كيف يمكن حماية مباني الهياكل الفولاذية من الصواعق؟

عندما يقترب موسم المطر البرقوق ، ستكون السماء في الروافد الوسطى والدنيا لنهر اليانغتسي في بلدي قاتمة لعدة أيام ، مع استمرار هطول الأمطار ، وأحيانًا كبيرة وصغيرة ، وفي بعض الأحيان مصحوبة بالرعد والبرق.بعد ذلك ، يجب أخذ مشكلة الحماية من الصواعق للمباني على محمل الجد.

في السنوات الأخيرة ، تم استخدام مباني الهياكل الفولاذية الخفيفة على نطاق واسع في العديد من المنشآت الصناعية والمستودعات وصالات الألعاب الرياضية وأماكن أخرى بسبب مظهرها الجميل وقصر فترة البناء والتكلفة الهندسية المنخفضة.ومع ذلك ، فإن سقف اللوح المعدني عرضة للصواعق ، لذلك فهو يختلف عن تصميم الحماية من الصواعق للهيكل العادي المبني من الطوب والخرسانة ومباني الهيكل الهيكلية.اليوم ، دعونا نجمع نموذجًا لورشة الهياكل الفولاذية لمناقشة القضايا ذات الصلة بتصميم الحماية من الصواعق للأسقف المعدنية!

1. نظرة عامة على المشروع
ورشة الهيكل الفولاذي عبارة عن مؤسسة تدمج توليد الطاقة والألمنيوم الكهربائي والكربون.من بينها ، ورشة الصب مسؤولة بشكل أساسي عن معالجة قضبان أسلاك الألمنيوم ومنتجات سبائك الألومنيوم.يعتمد المبنى بأكمله على هيكل فولاذي خفيف ، والحجم الفعلي للمبنى عبارة عن مستطيل ، L = 182m ، W = 93m ، H = 18.5m (من الأرضية إلى أسفل جهاز التهوية على السطح).يُذكر أن المتوسط ​​السنوي لأيام العاصفة الرعدية هنا هو 22.0d / a.نظرًا لوجود الورشة في منطقة المصنع وتواجد العديد من المباني حولها ، فهي ليست مبنى منعزلاً.لذلك ، يتم أخذ عامل التصحيح على أنه 1 لحساب المباني العامة.

2. تحديد مستوى الحماية من الصواعق للمباني
احسب متوسط ​​الكثافة السنوية لضربات الصواعق على الأرض بناءً على الظروف المعروفة:
Ng = 0.024Td1.3
= 0.024 × 221.3
= 1.334 مرة / (km2.a)
مساحة مكافئة لاعتراض نفس عدد ضربات الصواعق مثل المبنى:
Ae = [LW + 2 (L + W) ·
+ πH (200-H)] · 10-6
= [182 × 93 + 2 × (182 + 93) ×
+ 3.14 × 18.5 (200-18.5)] × 10-6
= 0.05934 كم 2
أخيرًا ، العدد التقديري لضربات الصواعق في المبنى سنويًا:
N = KNgAe
= 1 × 1.334 × 0.05934
= 0.0791 مرة / أ
في الصيغة: Td - المتوسط ​​السنوي لأيام العواصف الرعدية (يوم / أ) ؛
Ng - متوسط ​​الكثافة السنوية للصواعق في المنطقة التي يقع فيها المبنى (مرات / km2.a) ؛
A- مساحة مكافئة (م 2) تعترض نفس عدد الصواعق مثل المبنى ؛
L ، W ، H - طول وعرض وارتفاع المبنى (م) على التوالي ؛
من المتوقع أن يكون عدد ضربات الصواعق 0.3 مرة / أ≥N≥0.06 مرة / أ ، لذلك يتم ضبطه وفقًا للنوع الثالث من الحماية من الصواعق.

3. إنهاء البرق
وفقًا للمباني ذات الهياكل الفولاذية الخفيفة ، فإن استخدام قضبان الصواعق مرهق وغير متوافق مع مظهر المبنى بأكمله ، بينما يجب أن يفي استخدام الأسطح المعدنية كمستقبلات للصواعق بأربعة متطلبات.
وفقًا لمتطلبات المواصفات "في حالة عدم وجود مادة قابلة للاشتعال تحت اللوح المعدني ، يجب ألا يقل سمكها عن 0.5 مم".غلاف المبنى الرئيسي لورشة العمل (السقف) مصنوع من صفائح فولاذية مجلفنة بالغمس على الساخن ، سمك الركيزة 0.53 مم (بما في ذلك الطبقة المجلفنة) ، وتضاف وسادة من الصوف الزجاجي بسمك 75 مم تحت لوح السقف ، الملفوف بورق الألمنيوم و φ1.5 طبقة شبكية فولاذية غير مطرزة و دعم الحافة العلوية للمدادة.الصوف الزجاجي عبارة عن مادة بناء من الفئة A ذات موصلية حرارية صغيرة ، ومثبط للهب ، وخواص كيميائية غير سامة ومستقرة ، والتي تلبي تمامًا متطلبات المواصفات الخاصة بعدم القابلية للاشتعال.في الوقت نفسه ، وفقًا لإدخال الهندسة المدنية ، يعتمد بناء نظام الضميمة للمباني ذات الهياكل الفولاذية الخفيفة على الانسداد والتداخل ، ويجب أن يصل طول اتصال البرج إلى قمة موجة واحدة أو حوض موجة واحد على الأقل ، وأكثر من يمكن لـ 100 متر تلبية متطلبات المواصفات بالكامل.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن لوح الفولاذ المجلفن بالغمس الساخن المستخدم على السطح هو موصل جيد ، والطبقة الواقية للطلاء الرقيقة المطبقة على السطح ليست طلاء عازل وفقًا لملاحظات المواصفات ، لذلك فهي تلبي متطلبات المواصفات.
باختصار ، في هذا المشروع ، يمكن استخدام اللوح المعدني للهيكل الفولاذي الخفيف للسقف كجهاز لإنهاء الهواء.
للقيام بعمل جيد في تصميم نظام الحماية من الصواعق للسقف المعدني ، بالإضافة إلى اختيار شكل جيد للحماية من الصواعق ، اختر مستقبلًا جيدًا من الصواعق ، ولكن أيضًا قم بعمل جيد للتوصيل والتأريض.

4. يؤدي إلى أسفل
بالنسبة للمباني ذات الهياكل الفولاذية الخفيفة ، هناك العديد من أنواع الألواح ذات التشكيل الجانبي الملون ، والتي تنقسم إلى ألواح مفردة وألواح مركبة.الورشة تستخدم الألواح المركبة.أثناء البناء ، يُطلب من تخصص الهندسة المدنية والتخصص الكهربائي التعاون لضمان الاتصال الموثوق به للوحة الجانبية المعدنية للسقف ، وتروس السقف ، والمدادة ، والأعمدة الفولاذية.لذلك ، يتم استخدام الأعمدة الفولاذية كموصلات سفلية أثناء البناء.

5. جهاز التأريض
في التصميم الحالي ، غالبًا ما يتم استخدام قضيب الصلب الأساسي كجسم تأريض طبيعي ، ويتم استخدام الفولاذ المسطح المجلفن 40X4 لتوصيله ، ويتم تنفيذ الترابط المتساوي العام.في هذا التصميم ، لا يُطلب الفولاذ المسطح المجلفن 40X4 بشكل صارم ، ولكن يتم استخدام أساس الشريط بين الأعمدة الفولاذية والأساس المستقل للعمود الفولاذي من أجل اللحام الموثوق به لتشكيل مسار كهربائي.بالنسبة للمباني ذات الهيكل الفولاذي الخفيف ، يجب دفن مسامير الأساس مسبقًا في بناء الأساس المستقل للعمود الفولاذي ، بحيث عندما يكون العمود الفولاذي في مكانه ، يتم توصيل مسمار التثبيت والصمولة والعمود الفولاذي معًا.وتجدر الإشارة إلى أن مسامير التثبيت وأساسات العمود الفولاذي غير متصلة تحت الأرض!لذلك ، يجب على المصممين الكهربائيين أن يطلبوا من تخصصات الهندسة المدنية أن تشير في تعليمات التصميم إلى أن القضبان الفولاذية الأساسية ومسامير التأريض يجب أن تكون ملحومة بشكل موثوق به بما لا يقل عن 10 قضبان فولاذية أو صلب دائري أثناء البناء ، ويجب إجراء المعالجة المضادة للتآكل في أماكن اللحام لأغراض التأريض.بهذه الطريقة ، يتم تكوين اتصال موثوق من السقف إلى العمود الفولاذي ، ثم إلى الأساس ، مما يضمن أن تيار البرق لديه قناة تفريغ كاملة.
بالإضافة إلى ذلك ، لا تنس حجز لوحة توصيل التأريض في مكان خارجي مناسب لمنع وحدة البناء من توصيل جهاز التأريض الاصطناعي واختبار مقاومة التأريض عندما لا تفي مقاومة التأريض بالمتطلبات أثناء البناء.

6. ملخص
تعتبر الحماية من الصواعق لمباني الأسطح المعدنية مشروعًا يصعب التعامل معه ، ولكن في مثل هذه المباني ، طالما يمكن استخدام لوحة السقف العازلة (أو الصفيحة الفولاذية المميزة) للمباني ذات الهياكل الفولاذية الخفيفة بسمك 0.5 مم كمستقبل للصواعق ، استخدام الفولاذ يستخدم العمود كموصل لأسفل ، ويستخدم قضيب الصلب الأساسي كجسم تأريض طبيعي ومتصل بشكل موثوق به بواسطة الفولاذ المسطح المجلفن أو شعاع الحلقة الأرضية ومجهز بوصلة متساوية الجهد.