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廣西地凱科技有限公司
閱讀:12960發布時間:2018-9-11
裝配式混凝土結構建筑中,鋼筋部分或全部成為預制構件的一部分,預制構件通常的生產和裝配工作,并不能保證構件與構件之間的鋼筋形成電氣通路,這就需要進行有針對性的防雷設計;另外,需要進行系統性防雷防護設計的內容還包括:屋頂預制女兒墻上接閃帶、接閃桿的安裝、敷設,以及與下部預制柱內作為引下線鋼筋的相互連接;金屬幕墻、外墻上的金屬門窗、欄桿的等電位連接措施等。
裝配式混凝土結構建筑的結構系統簡介
裝配式混凝土結構建筑分為三類:類為裝配整體式框架結構建筑,即建筑的全部或部分框架梁、柱采用預制構件;第二類為裝配整體式剪力墻結構建筑,即建筑的全部或部分剪力墻采用預制墻板構件;第三類為裝配式墻板結構建筑,即多層建筑的全部或部分墻體采用預制墻板。類多用于公共建筑,第二類多用于住宅建筑,第三類適用于抗震設防類別為丙類的多層住宅。
圖1為裝配式剪力墻結構高層住宅的一個典型平面,其結構的豎向受力構件采用部分現澆,如圖中黑色部分為現澆剪力墻,其余剪力墻為預制,這些現澆剪力墻內縱向鋼筋是可以直接利用作為防雷防護裝置的。
圖2為裝配式框架結構公共建筑的典型平面,采用預制柱、疊合樓蓋體系,由預制柱、預制疊合框架梁、疊合樓蓋、預制外墻等預制構件組成,其中梁、柱水平連接部位采用現澆混凝土,而上、下層預制柱間的鋼筋,沒有形成連續的電氣通路,當利用作為防雷防護裝置時,需要采取特殊措施。
預制構件之間鋼筋的電氣連續性認定
國家標準、規范中對鋼筋混凝土結構中金屬部件間電氣連續性認定的規定如下:
a. GB / T 21714. 3 - 2015第4. 3節規定:“在鋼筋混凝土建筑物內部,如果垂直連接帶和水平連接帶主要連接部分經過了焊接或進行其他可靠連接,可認為鋼結構在電氣上是連續的。垂直連接帶應焊接、夾接或互搭(重疊部分尺寸少應為其直徑的20倍)和綁扎或進行其他可靠連接。”
b. GB 50057 - 2010《建筑物防雷設計規范》第4. 3. 5條第6款規定:“構件內有箍筋連接的鋼筋或成網狀的鋼筋,其箍筋與鋼筋、鋼筋與鋼筋應采用土建施工的綁扎法、螺絲、對焊或搭焊連接。單根鋼筋、圓鋼或外引預埋連接板、線與構件內鋼筋應焊接或采用螺栓緊固的卡夾器連接。構件之間必須連接成電氣通路。”
c. GB / T 21714. 3 - 2015附錄E. 4. 3. 3給出了在允許的前提下,混凝土中鋼筋的典型連接方法,見圖3,可以看出,前三種施工方法符合雷電流要求,可以用于防雷防護裝置的鋼筋連接,后一種捆綁方式只符合EMC要求,不符合雷電流要求。
外部雷電防護裝置(LPS)設計要點
利用預制構件內的鋼筋作防雷防護裝置,并在相鄰預制構件間建立電氣連接是LPS設計的關鍵
裝配式混凝土結構建筑中,預制構件間的橫向連接多采用現澆,其鋼筋之間按照第3章要求,采用傳統的土建施工連接方法,即可形成雷電水平通路;而裝配式框架結構預制構件間縱向鋼筋的連接,多采用套筒灌漿連接、漿錨搭接連接,是不能滿足LPS的電氣連續性要求的,只有采用附加導體對預制構件間縱向鋼筋進行連接,才能形成雷電的豎向通路。
接閃器
裝配式建筑的女兒墻多為預制外掛板,施工時在上面直接安裝接閃帶可能損壞預制墻板,穩妥的做法是在預制構件生產時,在女兒墻板頂部的室外側預埋連接鋼板用于支撐接閃帶,這樣可保證現場安裝對預制墻板的損傷小,此鋼板間距應滿足 GB 50057 - 2010表5. 2. 6要求。
當女兒墻頂上有金屬覆蓋層,且滿足GB 50057 - 2010第5. 2. 7條中小尺寸要求時,可利用其作為自然接閃器,如圖4中 ① 所示。要求該覆蓋金屬物之間應連成電氣通路,并通過預埋件 ③ 與下部引下線柱內鋼筋可靠連接,該連接線(圖4中 ④ 所示)可采用鍍鋅圓鋼,并埋設在女兒墻板之間的后澆帶(即現澆混凝土柱)內。
防雷引下線
裝配式剪力墻結構建筑一般設置有現澆剪力墻來固定和連接預制剪力墻板,見圖1黑色部分,可利用其縱向通長焊接的鋼筋作引下線,與普通建筑做法無異,通常情況下,其間距也能滿足防雷引下線的間距要求。
裝配整體式框架結構建筑中,預制構件(主要是預制柱)間縱向鋼筋的連接,多采用套筒灌漿連接、漿錨搭接連接,圖5中 ①、③ 及圖6中 ①、③ 為上、下層預制柱內鋼筋。
可以看出,這兩種連接方式中,上、下層預制柱內鋼筋并未連接成電氣通路,不能滿足LPS的電氣連續性要求,要利用其作為防雷引下線,需要采取附加導體來對主鋼筋進行連接。
圖7為頂層預制柱內引下線鋼筋與屋面接閃帶、接地防雷引下線的連接大樣。
圖8中,③ 為預制柱內作為引下線的兩根主筋,位于對角線上;② 為?0圓鋼,在預制柱生產時與主筋 ③ 焊接,并作為附加導體由預制柱底部引出;現場裝配時,首先在疊合板現澆面層設置預埋板 ④,并與下層預制柱內防雷引下線主筋 ③ 及疊合板現澆層內鋼筋焊連接,在上部預制柱安裝到位后,將附加導體 ② 與預埋板 ④ 焊連接,完成上、下層預制柱內防雷引下線鋼筋的相互連接及與樓板內鋼筋的連接。
防雷引下線設置位置及數量應按建筑物的防雷類別并至少滿足GB 50057 - 2010第4. 3. 3條、第4. 4. 3條要求,防雷引下線的數量、防雷引下線及環形導體的位置直接影響雷電流分流系數kc,同時影響間隔距離。
防雷引下線設置位置及數量應按建筑物的防雷類別并至少滿足GB 50057 - 2010第4. 3. 3條、第4. 4. 3條要求,防雷引下線的數量、防雷引下線及環形導體的位置直接影響雷電流分流系數kc,同時影響間隔距離
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