8.2. Задания на расчет

Задание N8.2.1. Спроектировать молниезащиту здания по данным табл. 8.4. При этом ввод электроэнергии, телефона и ра­дио принят кабельный, а назначение здания (административное с ЭВМ, общественное, жилое или памятник истории, архитектуры и культуры) указывает преподаватель, выдающий данное задание.

Задание N8.2.2. Рассчитать и построить молниезащиту производственного объекта по данным табл. 8.5. При этом ввод электропитания, телефона и радио принят кабельный, кроме скла­дов ГСМ и открытых складов, где ввод осдвествлеи через воздушную ЛЭП.

8.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу результатов расчета

Перед выполнением задания(й) студент изучает технические способы и средства защиты зданий и сооружений от разрядов и воздействий атмосферного электричества (средства молниезащиты) по учебному пособию [7. с. 121...124], методика проектирования молниезащиты (см. выше подраздел 8.1) и инструкцию по устройс­тву молниезащиты зданий и сооружений или РД 34.21.122-87 [19], а также он знакомится со своим вариантом задания(й) из подраз­дела 8.2.

При выполнении задания N8.2.1 студент определяет по карте (см. рис. 3 РД 34.21.122-87 [19]) среднегодовую продолжитель-

-109 -

Таблица 8.4. Исходные данные к заданию N8.2.1

Вари­	Размеры здания,	Местонахож­	Тип	Тип фун-	Влажность
ант	м	дения здания	кровли	дамента	грунта, %.
1	78 х 24 х 18			Л	< 3
			Неметал­	е
2	?2 х 24 х 18		лическая	н	3...10
		Тверская	с	т
3	66 х 24 х 15		уклоном	о ж/б	10...15
		обл.		ч
4	60 х 24 х 15		1:9	н	15...20
5	54 х 24 х 15			ы й	1...2
6	48 х 18 х 12				3...5
				С
7	42 х 18 х 12			в	5...7
8	54 х 18 х 12	Ленинградс­кая	Металли­	а й ж/б	7...10
		обл.	ческая	н
9	60 х 18 х 12			ы	< 5
				й
10	66 х 18 х 12				1...2
11	72 х 24 х 15			Л	< 3
			Неметал­	е б
12	?8 х 24 х 15		лическая	н е	3...10
		Московская	с	т т
13	84 х 24 х 15		уклоном	о о	10...15
		обл.		ч н
14	90 х 24 х 15		1:12	н н	15...20
				ы ы
15	36 х 24 х 15			й й	1...2
16	42 х 18 х 12				1...2
				С
17	48 х 18 х 12			в	< 3
		Кировская	Металли­	а
18	54 х 18 х 12			й ж/б	3...5
		обл.	ческая	н
19	60 х 18 х 12			ы	7...10
				й
20	66 х 18 х 12				10
21	72 х 12 х 9			Л	10
			Неметал­	е
22	78 х 12 х 9		лическая	н	7...10
		Тверская	с	т
23	84 х 1"2 х 9		уклоном	о ж/б	3...6
		обл.		ч
24	90 х 12 х 9		1:10	н	< 3
				ы
25	96 х 12 х 9			й	5...7

- 110 -

Таблица 8.5. Исходные данные к заданию N8.2.2

Вари­	Размер объек­	Класс	Степень	Местонахож­	Тип	Влажность
ант	та, м	зоны по	огне­стой­	дения объекта	фун-дамен-	грунта,%
		ПУЭ	кости		та
		поме­	здания
		щения
1	36 х 24 х 9	П-1			C	> 15
			III ,
2	42 х 24 х 12	П-П			в	10...15
3	48 х 24 х 15	П-IIa	IIIa.	Тверская	а й ж/б	10...7
			IП6.	обл.	Н
4	54 х 24 х 18	П-1			Ы	7...3
			IV		Й
5	60 х 24 х 24	П-П				< 3
6	66 х 18 х 24				Л	1...2
7	72 х 18 х 18	В-Iа,			е б н е	3...5
8	?8 х 18 х 15	B-Iб	II	Ленинградс­кая	т т о о	5...7
		и		обл.	ч н
9	84 х 18 х 12	В-Па			Н н	7...10
10	90 х 18 х 9				ы ы й й	> 10
11	36 х 18 х 9					> 15
12	42 х 18 х 12				С в	10...15
13	48 х 18 х 15	B-I и	I	Московская	а й ж/б	10...7
		В-II			н
14	54 х 18 х 12			обл.	ы	7,..3
15	60 х 18 х 9				й	< 3
16	100 х 50 х 10					10...15
17	75 х 50 х 12	В-Iг				15...20
18	50 х 25 х 9	(ГСМ)	-	Тверская	-	10...7
19	30 х 20 х 6			обл.		7...3
20	75 х 40 х б					< 3
21	30 х 20 х б					< 3
22	50 х 25 х 9					3...5
		П-III
23	75 х 40 х б	(отк­	-	Кировская	-	7...5
		рытые
24	100 х 50 х 9	скла­		обл.		10...15
		ды)
25	120 х 60 х 6					> 15

-1ll -

ность гроз nч в часах по местонахождению здания и вычисляет N по формуле (8.2). Затем он находит по табл. 8.1 (или табл. 1 РД 34.21.122-87) требуемую категорию по молниезащите, по ко­торой устанавливает требования по ее устройству (см. п.2 под­раздела 8.1 или п.1.2 РД 34.21.122-87). После этого студент вы­бирает средство защиты от прямых ударов молнии или молниеот­вод, который в данном задании будет состоять из молниеприёмника, металлической кровли или молниеприемной сетки; токоотвода круглой формы с указанием его диаметра (см. табл. 8.3) и коли­чества токоотводов (в зависимости от периметра здания); заземлителя - фундамента здания (если он удовлетворяет требовании п. 1.8 РД 34.21.122-87) или искусственного заземлителя конс­трукции, указанной соответственно в пп. 2.13 или 2.26 данного РД. При этом он должен указать тип соединения (болтовое или сваркой) в выбранной конструкции молниеотвода и способ защиты выступающих неметаллических элементов здания (вахт, труб и т.п.). Затем студент определяет мероприятия по защите от вто­ричных проявлений молнии (если это необходимо по РД) и по за­носу высокого потенциала через различные металлические конс­трукции здания, строго руководствуясь требованиями пп. 2.7 или 2.20 и 2.21. 2.5. 2.8...2.10, 2.21...2.24, 2.32 и 2.33 РД 34.21.122-87 [19]. Как видим, в этом задании реализуются сту­дентом пп, 1...3 второго этапа и полностью третий этап проек­тирования молниезащиты, в том числе конструктивные решения по проектируемой молниезащите здания (о них см. в подразделе 8.4). Анализ результатов расчета в этом задании ведется в направлении строгого выполнения требований по устройству молниезащиты здания, установленных РД 34.21.122-87 [19].

При выполнении задания N8.2.2 студент определяет nч по карте, представленной на рис. 3 РД 34.21.122 87, N по формуле (8.2), категории по молниезащите объекта и тип зоны ее защиты по табл. 8.1 (или табл. 1 данного РД) и устанавливает требова­ния по устройству молниезащиты данной категории, т.е. реализу­ет пп. 1-го и 2-го этапа проектирования, приведенные выше в подразделе 8.1. Затем он выбирает стержневой молниеотвод (оди­ночный, двойной или многократный). Примечания. 1. При больших размерах завиваемого объекта оди­ночный стержневой молниеотвод будет значительных размеров по высоте, двойной - огромных размеров, что создаст трудности в их монтаже и обеспечении устойчивости. Поэтому чаще применяют многократный стержневой молниеотвод, не имеющий данных недос­татков.

-112 -

2. Количество молниеотводов устанавливается в зависимости от длины и «ширины объекта, а также его конфигурации.

После выбора типа и количества стержневых молниеотводов студент выполняет расчет зон их защиты по соответствующим фор­мулам (8.3...8.8. 8.9...8.17 или 8.18...8.20). При этом он за­дается высотой молниеотвода h (при многократных стержневых молниеотводах она равна высоте объекта или hх плюс 4...7 м) и вычисляет все параметры зон защиты для возможных идентичных пар молниеотводов.

Примечание. В четырехстержневом молниеотводе возможными идентичными парами являются N1 - N2, N1 - N4 и N1 - N3 при размещении их по прямоугольнику, а по квадрату - N1 - N2 и N1 - N5.

Правильность выбранной величины h студент проверяет после определения hc. Если hc ³ hx, то молниеотвод высотой h обеспечивает защиту объекта по его высоте; в противном случае сту­дент увеличивает h на 2...3 м и вновь вычисляет все параметры зон защиты для идентичных пар молниеотводов. Так он действует до тех пор, пока не будет hc³hx у всех пар молниеотводов. За­тем студент, руководствуясь рис. 8.1. 8.2, 8.3 или 8.4 (на них показаны теоретические зоны защиты), вычерчивает в масштабе зону защиты (на боковом виде и на плане) рассчитанного стержневого молниеотвода для заданного объекта. После этого он ана­лизирует полученную зону защиты на рисунке (чертеже) на предмет полной защиты объекта от прямого удара молнии. Если все части объекта как в плане, так и по высоте находятся внутри зоны защиты, то обеспечена полная защита от прямого удара мол­нии на этом объекте; в противном случае студент увеличивает количество молниеотводов или их высоту и вновь ведет расчет всех параметров зон защиты для идентичных пар молниеотводов (см. выше) до достижения полной защиты объекта.

На третьем этапе проектирования студент дооформляет рису­нок (чертеж), строго руководствуясь материалами и указаниями подраздела 8.4. Затем он выбирает конструкции молниеприемника, токоотвода и заземлителя с учетом требований пп. 3.1...3.8 РД 34.21.122-87 [19] и принимает решения по защите от вторичных проявлений молнии и по заносу высокого потенциала через различные металлические конструкции объекта, строго выполняя требования вышеуказанного РД (о них см. выше в конце подраздела 8.1.).

Анализ результатов расчетов в данном задании , как видим, сводится к проверке обеспечения полной защиты объекта от пря-

- 113 -

мых ударов молнии и выполнения требований по устройству всех элементов молниезащиты на объекте, которые установлены РД 34.21.122-87 [19].