單根鋼筋防雷最小直徑不應(yīng)小于10mm?
混凝土中防雷導(dǎo)體的單根鋼筋或圓鋼的最小直徑不應(yīng)小于10mm是根據(jù)以下的計(jì)算定出的。
《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定構(gòu)件的最高允許表面溫度是:對(duì)于需要驗(yàn)算疲勞的構(gòu)件(如吊車梁等承受重復(fù)荷載的構(gòu)件)不宜超過(guò)60℃;對(duì)于屋架、托架、屋面梁等不宜超過(guò)80℃;對(duì)于其它構(gòu)件(如柱子、基礎(chǔ))則沒有規(guī)定最高允許溫度值,對(duì)于此類構(gòu)件可按不宜超過(guò)100℃考慮。
由于建筑物遭雷擊時(shí),雷電流流經(jīng)的路徑為屋面、屋架(或托架、或屋面梁)、柱子、基礎(chǔ),流經(jīng)需要驗(yàn)算疲勞的構(gòu)件(加吊車梁等承受重復(fù)荷載的構(gòu)件)的雷電流已分流到很小的數(shù)值。因此,雷電流流過(guò)構(gòu)件內(nèi)鋼筋或圓鋼后,其最高溫度值按80~100℃考慮?,F(xiàn)取最終溫度80℃作為計(jì)算值。鋼筋的起始溫度取40℃,這是一個(gè)很安全的數(shù)值。
根據(jù)iec出版物364-5-54,鋼導(dǎo)體的溫升和截面的計(jì)算式如下:
公式
i2t用代入,上式即成為
(3.11)
式中:s ──鋼導(dǎo)體的截面積(mm2);
qc──鋼導(dǎo)體的體積熱容量(j/℃ mm2), 3.8 ×10-3;
b ──鋼導(dǎo)體在0℃時(shí)的電阻率溫度系數(shù)的倒數(shù)(℃),202;
ρ20──鋼導(dǎo)體在20℃時(shí)的電阻率(ωmm),138×10-6;
θi──鋼導(dǎo)體的起始溫度(℃),40℃;
θf ──鋼導(dǎo)體的最終溫度(℃),80℃。
將有關(guān)已定數(shù)值代入(3.11)式,得
(3.12)
對(duì)于第二類防雷建筑物至少應(yīng)有兩根引下線,因此,得,
公式
kc=0.66。
對(duì)于第三類防雷建筑物,由于可能只有一根引下線,因此,得,
c = 1。
公式
k
將上述的kc和
值代人(3.12)式,對(duì)于第二類防雷建筑物,s = 51.1mm2,其相應(yīng)直徑為8.06mm;對(duì)于第三類防雷建筑物,s = 51.7mm2,其相應(yīng)直徑為8.11mm。
公式
即使對(duì)第二類防雷建筑物kc取1時(shí),鋼導(dǎo)體的截面為s = 77.38mm2,其相應(yīng)直徑為9.93mm。
對(duì)于第二類防雷建筑物(kc = 0.66)和第三類防雷建筑物(kc = 1),即使最終溫度為60℃,其相應(yīng)的鋼導(dǎo)體截面和直徑,第二類防雷建筑物s = 77.9mm2、φ9.5mm,第三類防雷建筑物s = 71.78mm2、φ9.56mm。
上述鋼導(dǎo)體的直徑均小于10mm。