Содержание
V. Охрана труда.
Общие положения……………………...…………………………………...……5
1 Ограждение территории строительства………………………………………5
2 Устройство дорог……………………………………………………................8
3 Определение опасных зон…..………...……………………………………….5
4 Складирование материалов и конструкций ………………………………….5
5 Основные указания по технике безопасности в строительстве.….................8
6 Производственное освещение………...……………………………………….5
7 Устойчивость башенных кранов………………………………………………5
7.1 Проверяем грузовую устойчивость стационарного башенного крана
КБ — 514………………………………………………………………..8
8 Монтаж ферм……………………………………………………………………8
9 Молниезащита объекта …………………………………………………...……5
9.1 Расчет заземляющего устройства……………………………………..8
9.2 Расчет защитного зануления……….…...……………………………..8
9.3 Расчет заземляющего устройства сварочного аппарата……………..8
10 Эвакуация людей из здания……...……………………………………………8
10.1 Расчет необходимого времени эвакуации людей из тренировочного катка…………………………………………………………………..8
1
V. ОХРАНА ТРУДА
1
Общие положения.
Организация строительной площадки, участков работ и рабочих мест
должна обеспечивать безопасность работающих на всех этапах выполнения
работ при следующих условиях:
- ограждением территории и опасных зон при ведении строительномонтажных работ;
- устройством дорог (проходов, проездов и переходов) и соблюдением правил внутрипостроечного движения;
- размещением и безопасной эксплуатацией строительных машин и механизмов;
- хозяйственно питьевым и противопожарным водоснабжением;
- электроснабжением и электроосвещением (рабочим и аварийным) освещением территории складов, проходов, проездов, временных зданий и рабочих зон;
- устройством складов для временного хранения материалов и конструкции;
- устройством административных, санитарно-бытовых помещений, пунктов
питания, здравпункт;
- устройством противопожарной сигнализации;
- вывешиванием знаков безопасности.
2
1. Ограждение территории строительства.
Территория строительной площадки должна быть выделена на местности ограждениями:
- защитно-охранные ограждения, предназначенные предотвращения доступа
посторонних лиц на участки с опасными производственными факторами,
расположенные вокруг территории строительства и снабжённые подъездными воротами с контрольно-пропускным пунктом. Панели ограждений должны быть прямоугольными стандартной длинны 1,2, 1,6 и 2 м. Ограждения
должны быть сборно-разборными с типовыми элементами, соединениями и
деталями креплений. Высота панелей для ограждения территории строительной площадки - 2 м;
- сигнальные ограждения, предназначенные для предупреждения о границах
территорий и участков с опасными и вредными производственными факторами, расположенные на расстоянии 1 м от края основного котлована, снабжённые сигнальным освещением для тёмного времени суток.
Расстояние между стойками сигнального ограждения не более 6м. Высота стоек 0,8м. Стойки выполняются из бруса, поперечные перекладины – из
деревянных или алюминиевых конструкций. На стойках вывешиваются предупреждающие знаки.
По конструктивному исполнению ограждения применяем согласно КСГМС-5 панельно-стоечные.
3
Ограждение строительной площадки.
Мероприятия по обеспечению безопасных условий труда на высоте,
при подъеме и спуске, и организация рабочего места делятся на коллективные и индивидуальные. В данном случае используются следующие коллективные средства и приспособления: лестница Н = 2,85 м, арх. № 1644 AM
трест Мосоргстрой, временное ограждение по периметру опасных зон монтажного горизонта арх. № 1738 трест Мосоргстрой, передвижная площадка с
ограждением арх. № 2379А трест Мосоргстрой.
Индивидуальные средства защиты: монтажный пояс.
Лестница Н = 2,85 м арх.№1644AM трест
«Мосоргстрой», канатное ограждение по периметру опасных зон арх.№1738 трест «Мосоргстрой»,
4
Передвижная подмость для монтажа и приваривания ригеля арх.№2379А трест «Мосоргстрой», монтажный пояс.
Передвижная
подмость
с
ограждением
арх.№2379А трест «Мосоргстрой».
Ограждение лестничной площадки (арх.№4269 трест «Мосоргстрой)
представляет собой сварную раму из стальных труб, одна стойка которой
снабжена струбциной (арх.№5263 трест «Мосоргстрой) для крепления
ограждения к плите площадки. Ограждение лестничного марша также сварная рама из стальных труб со стойками, заканчивающимися струбцинами из
листовой стали для крепления ограждения на марше.
5
Защитное ограждение лестничных маршей и площадок арх.№4269 трест «Мосоргстрой».
6
2. Устройство дорог.
До начало работ должны быть сооружены подъездные пути и внутриплощадочные дороги, обеспечивающий свободный и безопасный доступ
транспортных средств ко всем строящимся объектам, складским помещениям.
Безопасность движение транспорта на строительной площадке обеспечивается:
- выбором типа дорожного полотна в зависимости от интенсивности движения, типов машин и объемов строительства;
- выбором кольцевой внутрипостроечной дороги;
- трассировки дорог с учетом минимальных приближений к складам (1 м),
подкрановым путям (6,5 м) ;
- выбором ширины дорог в зависимости от числа полос движения (6м – двух
полосная);
- обозначением условными знаками и надписями мест въездов и выездов;
- размещением у въезда на строительную площадку схемы движения транспортных средств.
Скорость движения транспортных средств вблизи мест производства
работ не должна превышать на прямых участках – 10 км/ч. на поворотах – 5
км/ч.
7
3. Определение опасных зон.
К зонам, представляющих опасность для людей при работе на
стройплощадке, относятся:
- зоны постоянно действующих опасных производственных факторов. В дипломном проекте это: полоса шириной 2 м по периметру от неограждённых
перепадов вокруг основного котлована, маршруты перемещения гусеничных
кранов и их оборудования, дно основного котлована,
- зоны потенциально действующих опасных производственных факторов. К
ним относятся: монтажная зона внутри котлована, дно вспомогательного
котлована.
Зоны постоянно действующих факторов во избежание доступа посторонних лиц должны быть выделены ограждениями (согласно ГОСТ 23407–
84).
Зоны потенциально действующих опасных факторов выделяются сигнальными ограждениями.
При производстве строительно-монтажных работ в указанных опасных
зонах осуществляются организационно-технические мероприятия, обеспечивающие безопасность рабочих.
Границы опасных зон, в которых возможно возникновение постоянно
действующих или потенциально действующих опасных производственных
факторов, связанных с падением предметов с высоты, определяются в соответствии с таблицей I.2 [20].
Граница опасной зоны при высоте возможного падения предмета h = 25
м равна: Sh = 10 м.
Отлёт груза при падении с высоты h от точки его подвешивания:
S1 = 0,32**R*h, где
- угловая скорость вращения,
R – максимальный вылет крюка.
S1 = 0,32*0,1*10,5*25 = 2 (м).
8
Ветер и парусность груза могут увеличить отлёт, поэтому опасную зону S1 в зависимости от погодных условий и габаритов груза определяют:
- для компактных грузов при безветренной погоде:
S1 = R*(1+0,32** h) = 10,5*(1+0,32*0,1*25) = 12 (м),
- для панелей опалубки высокой парусности при сильном ветре:
S1 = R + Sh = 10,5 + 10 = 25 (м).
Учитывая результаты расчёта, выбираем для определения постоянно
действующей опасной производственной зоны границу S1= 20,5 м.
Граница опасной зоны работы вертикального подъёмника для объектов
высотой до 20 м принимается не менее 5 м от конструкции подъёмника. Граница опасной зоны вблизи движущихся частей и рабочих органов определяется расстоянием в пределах 5 м.
Граница опасной зоны в местах прохождения временных электросетей
определяется пространством, в пределах которого рабочий может коснуться
проводов монтируемыми длинномерными деталями. Опасная зона определяется длиной детали плюс один метр.
Граница опасной зоны вблизи выемки с откосами, разрабатываемой без
механических креплений, определяется по таблице 3,4 СНиП III-4-80. Поскольку в проекте ведётся анкерное крепление свай, то расчёт производится
дополнительно. Из расчёта (см. стр. пояснительной записки) граница опасной
зоны:
- берма свободна от нагрузки: lн = 0 м,
- берма выемки имеет пригрузку: lн = 1,8 м.
9
4. Складирование материалов и конструкций.
Складирование материалов, конструкций и оборудования
должно
обеспечивать безопасность ведения погрузочно-разгрузочных работ, исключать самопроизвольное смещение, смятия и раскалывания складируемых
материалов.
На строительной площадке для временного хранения материалов
устраивают открытые склады.
Площадки для складирования должны иметь уклон в 2….50 для отвода дождевых и поверхностных вод.
При складирование сборных элементов и других штучных деталей
удобство и безопасность работ обеспечиваются:
-укладкой детали в штабели с учетом их устойчивости и удобства отпуска
деталей;
- подкладки и прокладки располагать в одной вертикальной плоскости;
- формировать штабели из одних деталей с учетом допустимой их высоты
по условию прочности и жесткости;
- размещением у штабелей указателей со схемами безопасной строповки;
- размещением более тяжелых изделий ближе к крану.
Обеспечить безопасный разрыв между складскими помещениями и
соседними зданиями и сооружениями согласно указаниям СНиП 11-89-80.
Оснастит стройку эффективными средствами пожара тушения.
10
5. Основные указания по технике безопасности в строительстве.
Исходными материалами при решении вопросов по обеспечению безопасности труда и санитарно-гигиеническому обслуживанию работающих
являются:
- СНиП 12-ОЗ-2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие
требования»;
- СНиП 12-04-2002 «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство»;
- СНиП 3.01.01-85* «Организация строительного производства».
Для разрабатываемого проекта согласно этим нормативным документам предусматриваем следующие мероприятия:
По периметру здания устанавливаем зону, опасную для нахождения
людей. Ширина этой зоны принимается равной 10 м. Опасную зону обозначаем хорошо видимыми предупредительными знаками и надписями.
На всех участках строительства, где это требуется по условиям работы: у оборудования, на подъездных рельсовых путях, автомобильных дорогах и других опасных местах вывешиваем хорошо видимые, а в темное время суток освещенные, предупредительные и указательные надписи и знаки
безопасности.
В местах перехода через канавы и траншеи (глубиной более 1 м.), а
также для прохода к рабочим местам, устраиваем переходные мостики и ходы шириной не менее 0,6 м. с перилами высотой 1 м.
Рабочие места, расположенные над землей и на перекрытии, на расстоянии 1 м. и выше огораживаем.
Отверстия в перекрытиях и проемы лестничных клеток, к которым
возможен доступ людей, закрываем сплошным прочным настилом.
При совмещении работ на одной вертикали, рабочие места оборудуем
соответствующим защитным устройством.
11
Все работающие на строительной площадке обеспечены питьевой водой в соответствие с действующими нормами. Питьевая установка расположена на расстоянии менее 75 метров, от рабочего места.
Проезды, проходы, подкрановые пути, погрузочные и разгрузочные
площадки и рабочие места необходимо регулярно очищать от строительного мусора и не загромождать, в зимнее время очищать от снега и льда, дороги посыпать песком, шлаком или золой.
Из числа инженерно-технических работников приказом генподрядчика должен быть назначен лицо, на которое возлагается контроль за своевременным принятием мер по недопущению перегрузок несущих конструкций
покрытия и перекрытия здания; ответственность за безопасное перемещение
грузов кранами.
Рабочие комплексных бригад должны быть проинструктированы и
обучены безопасным приемам по всем видам работ, выполняемых ими.
Краны, подъемники и другие грузоподъемные машины механизмы перед их эксплуатацией должны быть освидетельствованы и испытаны с составлением акта в соответствии с требованиями правил Госгортехнадзора.
При эксплуатации башенного крана следует ежедневно проверять состояние подкрановых путей и устранять неисправности. Подкрановые пути
необходимо ограждать.
Запрещается ведение каких-либо работ и пребывание людей на нижних этажах здания при производстве работ на выше лежащих этажах, а также в зоне перемещение элементов кранами.
Запрещается сбрасывать с перекрытия материалы, инструмент.
Завоз материалов на строительную площадку допускается только после устройства предусмотренных проектом производства работ площадок
для их хранения. Неправильное хранение и размещение материалов, изделий и оборудования запрещается.
Работы по укладке и разборке штабелей должны быть, как правило,
механизированы. При выполнении работ на штабеле высотой более 1,5 м.
12
необходимо применять переносные инвентарные лестницы. Складские площадки должны быть защищены от поверхностных вод. Между штабелями
на складах предусмотрены проходы шириной 1м. Прислонять, опирать материалы и изделия к заборам временным и к капитальным строениям запрещается.
Временную наружную открытую проводку на строительной площадке
следует выполнять изолированным проводом на надежных опорах так, чтобы нижняя точка провода находилась на высоте не менее 2,5 м. над рабочим
местом, 3,5 м. над проходами и 6 м. над проездами. На высоте мене 2,5 м.
от пола или настила провода должны быть заключены в трубы и коробы.
Электрические лампы общего освещения напряжением
127-220 в.
надлежит подвешивать на высоте не менее 2 м. от земли или пола. В случае
необходимости подвешивать светильники на высоте менее 2,5 м. над полом
(землей) должна быть исключена возможность случайных прикосновений к
их токоведущим частям, либо следует применять напряжение не выше 36 в.
При электросварочных работах, электроподогреве бетона участки работ, электрооборудование должны быть ограждены и иметь предупредительные надписи. Электроподогрев, должен производится под наблюдением
электромонтеров.
Вес поднимаемых грузов с учетом грузозахватных приспособлений и
тары не должен превышать максимальную (паспортную) грузоподъемность
крана при данном вылете стрелы и высоты башни.
Запрещается использовать краны и грузоподъемные строительные
подъемники для перемещения людей.
Подъем мелкоштучных и сыпучих грузов должен производится в специальной инвентарной таре, испытанной на прочность. Уложенный груз
должен находится ниже уровня бортов тары на 10 см.
Запрещается подъем грузов в виде пакетов без приспособлений, исключающих падение отдельных элементов из пакета. Подъем грузов по весу
близких к максимальной грузоподъемности крана при данном вылете стре13
лы, должен производится в два приема. Сначала деталь поднимают на высоту 20-30 см (в таком положение проверяют подвеску), затем на полную. Не
разрешается подъем грузов вес которых неизвестен. Запрещается подтаскивать (волочить) грузы грузоподъемными машинами косым натяжением канатов или поворотом стрелы, а также производить подъем конструкций, защемленных.
Отчистку конструкций от грязи, наледи, ржавчины следует производить на земле перед их подъемом. Строповка элементов должна производится согласно схеме строповок. Строповку элементов конструкции нужно
производить так, чтобы они подавались к месту монтажа в положение максимально близком к проектному.
Запрещается нахождение людей на элементах конструкции во время
их подъема, перемещения и установки.
Расстроповка установленных элементов и конструкций допускается
лишь после прочного и устойчивого их закрепления согласно П.П.Р.
Расчалки для временного закрепления элементов и конструкций
должны быть прикреплены к надежным опорам.
Смонтированные междуэтажные перекрытия до начало дальнейших
работ должны быть огорожены.
Запрещается выполнение монтажных работ при силе ветра 6 балов и
выше (9,3-12,4 м/сек), а также при гололедице, сильном снегопаде, грозе.
При монтаже вертикальных глухих панелей работа прекращается при силе
ветра 5 балов (скорость ветра 7,8-9,8 м/сек.).
Установленные в проектном положение элементы должны быть закреплены постоянно или временно при помощи специальных приспособлений. Расстраповка элементов (конструкций) до их закрепления запрещается.
14
6. Производственное освещение.
При выполнение работ в темное время суток было предусмотрено
освещение строительной площадки и участков внутри здания установками
равномерного рабочего освещения, а местное освещение – инвентарными
стойками или переносными приборами. Общее равномерное освещение
строительной площадки было принято равным 30 лк.
По требованию охранной организации на строительной площадке было выделено из рабочего освещения часть светильников, обеспечивающих
горизонтальную на уровне земли и вертикальную на плоскости ограждения
охранную освещенность равную 5 лк.
Начальная освещенность путей эвакуации внутри
данного здания
предусмотрено равным 40 лк, вне здания – 20 лк.
15
7. Устойчивость башенных кранов.
При расчётах различают грузовую, т.е. устойчивость крана от действия полезных нагрузок при возможном опрокидывании его вперёд в сторону стрелы и груза, и собственную, т.е. устойчивость крана при отсутствии
полезных нагрузок и возможном опрокидывании его назад в сторону противовеса. Грузовая устойчивость обеспечивается при условии:
К1М1 М n ,
где К1 - коэффициент грузовой устойчивости без учёта дополнительных
нагрузок принимается равным 1,4, а при наличии дополнительных нагрузок
(ветра, инерционных сил) и влияния небольшого допускаемого уклона пути
— 1,15;
М1 — момент, создаваемый рабочим грузом относительно ребра опрокидывания, Нм;
М n — момент всех прочих (основных и дополнительных) нагрузок, дей-
ствующих на кран относительно того же ребра с учётом наибольшего допускаемого уклона пути, Нм.
Грузовой момент М n = Q(а - b),
где Q— вес наибольшего рабочего груза, Н;
а— расстояние от оси вращения крана до центра тяжести наибольшего рабочего груза, подвешенного к крюку, при установке крана на горизонтальной плоскости, м;
b- расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м
Коэффициент грузовой устойчивости крана определяется по формуле:
К1
М зк
М gryz
Gb c cos h1 sin
Qn 2ah
Qv
a b Wp W1 p1
2
900 n H gt
1,15
Qa b
Где G — вес крана, Н
b— расстояние от оси вращения до ребра опрокидывыния, м
с— расстояние от оси вращения крана до его центра тяжести, м
16
а— угол наклона пути крана, град
h1 — расстояние от центра тяжести крана до плоскости, проходящей через
точки опорного контура, м
Q— вес наибольшего рабочего груза, Н
1
n— частота вращения крана вокруг вертикальной оси, мин
а— расстояние от оси вращения крана до центра тяжести наибольшего рабочего груза, подвешенного к крюку при установке крана на горизонтальной
плоскости, м
h— расстояние от оголовка стелы до плоскости, проходящей через точки
опорного контура, м
Н— расстояние от оголовка стрелы до центра тяжести подвешенного груза
(при проверке на устойчивости груз принимают над землей на 20....30 см)
v— скорость подъема груза, м/с
g— ускорение свободного падения, м/с2
t— время неустановившегося режима работы механизма подъема (время
торможения груза), с
W— ветровая нагрузка, действующая параллельно плоскости, на которой
установлен кран, на наветренную площадь крана, Па
Wi - ветровая нагрузка, действующая параллельно плоскости, на которой
установлен кран, на наветренную площадь груза, Па
р= h1 и р1= h— расстояния от плоскости, проходящей через точки опорного
контура, до центра приложения ветровой нагрузки, м
Коэффициент собственной устойчивости, т.е. коэф. устойчивости без
рабочего груза, в сторону, противоположную стреле:
К2 Gb c cos h1 sin /w2 p2 1,15
где w2 — ветровая нагрузка, действующая параллельно плоскости, на которой установлен кран, на подветренную площадь крана при нерабочем состоянии, Па;
р2 — расстояние от плоскости, проходящей через точки опорного контура,
до центра приложения ветровой нагрузки, м.
17
Числовые значения коэффициентов грузовой и собственной устойчивости определяют при направлении стрелы, перпендикулярном линии опрокидывания, без учёта действия рельсовых
захватов. Коэффициент соб-
ственной устойчивости крана определяют при наименьшем вылете крюка.
7.1 Проверяем грузовую устойчивость стационарного башенного крана
КБ — 514
Проверим грузовую устойчивость стационарного башенного крана
КБ-514.2 с учетом дополнительных нагрузок и уклона пути при подъеме
груза весом 30 кН.
Рис. 5.1. Расчетная схема устойчивости башенного крана с грузом (а), без
груза(б)
Исходные данные: G = 1950 кН; с = 0,56 м; v = 1,6 м/с; t = 15 с; W =
100 Па;
р = 26м; W1 = 40Па; n = 0,6 мин
1
; h = 52м; Н =52 м; а = 2°; b =
3,75м; а = 40м; h1 = 26 м; р1 = 52м.
18
Решение: Подставляем числовые значения в формулу собственной и
грузовой устойчивости.
К1
19503,75 0,56 cos 2 261 sin 2
30 0,62 40 52 30 1,6
40 3,75 100 26 40 52
900 0,6252 981 15
3040 3,75
1921
1,55 1,15
1240
К2 19703,75 0,56 cos 2 26 sin 2 /80 26 1,76 1,15
устойчивость обеспечена.
19
8. Монтаж ферм.
Фермы устанавливаются для подъема у мест монтажа в кассетах вдоль
рядов колонн, что обеспечивает свободный проход монтажного крана и
транспортных средств по пролету.
Фермы в проектное положение устанавливают в такой последовательности, которая обеспечивает устойчивость и геометрическую неизменяемость смонтированной части здания. Вследствие этого монтаж целесообразно начинать со связевой панели или с другой пространственно-устойчивой
части здания. Монтаж обычно ведется краном, который последовательно отступает со стоянки на стоянку.
Узлы строповки назначают в соответствии с длиной траверсы, применяемой для подъема фермы, и по принятой схеме строповки определяют
усилия в элементах.
При строповке ферм следует учитывать условия paботы конструкций
во время подъема. Как правило, стальные фермы стропят за два узла верхнего пояса, расположенные в пролете симметрично коньку.
Как правило, подъем стальных ферм обеспечивается строповкой без
усиления сжатого пояса.
Установленную ферму раскрепляют на опорах проектными креплениями и в промежутках — стальными распорками, концы которых примыкают
к жестко установленным элементам покрытия или расчалками из стальных
канатов, закрепляемыми за якоря.
8.1 Проверка устойчивости против опрокидывания от ветровой нагрузки монтируемой фермы.
Вес фермы Q=1984,1кН, длинна L=34,7, высота h=3м.
Qф=Q.2=38928.04Н
Расчетное значение ветровой нагрузки
W=0.8.W0.k.C.ψf=0.8.300.0.67.0.2.1.4=45.024кН
20
Расчетная нагрузка на ферму от ветрового воздействия при площади
фермы Sф=L.h=34,7.3=104,1м2 равна:
W=0.8.300.0.67.0.2.1.4.52,05=2343,5Н.
Сумма моментов сил, опрокидывающих опору, равна:
Моп=W.r2=2343.5.9.4=22028.9 Н.м.
Муд=Qф.a/2=38928.04.6.5/2=126517.3 Н.м.
Муд> Моп – ферма обладает достаточной устойчивостью.
21
9. Молниезащита объекта.
Исходя из вероятности, вызванным молнией пожара, из возможных
разрушений и ущерба при ударе молнии и количеству ударов молнии за год
подбираем класс здания по устройству молниезащиты. Подсчет ожидаемого
количества N поражений молнией в год:
N=[(S+6h)(L+6h)-7.7h2]n*10-6=
=[(34+6*10.8)(67.7+6*10.8)-7.7*10.82]4*10-6=0, 05 ударов за год
К зданию жилого дома применяется 3-категория молниезащиты и зона Б при использование стержневых и тросовых молниеотводов.
При выполнении молниезащиты здания для повышенной безопасности людей, заземлители располагают в редко посещаемых местах, в удалении на 5м и более от основных проезжих пешеходных дорог. Заземлители
должны быть расположены под осфальтовым покрытием дороги.
Молниеприемником служит металлическая сетка на плоской кровле.
Молниеприемная сетка должна быть выполнена из стальной проволоки
диаметром 6-8мм и уложена на кровлю непосредственно или уложена под
слой негорючего утеплителя или гидроизоляцию. Сетка должна иметь ячейки 12х12м (не более 150м2).
Металлические элементы здания, расположенные на крыше (трубы,
вентиляционные устройства, металлические элементы фонарей и др.) должны быть соединены молниеприемной сеткой. Токоотводы, соединяющие
сетку с заземлителями, должны быть проложены не реже чем через каждые
25м по периметру здания.
9.1 Расчет заземляющего устройства
Сопротивление заземлителей при расстилании тела молнии называется импульсным и определяется по формуле:
Где R- сопротивление электрода при низкой частоте, подбираем в зависимости от удельного сопротивления грунта =150кн/м3(суглинок)
22
R=14 Ом*м
=0.9 – коэффициент импульса
R u R 0.9 14 12.6 Ом м
Принимаем горизонтальный полосовой заземлитель – полоса 4х40,
длиной 10м и заглубляем его на глубину 0.8м.
полоса 4х40 мм
Суглинок
Вывод: подобранное заземляющее устройство полностью удовлетворяет нормы изложенные в СН 305-77, так как сопротивление заземлителей
не превышает допустимое значение 20 Ом*м.
9.2 Расчет защитного зануления.
Зануление состоит в соединении корпусов токоприёмника или другого
оборудования (которое может оказаться под напряжением в результате
нарушения изоляции) с нулевым проводом при помощи металлических проводников.
Задача зануления та же, что и защитного заземления – ликвидация
опасности поражения электрическим током при нарушении изоляции и появлении на корпусах оборудования опасного напряжения (ГОСТ 12.1.81.
Электробезопасность. Защитное зануление).
Требуется рассчитать систему защитного зануления при мощности
питающего трансформатора 180 кВА, схема соединения обмоток трансформатора – звезда, для вибропогружателя мощностью 40 кВт (1 шт.), 3-х фазный, U 380 В.
Проверим условие обеспечения отключающей способности зануления:
Iкз 3*Iпл.вст., и Iкз = Uф/(Zт/3 + Zn), где
Uф – фазное напряжение, В,
23
Zт – сопротивление трансформатора (Ом),
Zп – сопротивление петли фаза-нуль.
Zп = (Rф + Rн) + (Хф + Хн + Хи) , где
Rф, Rн – активное сопротивление,
Хф и Хн – внутреннее инд. сопротивление,
Хи – внешнее инд. сопротивление.
Принципиальная схема зануления.
R0 – заземление нулевой точки трансформатора,
Zт – сопротивление обмотки трансформатора,
Rн – сопротивление нулевого провода,
1 – плавкие вставки,
2 – св. аппарат,
Iкз – ток короткого замыкания,
Rф – сопротивление фазного провода,
Rп – повторное замыкание нулевого провода.
Определяем сопротивление трансформатора Zт по таблице IV.1 [20].
Определяем номинальную силу тока:
Iэл.св. = n*P*1000/(Uн*cos 3 = 40*1000/(380*1*3) = 61,9 А, где
n – число аппаратов,
Р – номинальная мощность,
Uн – номинальное напряжение,
24
cos - коэффициент мощности.
Для расчёта активных сопротивлений Rф и Rн задаёмся сечением, длиной, материалом нулевого и фазного проводников:
R = *l/S, где
- удельное сопротивление меди, = 0,018,
l – длина проводника,
S – площадь сечения.
Активное и индуктивное сопротивления определяем по таблице II.2
[20]. Величину внешнего индуктивного сопротивления петли фаза-нуль в
практических расчётах принимают 0,6 Ом/км. По справочным данным находим основные технические характеристики электротрансформатора N = n*P
= 40*1 = 40 кВт,
cos = 1,0, Iпуск/Iн = 7,5. Рассчитываем пусковой ток пи-
тания аппарата
Iпуск. = 7,5*61,9 = 464 А.
Вычисляем номинальный ток плавкой вставки
Iпл. вст. = Iпуск./ = 464/1,9 = 240 А.
Определяем ожидаемое значение тока короткого замыкания:
Iкз 3*Iпл. вст. = 3*290 = 870 А.
Задаёмся стандартным сечением нулевого провода 5Х50 мм и рассчитываем плотность тока : = Iкз/S = 870/250 = 3,4 А/мм.
По таблице VI.2 находим активные и индуктивные сопротивления
стальных проводников. Для этого задаёмся сечением и длиной нулевого lн и
фазового lф проводников, выполненных из стали:
lн = 50 м, сечение S = 160 мм (4Х40 мм),
lф = 100 м, сечение S = 50,27 мм (8 мм).
Сечение нулевого проводника и его материал выбираются из условия,
что полная проводимость нулевого провода была не менее 50 % от полной
проводимости фазного провода.
25
Активное сопротивление фазового провода принимается согласно
таблице IV.2 [20] в зависимости от площади сечения и плотности тока:
Rф = r*lф = 5,0*0,1 = 0,5 Ом.
Аналогично определяем активное сопротивление нулевого провода:
Rн = r*lн = 1,0*0,05 = 0,05 Ом.
Определяем внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводников Хф и Хн:
Хф = Х*lф = 3,0*0,1 = 0,3 Ом, Хн = Х*lн = 0,7*0,05 = 0,035 Ом.
Общая длина петли фаза-нуль:
50+100 = 0,15, тогда Хн = 0,6*0,15 = 0,09 Ом.
Используя полученные данные рассчитаем Zп и определим ток короткого замыкания.
Zп = (Rф + Rн) + (Хф + Хн + Хи) = 0,395 Ом.
Iкз = Uф/(Zт/3 + Zп) = 380/(0,382/3 + 0,395) = 462 А.
Проверим условие срабатывания:
Iкз 3*Iпл.вст. или 762 3*240 = 720 А.
Так, Iкз более чем в три раза превышает номинальный ток плавкой
вставки, поэтому при замыкании на корпус плавкая вставка перегорит за 5-7
секунд и отключит повреждённую фазу. По номинальному току в таблице
VI.4 [20] принимаем плавкую вставку ПН 2 – 250 с номинальным током 80А
при напряжении сети 360 В.
9.3 Расчет заземляющего устройства сварочного аппарата.
Защитное заземление – преднамеренное соединение с землёй частей
оборудования, не находящегося под напряжением в нормальных условиях
эксплуатации, но которые могут оказаться под напряжением в результате
нарушения электроизоляции.
Согласно «Правилам устройства электроустановок» сопротивление
защитного заземления в любое время года не должно превышать 4 Ом при
Nтр > 100 кВА.
26
Рассчитываем заземляющее устройство сварочного аппарата напряжением U = 380 В в трёхфазной сети с изолированной нейтралью при исходных данных:
- грунт – суглинок с удельным электрическим сопротивлением 100 Ом*м,
- заземлители – стальные трубы 0,08 м, длиной 2,5 м, располагаемые вертикально и соединённые на сварке стальной полосой 4Х40 мм,
- мощность сварочного аппарата 35 кВт,
- мощность трансформатора 180 кВА,
- сопротивление заземления [rs] 4 Ом.
Принимаем
следующую
схему
заземления
(см.
расчётно-
пояснительную записку). Определяем сопротивление одиночного вертикального заземлителя.
Rв = [lн*2*l/d + (1/2)*(4*t + l)/(4*t – l)]*расч/(2**l), где
t – расстояние от середины заземлителя до поверхности грунта,
l, d – длина и диаметр заземлителя.
Расчётное удельное сопротивление грунта
расч = *, где - коэффициент сезонности = 1,7, тогда
расч = 100*1,7 = 170 Ом*м, а Rв = 48 Ом.
Определяем сопротивление стальной полосы, соединяющей стержни:
Rп = (расч/2**l)*ln(l/d*t), где
l – длина полосы,
d – 0,5 ширины полосы,
t – расстояние от полосы до поверхности земли.
’расч = *’ = 100*5,9 = 590 Ом.
Rп = [590/(2**2,5)]*ln[50/(0,04*0,8)] = 21 Ом.
Определяем число n одиночных стержней:
n = Rв/(r3*в = 48/(4*0,66) 18 штук.
Определяем общее сопротивление заземляющего устройства R с учётом соединительной полосы.
27
R = Rв*Rг/(Rв*г + Rг*в*n) = 48*21/(48*0,39 + 21*0,66*18) 3,76 < 40
Ом.
Устройство заземления:
1 – плавкие вставки.
2 – электродвигатель.
3 – соединительная полоса.
4 – заземлители.
28
10. Эвакуация людей из здания.
Особое значение приобретает движение людей во время возникновения пожара в здании, аварии или какого-либо стихийного бедствия. Поскольку возникновение пожара возможно в любом помещении, учет аварийной эвакуации людей обязателен для любого помещения и в целом для здания.
«Арена – Мытищи» обеспечена эвакуационными выходами непосредственно наружу для эвакуации людей при пожаре. Каждый сектор спортивного комплекса оборудован не менее чем 3-ми эвакуационными выходами, которые постоянно свободны и готовы к использованию по назначению.
Эвакуационные выходы оборудованы электронными замками, которые при
возникновении пожара открываются автоматически от АПС или при выходе
после нажатия специальной аварийной кнопки. Минимальное расстояние
между наиболее удаленными выходами следует определять по формуле:
l≤1.5P, где Р – периметр помещения. В тренировочном зале l≤318600мм,
l=136030мм.
Все пути эвакуации (проходы, коридоры, лестницы и т.д.) должны
иметь по возможности равные вертикальные ограждающие конструкции без
конструктивных или технологических выступов, сужающих свободную ширину пути. Все виды путей эвакуации должны иметь естественное или искусственное освещение, которое должно работать как от обычной электросети, так и от сети аварийного освещения.
Минимальная ширина коридора или прохода определяется расчетом,
но должна быть не менее 1,0м (в моем проекте минимальная ширина коридора 2,7м). Исключением составляют проходы, нижняя часть которых может быть частично занята оборудованием (например, проходы между креслами в зрелищных помещениях). Ширина таких проходов должна быть не
менее 0,5м. Геометрические размеры путей эвакуации, дверных проемов на
путях эвакуации приняты в соответствии с требованиями СНиП 21-01-97*.
29
Отделка на путях эвакуации предусматривается в соответствии с
п.6.29...6.45 СНиП 21-01-97*. Лестничные клетки и марши в зданиях отвечают требованиям п.б.29...6.45 СНиП 21-01-97*. Выходы из лестничных
клеток предусматриваются непосредственно наружу на прилегающую территорию. Противодымная защита путей эвакуации предусматривает устройство световых проемов в наружных стенах лестничной клетки Н1 площадью
не менее 1,2 м2 на каждом этаже. Незадымляемость лестницы Н1 обеспечивается мероприятиями в соответствии с требованиями п.6.37 СНиП 21-0197*.
При условии работоспособности средств противопожарной защиты
угроза для жизни и здоровья людей минимальна, так как установка автоматической пожарной сигнализации позволяет обнаружить возгорание в течение 3-5 минут, автоматически запускается система оповещения и производится удаление продуктов сгорания с путей эвакуации. Площадь пожара не
превысит 75-150м2. (Противопожарные мероприятия см. I.2.2)
Порядок проведения спасательных работ и привлекаемая для этих целей техника и оборудование: Спасательные работы проводятся пожарными
расчётами ОФПС-18, прибывающими на пожар первыми в составе дежурных
смен СЧ-17, ПЧ-112, ПЧ-15. Спасание людей производится с использованием СИЗОД в составе звеньев ГДЗС, следующих по направлениям. В качестве
механических средств спасания применяются автомеханические лестницы
СЧ-17, ПЧ-80, ПЧ-73, ПЧ-82.
Порядок оказания медицинской помощи пострадавшим: Медицинская
помощь пострадавшим оказывается до приезда карет скорой помощи медицинским персоналом арены, далее медицинским персоналом станции скорой
помощи г. Мытищи.
30
10.1 Расчет необходимого времени эвакуации людей из тренировочного
катка.
- Определяем геометрические характеристики помещения. На основе
анализа проектного решения объекта определяются геометрические размеры
помещения и высота рабочих зон. Рассчитывается свободный объем помещения, который равен разности между геометрическим объемом помещения
и объемом оборудования или предметов, находящихся внутри. Если рассчитать свободный объем невозможно, то допускается принимать его равным
80% геометрического объема. Длина зоны со стороны тренировочного катка
66,14м, ширина – 34,9м, высота 9,4м. С противоположной стороны длина –
6,54м, ширина – 27,14, высота – 7м. Таким образом свободный объем
V=18 352 м3.
- Выбираем расчетные схемы пожара. Принципиально возможны два
варианта возникновения и распространения пожара в данном помещении:
одиночных декораций, горючих отделочных или облицовочных материалов
стен и по рядам кресел. Однако загорание дерматиновой обивки кресла от
малокалорийного источника трудноосуществимо и может быть легко ликвидировано силами находящихся в зале людей. Следовательно, вторая схема
практически нереальна и отпадает. Декорацию примем условно из ткани
массой 50кг со следующими характеристиками: Q= 13,8 МДж·кг-1; D= 50
Нп·м2 ·кг-1; LO2=1,03 кг·кг-1; LСО2=0,203 кг·кг-1; LСО=0,0022 кг·кг-1; ψ = 0,0115
кг·м2 ·c-1; Vв=0,3 м·с-1; Vг =0,013 м·с-1.
А=0,667.ψ.Vг.Vв, n=3, где Vг и Vв - средние значения горизонтальной и вертикальной скорости распространения пламени по поверхности материала, м·с-1.
А= 0,667.0,0115.0,013.0,3 = 2,99·10-5 кг·с-3; n = 3.
- Определяем tкр при α = 0,3, В = 351 кг. Расчет tкрj производится в следующей последовательности. Сначала находится значение комплекса
В=f(V,Q)
где Q - низшая теплота сгорания материала, охваченного племенем (при рассматриваемой схеме), MДж·кг-1; V – свободный объем помещения, м3. За31
тем рассчитывается параметр по формуле z=h/H·exp(1,4·h/H). Приведенная
высота Н определяется, как отношение геометрического объема к площади
горизонтальной проекции помещения: Н=18 352/(72.680·34.900)=7.24м3. Высота рабочей зоны рассчитывается следующим образом: h= hотм+1.7-0.5δ, где
hотм – высота отметки зоны нахождения людей над полом помещения, м; δ разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, м.
h= 0+1.7-0.5·1,8=0,8м.
z=0,8/7,24·exp(1,4·0,8/7,24)=0,2
Далее определяется критическая продолжительность пожара для данной j-й схемы развития по каждому из опасных факторов:
а) повышенной температуре
1/ n
t
T
kpj
B
70 t 0
ln 1
A j
(273 t 0 ) z
=102с
где t0 - начальная температура в помещении =25°С;
б) потере видимости
1/ n
t
ÏÂ
kpj
1
B
V ln( 1,05 E )
ln 1
20 B D z
Aj
=151c,
где α – коэффициент отражения (альбедо) предметов на путях эвакуации
=0,3; Е – начальная освещенность путей эвакуации = 40лк; D - дымообразующая способность горящего материала =50 Нп·м 2 ·кг -1 ;
в) по пониженному содержанию кислорода
1/ n
O2
t kpj
1
B
0
,
044
ln 1
BL
O2
Aj
0,27 z
V
=160с,
где LО2 - расход кислорода на сгорание 1 кг горящего материала =1,03 кг·кг-1.
Выделение токсичных продуктов горения не будет опасным для человека в
этой рабочей зоне. Тогда для тренировочного катка tкр={187, 234, 255}=187с.
- Проверяем, опасна ли выбранная расчетная схема. После расчета критической продолжительности пожара для каждой из выбранных схем его
32
развития находится количество выгоревшего к моменту tкр j материала m=Аj·
tкр j
m= 2,99·10-5 ·(102)3 = 31,7 кг<50 кг.
Следовательно, схема опасна.
- Определяем необходимое время эвакуации людей. Необходимое время эвакуации людей из данной рабочей зоны рассматриваемого помещения
рассчитывается по формуле:
tнб=кб . tкр , где кб - коэффициент безопасности, кб = 0,8.
tнб = 0,8·102 = 82с = 1,4 мин.
33
