Вплив повітряної ударної хвилі на укриття

Заголовок (англійською): 
Influence of air shock wave on shelter
Автор(и): 
Коцюруба В.І.
Даценко І.П.
Дачковський В.О.
Черевко Р.М.
Полюляк В.М.
Іващук О.А.
Фурман І.І.
Автор(и) (англ): 
Kotsiuruba V.I.
Datsenko I.P.
Dachkovsky V.O.
Cherevko R.M.
Polyulyak V.M.
Ivashchuk O.A.
Furman I.I.
Ключові слова (укр): 
динамічне навантаження, ударна хвиля, хвиля прориву, тиск ударної хвилі, час наростання навантаження, час дії навантаження, технічне підвальне приміщення, окремо розташовані укриття.
Ключові слова (англ): 
dynamic load, shock wave, breakthrough wave, shock wave pressure, load rise time, load action time, technical basement, separate shelters
Анотація (укр): 
У протистоянні народу України агресивній політиці Російської Федерації є актуальним питання вивчення досвіду бойових дійна сході нашої держави. Аналіз втрат, яких зазнали Збройні Сили України та мирне населення, за час ведення операції Об’єднаних сил (антитерористичної операції) на території Донецької та Луганської областей чітко вказують на необхідність вивчення питання впливу навантажень, викликаних вибухом різних за спорядженням боєприпасів, обґрунтування рекомендацій щодо підвищення захисних властивостей укрить та вибору місць їх розташування. Конструкції таких споруд розраховують на особливі сполучення навантажень, що складаються з постійних, тимчасових, тривалих навантажень і навантажень, створюваних ударною хвилею. В статті розглянуто найбільш поширені питання, що виникають на етапі улаштування укрить в будівлях та поза ними. На основі експериментальних досліджень, формули Тейлора та системи нестаціонарних рівнянь Нав’є-Стокса для газу проведено аналіз впливу зовнішніх та внутрішніх факторів на можливий характер динамічного навантаження від ударної хвилі на будівлі споруди та елементи конструкцій, у яких розташовуються укриття. Метою статті є дослідження впливу динамічних навантажень від ударної хвилі на укриття які розміщені під технічним підвальним приміщенням, що окремо розташовані та елементи входів в укриття. Результати досліджень параметрів динамічних навантажень показали, що при розташуванні сховищ у підвальних приміщеннях будівель їх стійкість характеризується трьома параметрами: максимальним тиском, часом наростання навантаження до максимуму і ефективним часом дії. Параметри навантажень і закон їх зміни в часі залежать від розміщення споруди відносно поверхні землі і будівлі, сили вибуху і відстані до центру вибуху.
Анотація (англ): 
In modern conditions, sheltering people in protective structures, as a way of protection from dangers, in combination with evacuation from the affected areas (pollution) and the use of personal protective equipment, increases the reliability of public protection. In conditions when evacuation measures from cities can be complicated in a short time, protection of the population in shelters becomes the only possible and effective. Therefore, an important task is to study the impact of loads caused by the explosion of various munitions, substantiate recommendations for improving the protective properties of the shelter and the choice of their location. The most common issues are considered in the article that arise during the arrangement of shelter in buildings and outside them. Based on experimental studies, Taylor's formula and the system of non-stationary Navier-Stokes equations for gas, it’s conducted an analysis of the influence of external and internal factors on the possible nature of the dynamic load from the shock wave on buildings, structures and structural elements in which shelters are located. The results of studies of the parameters of dynamic loads showed that if the storage facilities are located in the basements of buildings, their stability is characterized by three parameters: maximum pressure, time to increase the load to maximum and effective time. The parameters of the loads and the law of their change over the time depend on the location of the structure relative to the surface of the earth and the building, the force of the explosion and the distance to the center of the explosion.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2020, номер 105
Назва журналу, номер, рік випуску (рус): 
Сопротивление материалов и теория сооружений, 2020, номер 105
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Strength of Materials and Theory of Structures, 2020, number 105
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
Дата публікації: 
27 Ноябрь 2020
Номер збірника: 
Університет автора: 
National Defense University of Ukraine named after Ivan Chernyakhovsky 28, Povitroflotskiy avenu, Kyiv, Ukraine
Литература: 
  1. Mykhaylovska O.V. Zakriplennya stinok zakhysnykh sporud iz zastosuvannyam gruntotsementnykh elementiv (Fixing the walls of protective structures with the use of soil-cementing elements)/ O.V. Mykhaylovska, O.B.Oleksiyenko // Visnyk Odeskoyi derzhavnoyi akademiyi budivnytstva ta arkhitektury, 2019. – № 75. – S. 44-52. (in Ukrainian)
  2. Birbrayer A.N. Raschet konstruktsii na seysmostoykost (Structural analysis for seismic resistance)/ A.N. Birbrayer. – S.-Pb.: Nauka, 1998. – 255 s. (in Ukrainian)
  3. Remez N.S. Dynamichna vzayemodiya hruntovykh osnov ta budivel pid chas diyi seysmovybukhovoho navantazhennya (Dynamic interaction of soil foundations and buildings during seismic and explosive loads) / N.S. Remez, I.A. Ivanova // Visnyk NTUU «KPI». – 2015 r. – №29. – S. 24-30. (in Ukrainian)
  4. Mkrtychev O.V. Raschet konstruktsiy zhelezobetonnogo zdaniya na vzryvnyye nagruzki v nelineynoy dinamicheskoy postanovke (Analysis of structures of a reinforced concrete building for explosive loads in a nonlinear dynamic setting) / O.V. Mkrtychev, V.B. Dorozhinskiy, O.V. Lazarev // Vestnik MGSU. – 2011. – №4. – S. 243–247. (in Russian)
  5. Nabiullin M. I. Matematicheskaya model rascheta amplitudy izbytochnogo davleniya na fronte vozdushnoy udarnoy volny (Mathematical model for calculating the amplitude of excess pressure at the front of an air shock wave)/ M. I. Nabiullin, A. V. Guseva, D. YU. Verin, S. A. Vilokhin // Vestnik tekhnologicheskogo universiteta. 2017. T.20, №3 – S. 141-144. (in Russian)
  6. Tuzikov S.A. Analiz vymoh do zakhysnykh sporud tsyvilnoho zakhystu i metodolohichni pidkhody do yikh klasyfikatsiyi (Analysis of requirements for protective structures of civil defense and methodological approaches to their classification) / S.A. Tuzikov, S.O. Kovzhoha, YE.V. Karmannyy, A.F. Lazutskyy, A.V. Pysaryev // Zbirnyk naukovykh prats KHUPS. – 2013. – №1(34). – S. 186-189. (in Ukrainian)
  7. Vasylchenko O.V. Budivelni konstruktsiyi ta yikh povedinka v umovakh nadzvychaynykh sytuatsiy: Navchalnyy posibnyk (Building structures and their behavior in emergency situations: A textbook) / O.V. Vasylchenko, YU.V. Kvitkovskyy, O.V. Myrhorod, O.A. Stelmakh. – Kharkiv: KHNADU, 2015. – 488s. (in Ukrainian)
  8. Kobylkin I.F. Udarnyye i detonatsionnyye volny: Metody issledovaniya (Shock and Detonation Waves: Research Methods) / [I.F. Kobylkin, V.V. Selivanov,  V.S. Solov'yev, N.N. Sysoyev].–M.: Fizmatlit, 2004. – 375s. (in Russian)
  9. Kvitkovskyy Yu.V. Vyznachennya parametriv udarnoyi khvyli, shcho utvoryuyetsya pid chas vybukhu hazopovitryanoyi sumishi (Determination of the parameters of the shock wave formed during the explosion of the gas-air mixture) / Kvitkovskyy YU.V, Prokhach E.YU.// Zbirka naukovykh prats UTSZU. - №4, 2006. – S.120-124. (in Ukrainian)
  10. Ovcharenko V.A. Osnovy metodu kintsevykh elementiv i yoho zastosuvannya v inzhenernykh rozrakhunkakh: nachalnyy posibnyk. (Fundamentals of the finite element method and its application in engineering calculations: a textbook)/ Ovcharenko V.A., Podlyesnyy S.V., Zinchenko S.M. – Kramatorsk: DDMA, 2008. – 380 s. (in Ukrainian)
  11. Ivanova S.V. Formula Teylora i yeye prilozheniya k vychesleniyu predelov funktsiy: Uchebno-metodicheskoye posobiye (Taylor's formula and its application to calculating the limits of functions: Educational-methodical manual). ‑ M.: MFTI, 2011. – 66 s. (in Russian)
  12. Kalion V.A. Obchyslyuvalna hidromekhanika. Rivnyannya Navye-Stoksa: navch. posib. (Computational hydromechanics. Navier-Stokes equation: textbook.)/ V.A. Kalion. – K.: VPTS “ Kyyivʹkyy universytet”, 2016. – 221 s. (in Ukrainian)
 
References: 
  1. Mykhaylovska O.V. Zakriplennya stinok zakhysnykh sporud iz zastosuvannyam gruntotsementnykh elementiv (Fixing the walls of protective structures with the use of soil-cementing elements)/ O.V. Mykhaylovska, O.B.Oleksiyenko // Visnyk Odeskoyi derzhavnoyi akademiyi budivnytstva ta arkhitektury, 2019. – № 75. – S. 44-52. (in Ukrainian)
  2. Birbrayer A.N. Raschet konstruktsii na seysmostoykost (Structural analysis for seismic resistance)/ A.N. Birbrayer. – S.-Pb.: Nauka, 1998. – 255 s. (in Ukrainian)
  3. Remez N.S. Dynamichna vzayemodiya hruntovykh osnov ta budivel pid chas diyi seysmovybukhovoho navantazhennya (Dynamic interaction of soil foundations and buildings during seismic and explosive loads) / N.S. Remez, I.A. Ivanova // Visnyk NTUU «KPI». – 2015 r. – №29. – S. 24-30. (in Ukrainian)
  4. Mkrtychev O.V. Raschet konstruktsiy zhelezobetonnogo zdaniya na vzryvnyye nagruzki v nelineynoy dinamicheskoy postanovke (Analysis of structures of a reinforced concrete building for explosive loads in a nonlinear dynamic setting) / O.V. Mkrtychev, V.B. Dorozhinskiy, O.V. Lazarev // Vestnik MGSU. – 2011. – №4. – S. 243–247. (in Russian)
  5. Nabiullin M. I. Matematicheskaya model rascheta amplitudy izbytochnogo davleniya na fronte vozdushnoy udarnoy volny (Mathematical model for calculating the amplitude of excess pressure at the front of an air shock wave)/ M. I. Nabiullin, A. V. Guseva, D. YU. Verin, S. A. Vilokhin // Vestnik tekhnologicheskogo universiteta. 2017. T.20, №3 – S. 141-144. (in Russian)
  6. Tuzikov S.A. Analiz vymoh do zakhysnykh sporud tsyvilnoho zakhystu i metodolohichni pidkhody do yikh klasyfikatsiyi (Analysis of requirements for protective structures of civil defense and methodological approaches to their classification) / S.A. Tuzikov, S.O. Kovzhoha, YE.V. Karmannyy, A.F. Lazutskyy, A.V. Pysaryev // Zbirnyk naukovykh prats KHUPS. – 2013. – №1(34). – S. 186-189. (in Ukrainian)
  7. Vasylchenko O.V. Budivelni konstruktsiyi ta yikh povedinka v umovakh nadzvychaynykh sytuatsiy: Navchalnyy posibnyk (Building structures and their behavior in emergency situations: A textbook) / O.V. Vasylchenko, YU.V. Kvitkovskyy, O.V. Myrhorod, O.A. Stelmakh. – Kharkiv: KHNADU, 2015. – 488s. (in Ukrainian)
  8. Kobylkin I.F. Udarnyye i detonatsionnyye volny: Metody issledovaniya (Shock and Detonation Waves: Research Methods) / [I.F. Kobylkin, V.V. Selivanov,  V.S. Solov'yev, N.N. Sysoyev].–M.: Fizmatlit, 2004. – 375s. (in Russian)
  9. Kvitkovskyy Yu.V. Vyznachennya parametriv udarnoyi khvyli, shcho utvoryuyetsya pid chas vybukhu hazopovitryanoyi sumishi (Determination of the parameters of the shock wave formed during the explosion of the gas-air mixture) / Kvitkovskyy YU.V, Prokhach E.YU.// Zbirka naukovykh prats UTSZU. - №4, 2006. – S.120-124. (in Ukrainian)
  10. Ovcharenko V.A. Osnovy metodu kintsevykh elementiv i yoho zastosuvannya v inzhenernykh rozrakhunkakh: nachalnyy posibnyk. (Fundamentals of the finite element method and its application in engineering calculations: a textbook)/ Ovcharenko V.A., Podlyesnyy S.V., Zinchenko S.M. – Kramatorsk: DDMA, 2008. – 380 s. (in Ukrainian)
  11. Ivanova S.V. Formula Teylora i yeye prilozheniya k vychesleniyu predelov funktsiy: Uchebno-metodicheskoye posobiye (Taylor's formula and its application to calculating the limits of functions: Educational-methodical manual). ‑ M.: MFTI, 2011. – 66 s. (in Russian)
  12. Kalion V.A. Obchyslyuvalna hidromekhanika. Rivnyannya Navye-Stoksa: navch. posib. (Computational hydromechanics. Navier-Stokes equation: textbook.)/ V.A. Kalion. – K.: VPTS “ Kyyivʹkyy universytet”, 2016. – 221 s. (in Ukrainian)