само изделие, а также его техпаспорт, инструкцию по монтажу и эксплуатационные правила.
Паспорт изделия определяет все его основные характеристики. В монтажной инструкции изложены рекомендации и требования к установке, которая может выполняться сотрудниками специализированных компаний, или самостоятельно потребителями, или специалистами от организации-изготовителя. В этом документе описываются требования к установке, правила безопасности и последовательность операций. Также в нем содержится перечень деталей, элементов и крепежа, необходимых для установки. Эксплуатационная инструкция регламентирует требования к безопасности при использовании системы.
Транспортировка, эксплуатация и хранение
Перевозка ЛСК может выполняться любыми видами транспортных средств, в которых в ходе доставки сохраняется неизменным качество изделия. На практике для транспортировки применяются и контейнерный, и бесконтейнерный транспорт.
Условия хранения ЛСК должны также отвечать требованиям ГОСТа. Допустимо размещение и складирование конструкций в неотапливаемых помещениях с низким уровнем влажности. Элементы системы могут размещаться в контейнерах либо храниться на подкладках из древесины в вертикальном положении.
Эксплуатация изделий предполагает, что пользователи должны строго соблюдать инструкцию и технические требования. Техосмотр и любые ремонтные работы должны выполнять только квалифицированные мастера.
Источник svd-omsk.ruЛегкосбрасываемые конструкции из сэндвич-панелей – решения для взрывоопасных зданий
Основная задача легкосбрасываемых конструкций (ЛСК) состоит в том, чтобы при взрыве внутри помещения сохранить жизнь и здоровье людей, а также уберечь от разрушения конструкции здания и оборудование.
Строительные нормы регламентируют обязательное применение легкосбрасываемых конструкций в помещениях категорий А и Б по взрывопожарной опасности. Чаще всего, это объекты нефте- и газодобычи, металлургии, химической промышленности, предприятия энергетического комплекса, мукомольные комбинаты, больницы и др.
Что такое легкосбрасываемые конструкции
Принцип действия легкосбрасываемых конструкций состоит в том, чтобы в случае взрыва внутри помещения быстро сбросить нарастающее давление путём разгерметизации части ограждающих конструкций здания.
Для некоторых категорий зданий существует риск, когда давление при взрыве может превысить 5 кПа. При этом проектирование ЛСК осуществляется таким образом, чтобы в случае чрезвычайной ситуации разгерметезировать часть фасада или кровли при достижении расчётного давления взрыва.
Для обеспечения устойчивости зданий при внутренних взрывах в качестве легкосбрасываемых конструкций могут применяться витражи или сэндвич-панели с наполнителем из минеральной ваты.
Легкосбрасываемые конструкции из сэндвич-панелей
ЛСК из минераловатных панелей Ruukki отвечают самым высоким стандартам по энергоэффективности и пожаробезопасности, поэтому могут применяться для всех категорий помещений. Специально разработанная технология крепления позволяет исключить мостики холода и получить максимально энергоэффективную ограждающую конструкцию.
Для обеспечения безопасности людей и материальных ценностей как внутри, так и снаружи здания при проектировании легкосбрасываемых конструкций из сэндвич-панелей необходимо учитывать следующее:
- Панели и крепёжные элементы ЛСК должны быть рассчитаны на восприятие ветровой нагрузки (давление и подпор).
- В случае внутреннего взрыва крепёжные элементы панелей должны выйти из строя раньше, чем наступит разрушение панели.
- Конструкция из панелей, образующих ЛСК, должна быть объединена в одну целостную систему.
- ЛСК должна крепиться к несущим конструкциям здания так, чтобы обеспечить быструю разгерметизацию и в то же время гарантировать, что конструкция или её части не будут отброшены на прилегающую к зданию территорию.
- Чем легче ЛСК, тем лучше.
Сэндвич-панели Ruukki могут воспринимать нагрузку местного давления на поверхность более 50 кН/м 2 , что обычно удовлетворяет расчётным нагрузкам при взрыве газа внутри здания.
Проектирование легкосбрасываемых конструкций
Фасад ЛСК с вертикальными сэндвич-панелями
Легкосбрасываемая конструкция
Крепление троса к облицовке сэндвич-панели
1. Сэндвич-панель Ruukki SPB WB 100 Energy; 2. Декоративная планка; 3. Трос стальной оцинкованный Ø8 мм; 4. Скоба монтажная металлическая Ø10 мм; 5. Анкер однораспорный с гайкой и кольцом М20×170; 6. Болт откидной М20×170; 7. Z-прогон h=100 мм, t=3,0 мм; 8. U-профиль перфорированный EA1U80 / EA1U100
Площадь ЛСК следует определять расчётным путём или с помощью рекомендаций, изложенных в отраслевых нормах и стандартах (ДБН, ДСТУ, НАПБ и др.). Например, для предприятий, зданий и сооружений по хранению и переработке зерна ДБН В.2.2-8.98 определяет, что при отсутствии расчёта для внешних стен площадь легкосбрасываемых конструкций необходимо принимать не менее 0,03 м 2 на 1 м 3 взрывоопасного помещения.
Фасад ЛСК с горизонтальными сэндвич-панелями
Легкосбрасываемая конструкция
1. Сэндвич-панель Ruukki SPB WB 100 Energy; 2. Декоративная планка; 3. Трос стальной оцинкованный Ø8 мм; 4. Скоба монтажная металлическая Ø10 мм; 5. Анкер однораспорный с гайкой и кольцом М20×170; 6. Болт откидной М20×170; 7. Z-прогон h=100 мм, t=3,0 мм; 8. U-профиль перфорированный EA1U80 / EA1U100
Крепление легкосбрасываемой конструкции из сэндвич-панелей к несущему каркасу здания осуществляется при помощи гвоздей по бетону или шурупов по металлу с шайбами малого диаметра. Дополнительно по длинной стороне ЛСК протягиваются стальные тросы Ø8 мм, которые прикрепляются к внешней обшивке панелей кляймерами с шагом 100 мм. Крепление троса на концах осуществляется с помощью рым-болтов, закреплённых к колоннам или ригелям. При укладке троса необходимо обустроить петли, которые после взрыва не дадут конструкции упасть. Вся система креплений ЛСК закрывается декоративным нащельником, что позволяет обеспечить архитектурную привлекательность фасада и защитить конструкцию от атмосферных воздействий.
Расчёт крепежа легкосбрасываемых конструкций
Для определения типа и количества креплений ЛСК специалисты Rauta используют программу Traypan. Расчёт состоит из определения несущей способности крепёжных элементов при проектном давлении ветра и при взрыве с давлением внутри здания более 2 кПа.
Пример расчёта крепежа легкосбрасываемых конструкций из сэндвич-панелей Ruukki размером 18х8,8м с шагом колонн 6 м показан ниже.
Расчёт на ветровую нагрузку
Расчёт на ветровую нагрузку
Расчёт на ветровую нагрузку
Расчёт на ветровую нагрузку
При ветровой нагрузке 0,28 кН/м 2 коэффициент использования несущей способности крепежа не превышает 38,9%.
Расчёт воздействия взрыва
Расчёт воздействия взрыва
При возникновении нагрузки от взрыва в 5,28 кН/м 2 коэффициент использования несущей способности крепежа вырастает до 348,5%.
Расчёты показывают, что использование 4 саморезов SFS STD14-S19-5.5 является достаточным для восприятия ветровых нагрузок, но в случае взрыва такой крепёж выйдет из строя и обеспечит корректную работу легкосбрасываемой конструкции.
Источник rautagroup.com