Расчет высоты молниеотвода

Формула 1 применяется если сооружение имеет меньшие по сравнению с другими размерами (длиной, шириной) высоту, а формула 2 когда размеры больше т.е. при отношении hx/rx ≥ 2,67

Зона защиты-

Х-Х (на бысоте hx)

Рис.2. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой от 60 до 100 м

Если необходимо определить высоту молниеотводавданной его точке расположения по отношению к защищаемому уровню hx при известной величине гх, то последняя находится по формулам (1) и (2).

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой более 60 м, но не выше 100 м по форме аналогична зоне защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 60 м (см. п.1), но в ней основанием конуса принят круг радиусом г = 90 м (рис.2).

Высота одиночного стержневого молниеотвода может быть определена по номограмме (рис.3). Для этого должны быть заданы hx - высота й rx - расстояние (в плане) от оси молниеотвода до наиболее удаленной точки защищаемого сооружения.

Высота молниеотвода h в метрах от поверхности земли определится пересечением прямой, соединяющей точки заданных значений hx и гх в метрах на крайних шкалах.

Значение искомой величины h нужно взять по шкале II номограммы рис3. Соединяя прямой заданные значения, получим h= 20,3 м.

Рис 3. Номограмма для определения высоты одиночного стержневого молниеотвода высотой до 60м

Определяем соотношение

hx/rx = 15/4 = 3,75≥ 2,67

Следовательно используем формулу 2

rx = 0,75 (h - hx)

4 = 0,75 (h - 15)

Отсюда h = 20,3м

Двойной стержневой молниеотвод

Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой не более 60 м при расстоянии между единичными молниеотводами изображена на рис.4. Граница ее между одиночными молниеотводами равной высоты представляет собой дугу окружности, проходящую через вершины этих молниеотводов с центром, находящимся на перпендикуляре, восстановленном из середины расстояния а на высоте Н-Ah. Торцовые области зоны защиты определяются как зоны одиночных стержневых молниеотводов. Очертание зоны в сечении вертикальной плоскостью посредине между молниеотводами определяется по правилу построения зоны защиты одиночного стержневого высотой hо. При этом величина ro и rx, численно равные половине ширины зоны защиты в середине между молниеотводами; соответственно будут на уровне земли r0 на высоте. hx-rox:.

При расстоянии между единичными молниеотводами h величина ho = 0. При а < 5h совместное действие единичных молниеотводов нарушается; они должны рассматриваться как одиночные и величина ho = 0.

Высота зоны защиты в середине двойного стержневого молниеотвода определяется при известных h и а по формуле

(5)

Высота молниеотвода определяется при известных h0 и а по формуле.

(6)

Высота двойного стержневого молниеотвода в метрах при их равной высоте может быть определена с помощью двух номограмм (рис.3,5). Для этого должны быть заданы значения hx, r0x и a

Для определения высоты двойного стержневого молниеотвода необходимо найти высоту фиктивного молниеотвода ha по шкале h номограммы (рис.3) способом, указанным в п.3, используя значения hx и r0х (но шкале гх). Затем по номограмме (рис.5) на пересечении полученной величины h0 и а найти искомую высоту h.

Зона защиты в разрезе

Рис.4. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода

Рис 5.

hx/rоx = 12/14 = 0,85 ≤ 2,67

по шкале I рис 3 h0 = 24 м

Определяем по монограмме (рис 5) h = 35 м

Проверяем по формуле

Одиночный тросовый молниеотвод

6. Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой h ≤ 60 м с расстоянием б между опорами приведена на рис.6. Для расчета зоны защиты тросового молниеотвода приняты следующие дополнительные обозначения: hon - высота опоры; h - высота молниеотвода, равная расстоянию от земли до точки максимального провеса троса; б - расстояние между опорами.

Зона защиты по К-к

Принимается, что верхняя часть зоны защиты ограничена горизонтальной прямой, проведенной от точки максимального провеса троса. Торцовые части ее аналогичны таковым у двойного стержневого молниеотвода.

Очертание зоны защиты в вертикальном сечении, перпендикулярном тросу посредине между опорами, по форме аналогично двойному стержневому молниеотводу. Но вместо г0= 1,5 h в последнем случае следует принимать г0 = 1,25h для тросового молниеотвода.

Графическое построение зоны защиты в горизонтальной плоскости на уровне hx производится путем нанесения зоны защиты от опор молниеотвода (окружности) на высоте hx и соединением их касательными с точками, находящимися посредине расстояния б и отстоящими от прямой, соединяющей опоры, на расстоянии г0х-

При расчетах зоны защиты в сечении А-А (рис.6) следует пользоваться формулами:

rx = 1,25 (h - 1,25hx) (7)

rx = 0,625 (h - hx) (8)

Для обеспечения расчетной высоты тросового молниеотвода высота опор должна быть выбрана с учетом стрелы провеса. Последняя для стального троса сечением 35-50 мм2 принимается: для пролетов б до 120 м равной 2 м; для пролетов б от 120 до 150 м - 3 м.

Высота опор будет слагаться из расчетной высоты молниеотвода и принятой величины стрелы провеса троса.

При известных hx и r0х по номограмме (рис.7) определяется высота одиночного тросового молниеотвода. Она находится по шкале I, если <3,2, или по шкале II; если >3,2. Способ определения h аналогичен способу определения высоты одиночного стержневого молниеотвода.

hx/rоx = 20/5 = 4 > 3,2

значит определяем по шкале II монограммы (рис 7)

Эта величина составит h = 28 м

Найденную высоту одиночного тросового молниеотвода нужно проверить по допустимому расстоянию по воздуху от молниеотвода до защищаемого сооружения. (Для упрощения проверка опускается.)

Высота опоры с учетом стрелы провеса троса сечением 50мм2

hоп 28+3=31м

молниеотвод зона защита высота