Задача № 3

Произвести расчет молниезащиты производственного здания одиночным стержневым молниеотводом.

Исходные данные принять по варианту, номер которого совпадает с последней цифрой учебного шифра (таблица 7).

Т а б л и ц а 7 – Выбор варианта задачи

Исходные данные	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Категория объекта по молниезащите	III	II	III	II	III	II	III	II	III	II
Размеры объекта, м: - высота - ширина - длина	11 6,5 15	10 7 26	14 8 20	16 10 18	18 10 19	25 11 20	22 15 21	24 14 22	26 18 22	28 18 30
Интенсивность грозовой деятельности, ч/год	10–20	20–40	40–60	60–80	> 80	10–20	20–40	40–60	60–80	> 80

Указания к решению задачи

1 Привести расчетную схему молниеотвода. Пример схемы зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода представлен на рисунке 5.

2 Определить вероятное число ударов молнии в год в здание

N = (А + 6h_x)(В + 6h_x)n10^-6,

где А, В – соответственно ширина и длина защищаемого здания, м;

h_x – наибольшая высота здания, м;

n – среднее число ударов молнии в год на 1 км². Определяется в зависимости от интенсивности грозовой деятельности по приложению Е или п. 3 [95].

3 Установить тип зоны защиты молниеотвода. Определяется в зависимости от значения N и категории молниезащиты объекта. Рекомендации по выбору зоны защиты приведены в приложении Е или на с. 19 [95].

4 Определить минимальное расстояние между молниеотводом и объектом. Принимается самостоятельно согласно приложению Е или п. 5 главы I [95].

5 Установить горизонтальное сечение зоны защиты R_х на высоте h_х – согласно данным, полученным ранее.

6 Рассчитать высоту стержневого молниеотвода h до 150 м и горизонтальное сечение зоны защиты R_о на высоте h_о по формулам:

зона типа А	ho = 0,85h; Ro = (1,1 – 0,002h) h; Rx = (1,1 – 0,002h)(h – hx /0,85);
зона типа Б	ho = 0,92h; Ro = 1,5h; Rx = 1,5(h – hx / 0,92); h = (Rx + 1,63hx)/1,5.

7 Сделать выводы (обобщить результаты расчета).

Литература: [3, 4, 7, 12, 19, 22, 26, 32, 37, 39, 84, 93, 95, 97].

Задача № 4

Рассчитать строп из стального каната, предназначенный для перемещения груза.

Исходные данные принять по варианту, номер которого совпадает с последней цифрой учебного шифра (таблица 8).

Указания к решению задачи

1 Привести схему строповки груза. Желательно подобрать груз, относящийся к сфере вашей деятельности. Пример схемы для расчета усилий в ветвях каната приведен на рисунке 6 или рисунке III.3 [15].

2 Маркировочную группу каната по временному сопротивлению разрыву принять самостоятельно из следующих значений: 1400, 1600, 1700 или 1800 МПа.

3 Определить натяжение, возникающее в каждой ветви стропа (без учета динамической нагрузки), Н,

S = Q / (n cos),

где Q – вес поднимаемого груза, Н, Q = m g;

m – масса поднимаемого груза, кг;

n – общее число ветвей стропа;

 – угол наклона каната к вертикали, град.

Т а б л и ц а 8 – Выбор варианта задачи

Исходные данные	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Масса груза, т	2,5	3	4,5	4	1,5	3,5	4	4,5	2	3
Число ветвей стропа	2	4	4	4	2	4	2	4	2	4
Расстояния между точками закрепления, м: - по длине - ширине	3,0 –	4 1,5	3,8 2	3,5 1,5	4 –	3,5 2	3 –	4,5 1,5	3,2 –	3,0 1,8
Угол наклона каната к вертикали, град	60	45	30	45	30	45	30	60	30	45
Коэффициент запаса прочности	5,5	5,0	6	5,5	5,0	6	5	5,5	5,0	6

4 Вычислить расчетное разрывное усиление в ветви стропа, Н,

R = S k_з,

где k_з – коэффициент запаса прочности, который определяется с учетом рекомендаций (таблица Ж.2);

5 Определить длину ветвей стропа рассчитать в зависимости от приведенной схемы строповки, используя тригонометрические функции.

6 Подобрать по ГОСТу диаметр каната и привести условное обозначение каната для стропов. Используя таблицу III.1 [15] или таблицу Ж.3, по разрывному усилию выбрать канат (расчетное разрывное усилие должно быть меньше временного сопротивления разрыву и ближайшее к нему по значению) и установить его технические данные.

7 Указать браковочные признаки каната. Браковочные признаки приведены в приложениях 19 и 21 [51] .

8 Сделать выводы (обобщить результаты расчета).

Литература: [4, 5, 7, 12, 15, 22, 26, 32, 33, 51, 84, 93].