з ЦЗ за темою

Вихідні дані до виконання лабораторної роботи

«Прогнозування наслідків природних НС. Визначення небезпечних факторів землетрусу»

Варіант _____________

Студент ______________________ Група ____________

«Прогнозування наслідків природних НС. Визначення небезпечних факторів землетрусу»

Основними оціночними параметрами землетрусу є:

- інтенсивність землетрусу на відстані R від епіцентру, І_R;

- реальна інтенсивність землетрусу, що враховує тип ґрунту під забудовою, І'_R;

- час приходу поздовжніх сейсмічних хвиль, t_І;

- час приходу поверхневих сейсмічних хвиль, t_ІІ;

- інтервал часу від настання першої фази землетрусу до настання другої (головної) фази Δ t;

- імовірність загальних, , незворотних, , та санітарних втрат, ;

- потенційні втрати населення в будинках, N _пот.

Вихідні дані для розрахунку включають:

- М – магнітуда землетрусу;

- Н – глибина гіпоцентру, км;

- R – відстань від епіцентру, км;

- N – кількість людей у будинку, чол.;

- конструкція будинку;

- тип ґрунту під будинком;

- тип ґрунту поза будинком.

Послідовність оцінки наслідків землетрусу є наступною:

1. Визначити інтенсивність землетрусу на відстані R від епіцентру І_R, бали. Для однорідного ґрунту вона визначається за формулою:

.

2. Визначити реальну інтенсивність землетрусу, що враховує тип ґрунту під забудовою І'_R, бали:

,

де Δ I _з – збільшення бальності для ґрунту, на якому побудований будинок у порівнянні з гранітом; Δ I _м – збільшення бальності для ґрунту оточуючої місцевості. Значення Δ I _з (Δ I _м) для різних ґрунтів наведені в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1. Збільшення бальності для різних ґрунтів

3. За реальною інтенсивністю землетрусу I'_R, в балах, користуючись шкалою інтенсивності землетрусу MSK-64 (табл. 1.2) визначити тип землетрусу та його характеристику.

Таблиця 1.2. Сейсмічна шкала (схематизована)

4. За конструктивними даними будинку визначити його тип та сейсмостійкість, I_с, бали, які наведені у таблиці 1.3.

Таблиця 1.3. Класифікація будинків і споруд за сейсмостійкістю

Тип будинків і споруд за сейсмостійкістю	Характеристики будинків	Сейсмостій- кість I с, бали
А	А1	Безкаркасний будинок з місцевого матеріалу без фундаменту
	А2	Будинки з сирцевої цегли на фундаменті	4,5
Б	Б1	Будинки з дерев'яним каркасом з легкими перекриттями
	Б2	Будинок з паленої цегли або бетонних блоків	5,5
В	В1	Дерев'яні будинки, рубані в «лапу»
	В2	Залізобетонні каркасні та великопанельні будинки	6,6

5. Визначити ймовірність та ступінь ушкодження будинку за таблицею 1.4.

Таблиця 1.4. Імовірність отримання будинками ушкоджень різного ступеня,

Бали*	Ступінь ушкодження
0	0,9	0,1
	0,4	0,5	0,1
	0,1	0,3	0,5	0,1
		0,1	0,3	0,5	0,1
			0,1	0,3	0,5	0,1
				0,1	0,3	0,6
6					0,1	0,9

*Бали розраховуються як різниця між реальною інтенсивністю та сейсмостійкістю І_с..

Ступені ушкодження будинків мають наступні характеристики:

0 – ушкодження відсутні;

1 – слабкі ушкодження (тріщини в штукатурці, між панелями, відколювання невеликих шматків штукатурки). Усуваються косметичним ремонтом.

2 – помірні ушкодження (відколювання великих шматків штукатурки, наскрізні тріщини в перегородках, слабкі ушкодження несучих стін). Необхідний капітальний ремонт.

3 – важкі ушкодження (руйнування конструкцій, що обгороджують, значна деформація каркасів, обвалення димарів). Необхідний відбудовний ремонт.

4 – руйнівні ушкодження (часткове руйнування несучих конструкцій, порушення зв'язків між частинами будинку, обвалення великих частин будинку). Будинок не відновлюється і підлягає зносу.

5 – повне руйнування будинку.

6. Визначити час приходу поздовжніх сейсмічних хвиль – І фаза землетрусу, t_І, с:

,

та час приходу поверхневих (найбільш небезпечних) сейсмічних хвиль – II фаза землетрусу, t_ІІ, с:

,

де V _повз, V _пов – середня швидкість поширення повздовжніх та поверхневих хвиль, км/с, за табл. 1.5.

Таблиця 1.5. Швидкість поширення повздовжніх і поверхневих хвиль

7. Визначити інтервал часу від настання першої фази землетрусу до настання другої (головної) фази Δ t, c:

∆ t = t_ІІ – t_{І .}

8. Визначити імовірність загальних Р _заг і незворотних (летальних) Р _незв втрат залежно від ступеня ушкодження будинків за таблицею 1.6.

Таблиця 1.6. Імовірність загальних () і незворотних ()

Втрати	Ступінь ушкодження будинків
	0,00	0,00	0,05	0,50	0,95
	0,00	0,00	0,01	0,17	0,65

Оскільки ймовірність отримання будинками ушкоджень різного ступеня (див. таблицю 1.4) і ймовірність втрат населення (табл. 1.6) є величинами випадковими, то їх слід оцінювати за формулами:

- імовірність загальних втрат:

- незворотних втрат:

- санітарних втрат:

,

де ймовірність отримання будинком ушкоджень відповідного ступеня (табл. 1.4).

9. Визначити потенційні загальні, незворотні та санітарні втрати населення в будинках N _втр за формулою:

,

де N – загальна чисельність людей у будинку, Р_і – ймовірність відповідних втрат.

10. На основі проведених розрахунків зробити висновки щодо відповідності конструкції будинку вимогам норм сейсмостійкого будівництва, визначити заходи попередження втрат та збитків від майбутнього землетрусу.