1.2.3-Tính khôi lượng sử dúng
2.2.3/Thođng sô thiêt kê :
a. Nêu sơ đoă khođng cho đoơ cao so với mực nước bieơn thì giá trị này được maịc định là zero.
b. Nêu mức bạo veơ đaịc bieơt thì yeđu caău bạo veơ đaịc bieơt. Tuy nhieđn chúng tođi sẽ luođn luođn cô gaĩng cung câp mức bạo veơ cao nhât có theơ được. Nêu khođng yeđu caău cú theơ veă mức bạo veđ thì mức bạo veơ cao nhât sẽ được sử dúng.
c. Chúng tođi yeđu caău đoơ cao coơt cực đái cho phép trong dự án phại được ghi. Coơt đỡ tieđu chuaơn cao 5m sẽ được sử dúng nêu bạo veơ đaăy đụ có theơ đát được với đoơ cao Dynasphere có theơ được laĩp đaịt ở đoơ cao tôi đa đeơ được mức bạo veơ đaăy đụ và kinh tê.
d. Chieău cao tôi thieơu cụa coơt đỡ được châp nhaơn là 4m. 2.3.Bạo veơ chông sét đánh trực tiêp :
Tieđu chuaơn đeă nghị:”Bạo veơ các tòa nhà chông lái sét đánh trực tiêp baỉng cách laĩp đaịt moơt heơ thông chông sét theo cách mà các đaău thu cụa nó thiêt laơp các vùng bạo veơ đeơ bao phụ toàn boơ kiên trúc” và “Heơ thông chông sét neđn được laĩp đaịt ở moơt vị trí thiêt laơp các vùng bạo veơ cho moơt sô phaăn cụa tòa nhà hay câu trúc bị phơi ra cho sét đánh trực tiêp còn các phaăn khác naỉm trong vùng bạo veơ tự nhieđn do các phaăn cao hơn và bị phơi ra nhieău hơn”. Có nghĩa là tieđu chuaơn mới cung câp sự nới lỏng đáng keơ các yeđu caău veă chông sét ở các maịt hođng cụa các câu trúc cao. (Theo các khuođn mău kiên trúc vươn cao hieơn đái thì các phaăn hođng cụa tòa nhàđược bô trí xêp đaịt cong nhé).
Đeơ làm rõ theđm veă sự tiên boơ cụa tieđu chuaơn mới ta có theơ xem tieđu chuaơn Australia AS 1768- 1983 đã giới thieơu “phương pháp qụa caău laín”(Rolling sphere method). .Phương pháp này được dựa tređn moơt khoạng cách đánh 45m với moơt cú sét 10KA, nó lieđn quan tới vieơc laín moơt qụa caău tưởng tượng bán kính 45m xung quanh và tređn moơt câu trúc 3 chieău (mũi tieđn đáo sét được giạ thiêt là ở tađm qụa caău). Như vaơy sẽ có những đieơm beă maịt qụa caău chám với maịt đât hay các câu trúc khác tređn câu trúc, những đieơm chám đó có theơ là những đieơm sét đánh. Các đaău thu sét là những thanh đứng hay những dãi ngang tùy thuoơc vào hoàn cạnh được xem như là caăn thiêt ở những nơi mà beă maịt qụa caău chám phại câu trúc hay các phaăn gaĩn vào câu trúc như anten hay thành lan can,…Máng lưới các đaău thu baỉng đoăngvà các dại đoăng phẳng được nôi với dađy xuông baỉng đoăng (hay tương đương) xuông đât moêi 30m cụa chu vi câu trúc . Vieơc ghép nôi các boơ phaơn baỉng kim lối loơ ra (như khung cửa soơ hay lớp xi má) là caăn thiêt tređn các beă maịt bị phơi ra. Nêu thực hieơn được chính xác các phương pháp tređn thì sẽ cho bạo veơ chông lái 93% các sét đaău tieđn vượt mức 10KA ở bieđn đoơ đưnh và mức bạo veơ sẽ giạm so với các phóng đieơn sét có bieđn đoơ nhỏ hơn. Nêu yeđu caău sự an toàn cao hơn caăn giạm bán kính maịt caău laín , bán kính 20m được đeă nghị đeơ bạo veơ các kiên trúc có tính chât cháy noơ.
Phương pháp caău laín tieđn tiên hơn các khuođn mău thiêt kê cũ, như các cách tiêp caơn hình hĩc Faraday và Franklin mà thường khođng làm vieơc tôt trong thực tieên và các neăn tạng tương ứng cụa chúng khođng hteơ chứng minh được. Tuy nhieđn, giới hán chính cụa phương pháp qụa caău laín là nó cho raỉng khạ naíng khởi táo tieđn đáo cụa tât cạ các đieơm tiêp xúc với câu trúc là baỉng nhau, khođng tương ứng với sự taíng cao đieơn trường do dáng hình hĩc gađy ra. Qụa caău đòi hỏi moơt mạng roơng các đaău thu tređn các câu trúc cao, goăm maịt đứng và ngang vôn khođng có sự gia taíng đieơn trường. Các heơ thông bạo veơ được thiêt kê theo phương pháp này có theơ rât đaĩt tieăn và có theơ dăn đên thiêt kê thừa vì có quá nhieău chứng cứ cho thây maịt hođng rât hiêm khi bị sét đánh, có nghĩa vieơc laĩp đaịt các đaău thu ở vài vị trí rât ít khi bị sét đánh trúng. Kinh nghieơm thực tê khi thử thiêt kê theo phương pháp này có qúa nhieău khó khaín, haău như khođng theơ kêt nôi d8aăy đụ các phaăn tử kim lối tređn các bức tường che,…Đieău tređn cho
thây caăn có sự hieơu chưnh khi tiêp caơn phương pháp này, tieđu chuaơn đã táo ra các thay đoơi chính yêu khác cho thiêt kê và thi cođng xađy dựng.
Các mức bạo veơ thông keđ khác nhau được cung câp cho câu trúc quan trĩng hoaịc lớn hơn hoaịc nhỏ hơn mức “10KA - 93%” trung bình. Nghĩa là tieđu chuaơn nhaơn thức theđm raỉng sét là moơt hieơn tượng thông keđ còn nhieău đieău chưa biêt và bât kì chê đoơ bạo veơ nào cũng đeău nhât thiêt lieđn quan đên moơt sự thỏa hieơp chi phí và rụi ro. Khođng neđn tin tưởng raỉng thực tê đát được sự bạo veơ 100%khi dùng tieđu chuaơn này hay tieđu chuaơn nào khác, moơt vài rụi ro nhỏ văn luođn toăn tái.
Nêu thiêt kê chông sét dùng các đaău thu lối quy ước (kieơu cũ), vaơt lieơu xađy dựng chúng phại được chĩn caơn thaơn. Các heơ thông chông sét neđn được sạn xuât từ các vaơt lieơu chông aín mòn. Caăn lựa chĩn vaơt lieơu đaịt bieơt khi heơ thông được laĩp đaịt trong các mođi trường có tính aín mòn cao.
Khi dùng phương pháp thiêt kê qụa caău laín, đaău thu neđn được đaịt đeơ bạo veơ những phaăn phơi ra nhieău, chẳng hán : tường chaĩn, ông khói cánh mái hay đường sóng.Các khoạng cách cụa các đaău thu phú thuoơc vào chieău cao cụa nó. Đaău thu cao hơn phaăn nhođ ra mà nó dự định bạo veơ ít nhât 0,5m. trong các thiêt kê dùng các dãi ngang khoạng cách cụa chúng khođng lớn hơn 6m. Moơt sơ đoă các đaău thu ngang và dĩc keơ cạ các đaău nôi lieđn tiêp neđn được laĩp đaịt theo moơt câu hình đeơ hình thành moơt máng bao bĩc.
Moơt thođng tin boơ sung cho tieđu chuaơn là các mođ tạ , bạn vẽ và sự hướng dăn thực hành cho moơt phương pháp thay đoơi toàn boơ thiêt kê veă chông sét- “Cellection volume”. Phương pháp thiêt kê này dựa vào kêt qụa lao đoơng cụa tiên sĩ A.J.Erickson.
Các tham sô thiêt kê trong phương pháp Cellection volume goăm chieău cao câu trúc , đoơ gia taíng trường cụa các đieơm phóng cụa câu trúc, đieơn tích tieđn đáo , chieău cao cụa vị trí và tôc đoơ lan truyeăn tương đôi cụa các tieđn đáo đơn. Mođ hình có theơ được phát trieên cho các kiên trúc 3 chieău và đưa ra moơt cách tiêp caơn chaịt ché hơn đôi với thiêt kê chông sét.
Dựa vào bạng phađn boơ đaịc tính chính cụa sét đánh xuông đât minh hĩa sự phađn boơ thông keđ cụa tham sô sét . Múc 3 trong bạng 9 có theơ dùng đeơ xác định mức bạo veơ cho các heơ thông chông sét cho nhà trám, coơt anten theo sô lieơu thông keđ. Các mức bạo veơ có quan heơ trực tiêp với bieđn đoơ dòng sét I tương ứng với đieơn tích Q theo phương trình dưới đađy:
I = 10,6Q0,7, với I đo baỉng (KA) , Q đo baỉng Coulomb (C)
Moơt dòng sét có đưnh dòng 6,5KA sẽ tương ứng với moơt đieơn tích tieđn đáo xâp xư 0,5C. Tính toán và baỉng phép ngối suy sẽ cho môi quan heơ mức bạo veơ với dòng đưnh và đieơn tích tieđn đáo.
Bạng 3.2:
n tích tieđn đáo (Q) ng đưnh (I) aăn traím khođng bị sự cô Mức bạo veơ 0,5 C 0,9 C 1,5 C 6,5 KA 10 KA 16 KA 98% 93% 85% Cao Trung bình Chuaơn
Thiêt kê với Cellection volumes dùng các tham sô sét thu được từ thông keđ như trong bạng 9 cung câp cho các nhà thiêt kê sự phađn tích rụi ro tôt hơn. Đoơ lớn cụa các Cellection volumes được xác định theo dòng đưnh. Nghĩa là, nêu nhà thiêt kê mong muôn moơt mức bạo veơ cao (dòng đưnh 6,5KA) ,98% tât cạ các tia sét vượt qua trị sô này. Các phóng đieơn với đoơ lớn hơn sẽ có Cellection volume lớn hơn táo ra vùng taĩt sét lớn hơn tređn các đaău thu . moơt thiêt kê dựa tređn dòng sét đưnh nhỏ có theơ được
coi là thaơn trĩng, thiêt kê thực hieơn mức cao 98% khođng có nghĩa là tât cạ các tia sét nhỏ hơn mức đó sẽ vượt khỏi moơt đaău thu. Có moơt cơ may thông keđ cụa moơt vài tia sét có theơ khođng bị cạn với moơt vài tia phóng leđn xuât phát từ beđn trong theơ tích thu.
Mođ hình Cellection volume giạ thiêt mĩi đieơm tređn kiên trúc là đieơm phóng tieăm aơn.
Hieơn nay có các đaău thu đoơc quyeăn đã chứng minh khạ naíng táo ra rât nhieău Cellection volume lớn hơn coơt Franklin.
Moơt hay nhieău đaău thu như vaơy được đaịt tređn kiên trúc đeơ các Cellection volumes cụa chúng phụ laĩp leđn các Cellection volumes nhỏ tự nhieđn cụa các đieơm nhođ ra cụa câu trúc.
Khi người kỹ sư thiêt kê moơt heơ thông bạo veơ dùng phương pháp Cellection volume trong haău hêt các trường hợp thiêt kê sẽ đưa ra kêt qụa chư caăn moơt đaău thu (đaău thu cođng ngheơ mới) . Thiêt kê sẽ cho phép đaău thu được laĩp đaịt ở vị trí đạm bạo thaơm mỹ nhât, như phaăn đoơng cơ thang máy. Tređn câu trúc lớn thiêt kê có theơ yeđu caău vài đaău thu. Tuy nhieđn nhà thiêt kê có theơ đaịt các đaău thu đôi xứng.
- Tieđu chuaơn mới cũng cho phép dùng thép xađy dựng cụa câu trúc tòa nhà làm heơ thông vaơt dăn xuông trong các trường hợp được thiêt kê caơn thaơn. Tuy nhieđn, trong thực tê caăn caơn thaơn đeơ đạm bạo tránh cạm ứng từ sét đang được dăn trong khung kêt câu cụa tòa nhà vào các cáp dữ lieơu, cáp đieơn. Đieău này có nghĩa là caăn có kinh nghieơm thiêt kê sơ đoă dađy dăn sét với sự chú ý đaịc bieơt veă sự bô trí cụa các phòng máy tính, đieơn thối PABX, các máng lưới, các dịch vú và máy móc đieơn tử. Những ý kiên phụ nhaơn vieơc này dùng dađydăn sét xuông đât cách đieơn cao đá bị lối bỏ trong tieđu chuaơn mới này.
Có 3 phương pháp cơ bạn hieơn dùng với các dađy dăn xuông :
ϖ Thứ nhât , các vaơt dăn quy ước cháy beđn ngoài câu trúc và làm leơch dòng sét vào nhieău
đường dăn đên nhieău đieơm nođí đât.
ϖ Thứ hai, thép gia cô trong các kêt câu beđ tođng có theơ được dùng, đađy là cách thực hành có
theơ châp nhaơn nhưng thiêu khạ naíng vieơc đieău khieơn vieơc truyeăn dòng sét qua câu trúc đó.Vođ sô các đieơm phóng đieơn thê và các kêt nôi vaơt dăn sét xuông khiên cho haău như khođng theơ dự đoán bieđn đoơ dòng tái bât cứ đieơm nào.
ϖ Thứ ba, là “bạo veơ baỉng sự cách ly” như là dùng moơt dađy dăn xuông cách đieơn, dòng sét chứa (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
trong lõi cụa moơt sợi cáp 3 trúc nhieău lớp chông nhieêu. Vieơc cách ly hoàn toàn là khođng theơ có, taíng phađn cách vaơt lý sẽ làm giạm ạnh hưởng từ.
Moơt sô kỹ sư có theơ cho raỉng các dađy cáp bĩc là đáng ngờ vì vaơt lieơu cách đieơn có theơ khođng chịu đựng được đieơn áp do phóng đieơn sét áp đaịt. Tuy nhieđn, các thử nghieơm tương đôi đơn giạn cho thây raỉng đieơn dung ghép giữa câu trúc và vaơt dăn sét làm cho câu trúc bám theo đieơn áp tređn vaơt dăn. Đieău này làm giạm hieơu đieơn thê và áp lực nhỏ hơn vào vaơt cách đieơn.
Đeơ dăn dòng sét xuông đât moơt cách an toàn đieău caăn thiêt nữa là cung câp nôi đât trở kháng thâp đeơ táo thuaơn lợi cho sự tieđu tán naíng lượng sét vào lòng đât càng nhanh càng tôt. Mức đieơn trở tôi đa 10Ω được châp nhaơn đôi với nôi đât chođùng sét. Trị sô này phại đát được với bât kỳ lieđn kêt cụa nôi
đât với các nôi đât khác hay câu kieơn tieăn áp. Tieđu chuaơn đaịc bieơt đeă nghị raỉng neđn đát được đieơn trở đât nhỏ nhât có theơ có (có theơ yeđu caău mức 1Ω).
Khi thiêt kê moơt lưới nôi đât, phại xác định :
ϖ Xác định câu trúc vaơt lý cụa đât , chẳng hán: đá, sét ,cát….
ϖ Có vaơt cạn gì khođng ? chẳng hán : đường dăn, cađy côi, hàng rào, cáp và dịch vú ngaăm dưới
đât.
ϖ Những ạnh hưởng cụa bât kỳ lưới nôi đât mới nào tređn moơt lưới đã có. ϖ Có deê dàng truy caơp câu kieơn tieăn áp hay khođng ?
ϖ Tính an toàn, chẳng hán : các cĩc đât có bị đào xới khođng ?
ϖ Thiêt kê lưới nôi đât caăn được xem xét tređn neăn moơt dự án. Trở kháng đaịt được há thâp baỉng
các kỹ thuaơt sau:
+ Vieơc dùng các vaơt dăn hướng kính tỏa ra từ đieơm chích dòng (t áo ra các dòng tiêp đât song song cho dòng sét) thì hieơu qụa hơn trong vieơc tieđu tán dòng sét và do đó thích hợp với moơt thanh nôi đât đơn dài.
+ Vieơc dùng các baíng phẳng ưu tieđn hơn các vaơt dăn tròn. Dieơn tích beă maịt gia taíng cụa baíng phẳng làm giạm trở kháng cao taăn cụa chúng do hieơu ứng beă maịt. Các baíng dăn taíng cạ đieơn dung ghép leđn beă maịt tiêp xúc với đât nôi với moơt vaơt dăn có tiêp đieơn đã cho.
+ Vieơc dùng các vaơt dăn có nhieău đốn ngaĩn được ưu tieđn hơn vaơt dăn đơn dài.
ϖ Trong các vùng có đieơn trở suât đât từ thâp đên vừa các đieơn cực thẳng, cĩc đứng với cĩc đã
cho kích thước thường hieơu qụa hơn trong vieơc cung câp cho moơt toơng trở xung thâp. Các yeđu caău cơ bạn đôi với cĩc tiêp địa:
ϖ Đát moơt đieơn trở thâp với phaăn nôi đât chung.
ϖ Có đoơ beăn cơ và chông aín mòn cho phép nó hốt đoơng hieơu qụa trong moơt thời gian dài trong
bât kỳ lối mođi trường nào.
ϖ Có theơ tại moơt dòng mong muôn từ moơt sự phóng đieơn sét.
Tieđu chuaơn phát bieơu theđm raỉng thành phaăn chính trong đieơn trở đât cụa moơt cĩc đât nạy sinh từ đieơn trở cụa đât trong vùng lađn caơn cĩc đât.Baỉng cách há thâp giá trị đieơn trở hay càng gaăn đieơm này càng tôt, táo ra moơt lưới nôi đât hieơu qụa hơn .
Tieđu chuaơn còn đeă caơp đên vieơc dùng xử lý nhađn táo nêu mức đieơn trở yeđu caău khođng đát được baỉng câu hình baíng và thanh cơ bạn – đaịc bieơt veă phí toơn kinh tê. Thực hieơn những xử lý nhu vaơy đeơ đát được những đieơn trở thâp hơn trong các khu vực khó khaín và cũng đeơ duy trì mức đieơn trở đó trong nhieău naím.
Đôi với các nơi khó khaín hơn chẳng hán như những nơi có đá, cát hay đá phiên thì sét là phoơ biên. Vieơc dùng moơt hoên hợp cại tiên táo tiêp địa có theơ há thâp trở kháng đât đáng keơ. Các hoên hợp cại táo tiêp đât khođng tan, deê laĩp đaịt và thường rẹ hơn các heơ thông tiêp địa baỉng đoăng đaĩt tieăn.
Moơt vân đeă đi kèm với vieơc truyeăn dăn moơt dòng xung vào đât là nó làm taíng đieơn áp cụa đieơm phóng. Ta biêt đieơn áp giạm theo quy luaơt hàm mũ theo khoạng cách từ đieơm đánh và gađy ra “đieơn áp bước” gađy nguy hieơm cho người và thiêt bị. Moơt lưới nôi đât thiêt kê tôt và được laĩp đaịt chính xác có tác dúng cực tieơu hóa các đieơn áp bước.
Các vaơt lieơu dùng làm heơ thông nôi đât phại có tính chông aín mòn cao. Choê tiêp xúc (nôi) cạ dưới đât lăn trong nhà neđn được phụ kín đeơ chông xađm nhaơp cụa hơi aơm, và choê nôi phại có khạ naíng tái được dòng dự kiên.
Ở bât kỳ nơi nào mà lưới nôi đât loơ ra có nguy cơ bị phá hụy vaơt lý neđn được cung câp moơt dáng bạo veơ an toàn cơ nào đó. Sự kêt nôi với heơ thông nôi đât tái đieơm thu neđn laĩp đaịt deê dàng cho vieơc cách ly lưới khỏi vaơt dăn xuông đeơ xem xét bạo trì định kỳ cũng như đo đieơn trở tiêp đât.
Moơt tòa nhà hay kiên trúc có theơ có moơt vài nôi đât laĩp đaịt, bao goăm : nôi đât đieơn thối. nguoăn đieơn, truyeăn thođng hay cho các nôi đât với múc đích đaịc bieơt, coơng theđm nôi đât chông sét trực