Jak chronić budynki o konstrukcji stalowej przed wyładowaniami atmosferycznymi?

May 23, 2022

Ilekroć zbliża się pora deszczy śliwkowych, niebo w środkowym i dolnym biegu rzeki Jangcy w moim kraju będzie przez wiele dni ponure, z ciągłymi opadami, czasami dużymi i małymi, a czasami z grzmotami i błyskawicami.Następnie należy poważnie potraktować problem ochrony odgromowej budynków.

W ostatnich latach lekkie budynki o konstrukcji stalowej znalazły szerokie zastosowanie w różnych zakładach przemysłowych, magazynach, salach gimnastycznych i innych miejscach ze względu na ich piękny wygląd, krótki okres budowy i niskie koszty inżynieryjne.Jednak dach z blachy metalowej jest podatny na uderzenia pioruna, dlatego różni się od konstrukcji odgromowej zwykłych budynków o konstrukcji ceglano-betonowej i konstrukcji szkieletowej.Połączmy dziś przykład warsztatu konstrukcji stalowych, aby omówić zagadnienia związane z projektowaniem odgromowym dachów metalowych!

1. Przegląd projektu
Warsztat konstrukcji stalowych to przedsiębiorstwo integrujące wytwarzanie energii, elektrolityczne aluminium i węgiel.Wśród nich odlewnia zajmuje się głównie obróbką walcówki aluminiowej i wlewków aluminiowych.Cały budynek przyjmuje lekką konstrukcję stalową, a rzeczywista wielkość budynku to prostokąt dł.=182m, szer.=93m, wys.=18,5m (od podłogi do dołu wywietrznika dachowego).Poinformowano, że średni roczny dzień burzy wynosi tutaj 22,0 d/a.Ponieważ warsztat znajduje się na terenie fabryki, a wokół niego znajduje się wiele budynków, nie jest to budynek odizolowany.Dlatego współczynnik korygujący przyjmuje się jako 1 do obliczeń budynków ogólnych.

2. Wyznaczanie poziomu ochrony odgromowej budynków
Oblicz średnią roczną gęstość uderzeń piorunów na Ziemi na podstawie znanych warunków:
Ng = 0,024Td1,3
=0,024×221,3
=1,334 razy/(km2.a)
Równoważny obszar do przechwycenia tej samej liczby uderzeń pioruna co budynek:
Ae=[LW+2(L+W)·
+πH (200-H)] · 10-6
=[182×93+2×(182+93)×
+3,14×18,5(200-18,5)]×10-6
=0,05934km2
Wreszcie szacunkowa liczba uderzeń piorunów w budynku rocznie:
N=KNgAe
=1×1.334×0.05934
=0,0791 razy/rok
We wzorze: Td — średnia roczna dni burzy (d/a);
Ng — średnia roczna gęstość uderzeń piorunów na obszarze, na którym znajduje się budynek (razy/km2.a);
Ae — powierzchnia równoważna (m2), która przechwytuje taką samą liczbę uderzeń pioruna jak budynek;
L, W, H – odpowiednio długość, szerokość i wysokość budynku (m);
Oczekuje się, że liczba uderzeń piorunów wyniesie 0,3 razy/a≥N≥0,06 razy/a, więc jest ustalana zgodnie z trzecim rodzajem ochrony odgromowej.

3. Błyskawiczne zakończenie
W przypadku budynków o lekkiej konstrukcji stalowej zastosowanie piorunochronów jest uciążliwe i niespójne z wyglądem całego budynku, a zastosowanie metalowych dachów jako odbiorników piorunowych musi spełniać cztery wymagania.
Zgodnie z wymaganiami specyfikacji „gdy pod blachą nie ma materiału palnego, jego grubość nie powinna być mniejsza niż 0,5 mm”.Przegroda główna warsztatu (dach) warsztatu wykonana jest z blachy stalowej ocynkowanej ogniowo, grubość podłoża wynosi 0,53mm (łącznie z warstwą ocynkowaną), a pod podkładkę z wełny szklanej o grubości 75mm. panel dachowy, który jest owinięty folią aluminiową i wspornikiem warstwy niehaftowanej siatki stalowej φ1,5 oraz górnej krawędzi płatwi.Wełna szklana to materiał budowlany klasy A o małej przewodności cieplnej, uniepalniającym, nietoksycznym i stabilnych właściwościach chemicznych, który w pełni spełnia wymagania specyfikacji dotyczące niepalności.Jednocześnie, zgodnie z wprowadzeniem inżynierii lądowej, konstrukcja systemu obudowy budynków o lekkiej konstrukcji stalowej przyjmuje okluzję i nakładanie się, a długość połączenia wieży musi sięgać co najmniej jednego grzbietu fali lub doliny fali i więcej niż 100m może w pełni spełnić wymagania specyfikacji.
Ponadto blacha stalowa ocynkowana ogniowo stosowana na dachu jest dobrym przewodnikiem, a cienka warstwa ochronna farby nałożona na powierzchnię nie jest powłoką izolacyjną zgodnie z notami specyfikacji, więc spełnia wymagania specyfikacji.
Podsumowując, w tym projekcie metalowy panel lekkiej konstrukcji stalowej dachowej może być wykorzystany jako zwodnienie.
Aby wykonać dobrą robotę przy projektowaniu systemu odgromowego dachu z blachy metalowej, oprócz wyboru dobrej formy ochrony odgromowej, wybierz dobry odbiornik piorunowy, ale także wykonaj dobrą pracę w zakresie przewodzenia w dół i uziemienia.

4. Prowadź w dół
W przypadku budynków o lekkiej konstrukcji stalowej istnieje wiele rodzajów paneli profilowanych w kolorze, które dzielą się na panele pojedyncze i panele kompozytowe.W warsztacie wykorzystywane są panele kompozytowe.Podczas budowy wymagana jest współpraca ze specjalistą budowlanym i elektrykiem w celu zapewnienia niezawodnego połączenia blachodachówki, więźby dachowej, płatwi i słupów stalowych.Dlatego podczas budowy jako przewody odprowadzające stosuje się słupy stalowe.

5. Urządzenie uziemiające
W obecnym projekcie, podstawowy pręt stalowy jest często używany jako naturalny korpus uziemiający, a do jego połączenia używana jest ocynkowana płaska stal 40X4 i jest realizowane ogólne połączenie wyrównawcze.W tym projekcie nie jest wymagana płaska stal ocynkowana 40X4, ale fundament taśmowy między stalowymi kolumnami i niezależny fundament stalowej kolumny służy do niezawodnego spawania w celu utworzenia ścieżki elektrycznej.W przypadku budynków o lekkiej konstrukcji stalowej śruby fundamentowe należy wstępnie zakopać w konstrukcji niezależnego fundamentu słupa stalowego, tak aby po umieszczeniu słupa stalowego śruba kotwiąca, nakrętka i słup stalowy były ze sobą połączone.Należy zauważyć, że śruby kotwiące i zbrojenie fundamentu słupa stalowego nie są połączone pod ziemią!Dlatego projektanci elektrycy powinni wymagać od absolwentów inżynierii lądowej, aby wskazali w instrukcjach projektowych, że podstawowe pręty stalowe i śruby uziemiające powinny być niezawodnie spawane przy użyciu nie mniej niż φ10 prętów stalowych lub okrągłej stali podczas budowy, a obróbka antykorozyjna powinna być wykonana na miejsca spawania do celów uziemienia.W ten sposób powstaje niezawodne połączenie od dachu do stalowej kolumny, a następnie do fundamentu, zapewniając pełny kanał odprowadzania prądu piorunowego.
Ponadto nie zapomnij zarezerwować płyty uziemiającej w odpowiednim miejscu na zewnątrz, aby uniemożliwić jednostce konstrukcyjnej podłączenie sztucznego urządzenia uziemiającego i testowanie rezystancji uziemienia, gdy rezystancja uziemienia nie spełnia wymagań podczas budowy.

6. Podsumowanie
Ochrona odgromowa metalowych budynków dachowych to projekt trudny w obsłudze, ale w takich budynkach, o ile jako odbiornik odgromowy można zastosować płytę warstwową dachową (lub profilowaną blachę stalową) budynków o lekkiej konstrukcji stalowej o grubości 0,5 mm, zastosowanie stali Kolumna służy jako przewód odprowadzający, a podstawowy pręt stalowy służy jako naturalny korpus uziemiający i jest niezawodnie połączony za pomocą ocynkowanej płaskiej stali lub belki uziemiającej oraz jest wyposażony w połączenie ekwipotencjalne.