Расчет стержневого молниеотвода для производственного здания
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

        Расчеты молниезащиты производятся на этапе проектирования и функционирования производственных зданий.

Исходные данные:

· длина (А), ширина (В), максимальная высота здания (Н); в качестве примера при проведении расчета принято: А=100м; В=50м; Н=10м;

· географическое расположение здания – центральный регион РФ, Рязанская область;

· состояние грунта – суглинок;

· степень огнестойкости здания – II;

· класс производства по взрывоопасности и пожароопасности П – I [21];

· категория молниезащиты – III, зона Б [22].

Порядок выполнения расчета:

 

1 Определение необходимости обеспечения здания защитой от атмосферного электричества.

1.1 Расчет ожидаемого количества ежегодных прямых ударов молнии в здание.

,                                 (4.2.1)

где n=4 – среднее количество ежегодных поражений молнией земной поверхности площадью 1 км2; справочная величина, учитывающая среднегодовую продолжительность гроз в центральном регионе РФ 40÷60 ч.

.

1.2 Определение необходимости и зоны молниезащиты категории III из условий:

0,02≤N<2– защита зоной Б;

2<N – защита зоной А.

Вывод - для рассматриваемого примера достаточна защита зоной Б.

2 Выбор типа и конструкции молниеотвода.

Для разрабатываемого технического объекта выбирается одиночный стержневой молниеотвод, располагаемый на середине длиной стороны здания на расстоянии S от фундамента. В качестве заземлителя молниеотвода предлагается углубленная в грунт металлическая конструкция, состоящая из двух вертикально забиваемых электродов, соединенных в верхней части металлической полосой. Элементы конструкции молниеотвода и их основные технические параметры представлены на рисунки 4.1 и 4.2.

 

Схема расположения элементов молниеотвода и защитной зоны (защитного конуса) относительно здания

 

а)

Обозначения:

1 – защищаемое здание;

2 – опора молниеотвода (стальная конструкция);

3 – молниеприемник (стальной профиль длиной ≥ 200 мм, сечением > 100мм2);

4- токовод (сечение ≥ 48 мм2);

5- заземлитель (сопротивление относительно земли ≤ 20 Ом);

 

 

 

 

 


                                h0 – высота защитного конуса;

            h              hМ – высота молниеотвода;

rH – радиус защитного конуса на высоте здания;

5-
r0 – радиус защитного конуса на уровне земли;

S = 6 м – расстояние от фундамента до опоры молниеотвода. 

 

 


б)

         
   

 

 


Рисунок 4.1 –  Конструкция надземной части молниеотвода

 

3 Расчеты конструкционных параметров надземной части молниеотвода.

3.1 Определение радиуса защитного конуса на высоте здания:

;                                                          (4.2.2)

.

3.2 Определение высоты молниеотвода:

;                                                            (4.2.3)

.

3.3 Определение высоты защитного конуса:

h0=0,92hМ;                                                                              (4.2.4)

h0=0,92∙61=56м.

3.4 Определение радиуса защитного конуса на уровне земли:

r0=1,5 hМ;                                                                                (4.2.5)

r0=1,5∙61=96м.

4 Расчет заземлителя молниеотвода. Основное техническое требование –  сопротивления не должно превышать 20 Ом.

4.1 Выбор конструкции и основных проектных размеров выбирается двухэлектродный заземлитель, рисунок 4.2.

4 – токовод;

l=3м – длина вертикального пруткового электрода;

d=0,022м – диаметр прутка;

а=4м – расстояние между прутками (длина соединительной полосы);

hэ =2м – глубина заложения электродов (расстояние от поверхности земли до середины электрода);

hП =0,5м – глубина заложения полосы;

 в    =0,05м – ширина полосы.

 

 

     
 

 


Рисунок 4.2 – Конструкция заземлителя

 

4.2 Определение сопротивления пруткового электрода:

,                                              (4.2.6)

где ρ=100 Ом м – удельное электрическое сопротивление грунта (суглинка).

.

4.3 Определение сопротивление полосы:

    ;                                                  (4.2.7)           

.

4.4 Определение сопротивления заземлителя:

,                                      (4.2.8)

где n=2 – количество вертикальных электродов;

=0,91 – коэффициент вертикального экранирования электродов в рассчитываемой конструкции заземлителя;

=0,94 – коэффициент горизонтального экранирования.

.

Вывод - Расчетное значение электрического сопротивления меньше 20 Ом.

Проект молниезащиты отвечает требованиям [22].

 





Дата: 2018-12-28, просмотров: 295.