EA006266B1 - Защитное устройство для зданий или сооружений - Google Patents

Abstract

Изобретение касается устройства для защиты зданий или сооружений от внешних воздействий. Согласно изобретению металлические канаты растягивают вокруг по меньшей мере части зданий или сооружений.

Description

Настоящее изобретение касается устройства для защиты зданий или сооружений от внешних воздействий.

Так, например, в заявке ΌΕ 4321229 А1 указывается на то, что промышленные сооружения должны быть защищены от внешних или внутренних воздействий. Среди прочих под внешними воздействиями подразумевают последствия таких стихийных бедствий, как землетрясения, наводнения или пожары, крушения поездов и авиакатастрофы или иные взрывы. Для защиты промышленного сооружения надежными техническими релевантными компонентами в ΌΕ 4321229 А1 предлагается располагать все надежные технические релевантные компоненты в пределах внешней оболочки, которая состоит из фундамента, а также внешнего усеченного кругового цилиндра или усеченного конуса, установленного на этот круговой цилиндр и соответственно усеченный конус, покрывающий элемент оболочки. Внешняя оболочка должна состоять преимущественно из железобетона. Такое защитное устройство предназначено для химических сооружений с высокотоксичными или высоковзрывчатыми веществами или атомной электростанции с первичной циркуляцией, причем защищаемые части установок следует располагать в железобетонной оболочке, закрытой со всех сторон. Железобетонную оболочку при необходимости выполняют таким образом, что она создает достаточное сопротивление падающему самолету.

Как показали террористические нападения на Всемирный Торговый Центр 11 сентября 2001 г., а также на американские правительственные здания, существует большая потребность защищать такие целевые объекты и работающих там людей. Несмотря на то, что издержки на модернизацию защищаемых зданий или сооружений относительно велики, недостаток закрытых защитных оболочек состоит также в том, что внутри можно работать только при искусственном освещении, чего необходимо избегать по рабочим физиологическим причинам.

Поэтому задача данного изобретения состоит в создании защитного устройства для зданий или сооружений от внешних воздействий, при котором по возможности сохраняется наружная оптически выбранная форма здания и к которой монтируется защитное устройство без больших технических издержек и, по меньшей мере, не препятствует дальнейшему прохождению естественного света.

Для решения этой задачи согласно изобретению предлагается, по меньшей мере, закрепить вокруг одной части здания или сооружения проволочные канаты. Проволочные канаты защищают в случае целенаправленно управляемых самолетов, а также при авиакатастрофах действуют на части самолета как режущие инструменты. Проволочные канаты уже поглощают большую часть кинетической энергии попадающего туда корпуса самолета, который при этом уже частично повреждается или разрушается. Кроме того, удар самолета о проволочные канаты приводит к тому, что соответственно расстоянию проволочных канатов и здания неизбежные взрывы происходят раньше, таким образом их мощность только частично достигает здания. Однако закрепленные канаты не могут предотвращать падения частей самолета на здание. Поэтому направленное повреждение очевидно является незначительным по сравнению с повреждением, возникающим при проникновении самолета в здание или сооружение, в пределах которого неизбежные взрывы затем воздействуют разрушительно. Расположение канатов, в частности, их взаимное расстояние, расстояние от здания, а также их прочность может подгоняться в данный момент к желаемым защитным условиям и, соответственно, подгоняться к зданию с расчетом на возможное дооснащение.

Дальнейшее развитие изобретения описано в пунктах формулы. В частности, по меньшей мере, некоторые из проволочных канатов расположены поверх здания или сооружения, предпочтительно на расстоянии по меньшей мере 10 м. Самая действенная защита здания достигается тогда, когда расстояние проволочных канатов от здания по возможности велико. Тем не менее, это существенно зависит от высоты защищаемого здания, а также от растяжки проволочных канатов на необходимую площадь. В малозаселенных или незаселенных областях этого можно достигать с помощью столбов соответствующей высоты, к которым прикреплены канатные растяжки, причем интервалы между канатами составляют 100 м. Принципиально такие растяжки известны в радиомачтах, причем угол, под которым канат и, соответственно, канаты направлены от столба к земле, где они соответственно закрепляются, составляет 45° или менее. В самом простом случае проволочные канаты закрепляют с растяжками от отдельных столбов, которые устанавливают на защищаемом здании или сооружении или сбоку от него. Кроме того, проволочные канаты могут быть дополнительно закреплены между контрфорсами. В зданиях с несколькими башнями также возможно закрепление канатов между башнями. В высоких башнях также можно размещать по горизонтали отстоящие от башни носители, между которыми закрепляются проволочные канаты. Для защиты более высоких зданий также возможно создание самонесущей оболочки из общего числа проволочных канатов и контрфорсов, которые образуют всестороннюю грубую сеть. Расстояние параллельных проволочных канатов друг от друга может соответственно составлять длину крыла самолетов, т.е. от 5 до 15 м, преимущественно около 10 м. Существенным является то, что самый большой размер ячеек такой сети меньше, чем длина крыльев самолета, от беспрепятственного удара которого должно быть защищено здание. Надежную защиту обеспечивают толстые стальные тросы диаметром по меньшей мере 0,5 см. Хотя более тонкие канаты имеют недостаток незначительного сопротивления разрыву при растяжении, но такой канат режет существенно эффективнее. В противоположность этому толстые канаты имеют преимущество более высокого сопротивления разрыву при растяжении. В отношении вы

- 1 006266 бора материала каната и построения каната следует обратиться к сведениям, известным именно для канатных растяжек радиомачт.

Для повышения режущего действия проволочных канатов при дальнейшем усовершенствовании изобретения можно оснастить поверхности проволочных канатов волновым шлифом, как, например, в ножах для хлеба или универсальных ножах. Волновой шлиф можно затем оптимизировать скорее всего тогда, когда проволочные канаты являются не круглыми в поперечном сечении, а овальными, клиновидными или листообразными. В этом случае режущее действие значительно повышается.

В рамках данного изобретения также можно предусмотреть упругие каркасы в области растяжки каната, в частности, винтовые пружины. Эти пружины повышают упругость каната, которая сохраняется длительное время при ударе самолета до достижения максимального напряжения перед разрывом каната или пружины для осуществления режущего действия.

Дальнейшие преимущества и примеры осуществления защитного сооружения согласно изобретению поясняются далее на чертежах.

На фиг. 1-3 изображены принципиальные схемы защиты проволочными канатами зданий 10, которые представлены здесь соответственно в виде куба и прямоугольного параллелепипеда.

Согласно фиг. 1 на крыше здания расположен столб 11, который должен иметь по возможности большую высоту. К этому столбу прикреплены на выходе несколько канатов 12, которые закреплены в забетонированных поверхностях 13 со стороны грунта. В зависимости от величины здания и высоты столба можно также использовать более четырех канатов 12.

В другом варианте осуществления изобретения согласно фиг. 2 предусмотрены четыре столба 14, представленных к зданию со стороны, которые удерживаются при помощи канатов 12 и прикрепленных между ними дополнительных канатов 15, вдоль которых поперечно крест-накрест подходят следующие канаты 16 и 17. При необходимости могут быть предусмотрены еще дополнительные канатные растяжки 18, которые закреплены в грунте. Само собой разумеется, можно использовать также более четырех столбов. Проволочные канаты 15 и 16 могут быть подвешены с провисанием согласно одному примеру осуществления изобретения, при этом в случае одного удара самолета опасность устраняется, поскольку из-за возникающего напряжения канаты рвутся быстрее.

Согласно фиг. 3 предусмотрены два (или более), изготовленные в виде грунта стальных профиля 19 и 20, на расстоянии между которыми натянуты несколько канатов 21 или свободно подвешены соответственно канаты 15 и 16. Это самонесущее сооружение перекрывает здание 10, причем между канатами 21 и крышей здания 10 по возможности должно существовать большее расстояние. При необходимости дополнительные канатные растяжки также могут быть предусмотрены над укрепленной на крыше здания опоре согласно фиг. 1, что повышает защиту.

Канаты 12, 15, 16, 17 и/или 21 могут быть связаны также концами или соответствующими промежуточными звеньями со стальными винтовыми пружинами, с помощью которых повышается упругость канатных сооружений. Непосредственно при ударе самолета о туго натянутые канаты существует вероятность их разрезания и, соответственно, при этом предотвращается угроза разрыва этих канатов либо, по меньшей мере, значительно замедляется. С увеличением упругости повышается также распиливающее действие, которое оказывают эти канаты на части падающего самолета.

Чем больше расстояние канатов от защищаемого здания или химического сооружения и чем более стабильны против разрыва канаты 12, 15, 16, 17 и/или 21, тем вероятнее торможение падающего или целенаправленно управляемого самолета, а также его разрушение. Хотя невозможно предотвратить падение частей самолета на здание 10, однако, их скорость значительно тормозится. В итоге, возможные угрожающие взрывы происходят вне защищаемого здания 10.

В частности, при защите учитывается выбранная конструкция для атомных электростанций, которую можно комбинировать также с оболочкой согласно ΌΕ 4321229 А1.

Если дополнительно к уже имеющейся стальной оболочке предусматривается растяжка проволочного каната, то усовершенствованная защита здания практически обеспечивает невозможность повреждения защищаемых частей сооружений.

Claims (9)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Устройство для защиты зданий или сооружений от внешних воздействий, отличающееся тем, что, по меньшей мере, вокруг одной части здания или сооружения натянуты проволочные канаты (12).
2. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, некоторые из проволочных канатов (15, 16, 17) расположены поверх здания или сооружения преимущественно на расстоянии 10 м или более.
3. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что проволочные канаты представляют собой растяжки отдельных столбов, которые установлены на защищаемом здании или установке или с их стороны.
4. 4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что проволочные канаты натянуты между контрфорсами или что совокупность проволочных канатов и контрфорсов образует самонесущую оболочку.
5. 5. Устройство по пп.1-4, отличающееся тем, что расстояние между параллельными проволочными канатами составляет от 5 до 15 м, предпочтительно 10 м.

   - 2 006266
6. 6. Устройство по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что диаметр проволочного каната составляет по меньшей мере 0,5 см.
7. 7. Устройство по одному из пп.1-6, отличающееся тем, что проволочные канаты связаны с упругими каркасами преимущественно винтовыми пружинами.
8. 8. Устройство по одному из пп.1-7, отличающееся тем, что проволочные канаты изготовлены в форме (ножевых) лезвий.
9. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что изготовленные проволочные канаты в форме лезвий имеют волновой шлиф.