Формула расчета нагрузки: Формула расчета нагрузки на фундамент — Мир Антенн

Содержание

Формула расчета нагрузки на фундамент

Фундамент – один из самых важных элементов предстоящей постройки.Если он спроектирован с ошибками, то в будущем могут возникнуть большие проблемы.

Выбор того или иного фундамента определяется прежде всего типом грунта.

А величина его заглубления в основном зависит от глубины промерзания почвы и насколько близко к поверхности находятся грунтовые воды.

Уметь рассчитывать фундамент необходимо для того, чтобы со временем строение не деформировалось, не просело и не разрушилось. Не менее важно это и для оптимального использования стройматериалов и экономии средств.

Профессионально рассчитать фундамент может только специалист, но, вооружась строительным справочником или другими нормативными документами, можно сделать прикидочные расчеты, достаточно близкие к реальным.

Очень важно определить какой должна быть нагрузка на основание фундамента, чтобы грунт не просел под его давлением. Удельное сопротивление грунта – справочная величина и ее можно найти в нормативной документации.

Чтобы вычислить нагрузку P, приходящуюся на основание фундамента нужно выяснить вес всего того, что находится над ним. А именно, вес здания P₁и вес самого фундамента P_f.Формула расчета нагрузки на фундамент выглядит так:

P = P₁+ P_f.

Определяем приблизительный вес здания P

₁

Он включает в себя суммарный вес его составляющих. Всех стен, перекрытий, отделки, окон и дверей, потолка и крыши, лестниц и используемого крепежа, тепло- и гидроизоляционных материалов.
Если применяются стандартные строительные элементы (блоки фундамента, балки, тепло- и гидроизоляционные покрытия, листы ДВП и т.д.), соответствующие нормативным документам, то вес определяется по их размерам и количеству.
Следует учесть полезную нагрузку, создаваемую мебелью, бытовыми приборами, а также максимальным количеством людей, которые могут одновременно находиться в доме.
Для прикидочных расчетов ее величина обычно принимается равной произведению общей площади дома на 0,180 т/м2.
Используя нормативные данные по региону, где планируется строительство, определяем снеговую нагрузку, которую создает слой выпавшего снега на крыше.
Определяем силу воздействующего на строение ветра. Ветровая нагрузка приблизительно равна произведению:

S х (40 + 15h),

где S – площадь строения, а h – его высота.

Складывая все полученные величины пунктов 1- 4, и переводя вес в тонны, получим общую примерную нагрузку, действующую на фундамент со стороны здания — P₁.

Вес фундамента P

Если вес здания для всех типов фундаментов считается одинаково, то вес самого фундамента будет подсчитываться по-разному.

1. Расчет нагрузки на ленточный фундамент

Вес фундамента (P_f) в этом случае вычисляется по формуле:

P_f = V x q,

где q – плотность материала, из которого сделан фундамент (определяется по нормативам СНиП), а V – его объем, равный произведению площади опоры фундамента (S) на его высоту (H):

V = S x H;

Зная общую нагрузку на основание ленточного фундамента P и его площадь опоры S, определим величину P/S. Чтобы перекрыть неточности в выборе исходных данных, ее значение должно быть на 15-20% меньше R, расчетного сопротивления грунта, определяемого по справочнику.

2. Столбчатый фундамент

Общая нагрузка, действующая на грунт от подошвы столбчатого фундамента, складывается из распределенного веса строения плюс веса самого столба. Опорная площадь столба – S_s, высота – H.

Тогда его объем равен: V = S_s x H, а вес P_s = V x q, где q– плотность материала, из которого изготовлен столб. Если общее количество столбов N, то общий вес фундамента равен:

P_f= P_sх N,

а общая площадь опоры:

S = S_sx N.

3. Свайный фундамент из заостренных или готовых винтовых свай.

Заостренные концы таких свай уменьшают нагрузку на грунт и не дают выталкивать их при замерзании почвы. Вес планируемого здания определяет необходимое количество свай.

Если известно количество винтовых опор — N и вес сооружения P, то несущая способность одной опоры равна P / N. Выбираем наиболее подходящие готовые сваи с известной несущей способностью и длиной, учитывая геологические особенности местности.

Задачам расчета фундаментов посвящено огромное количество сайтов. Различные по содержанию и сложности разбираемых вопросов.

На сайте http://stroy-svoimi-rukami.ru/fundament/view/22/ можно не только найти подробные разъяснения, но и воспользоваться необходимыми таблицами.

Теоретические основы устройства фундаментов изложены здесь — http://teoriastroiki.ru/spravochnik/fundament/grunty_i_osnovaniya/raschet_fundamenta/

С примерами расчета конкретных фундаментов можно ознакомиться на сайтах:

http://ibud.ua/ru/statya/raschet-fundamenta-primer-rascheta-fundamenta-2992

http://stroy-shkola.ru/fundament/raschet-nagruzki-na-fundament.

html

Бесплатными онлайн калькуляторами для строительных расчетов можно воспользоваться здесь:

http://www.zhitov.ru/

http://st-mater.narod.ru/index2.html

http://m350.ru/calculator/

Формулы для расчета электрических величин.

Проводя диагностику и ремонт холодильников Стинол, мастер периодически сталкивается с необходимостью проводить измерения электрических величин. По результатам измерения делаются выводы о работоспособности той или иной детали электрооборудования холодильника.
На практике, рассматривая какую-либо электрическую нагрузку, полезно заранее знать, какое сопротивление соответствует какой мощности и ток какой величины потечет через эту нагрузку при подаче на нее питающего напряжения 220 Вольт. Если немного упростить теорию, все это не сложно вычислить, пользуясь формулами, приведенными ниже.

Обозначения:

I — Сила тока в цепи, единицы измерения - Амперы (А)
U — Напряжение, единицы измерения - Вольты (В или V)
R — Сопротивление нагрузки, единицы измерения — Омы (Ом или Ohm)
P — Электрическая мощность нагрузки, единицы измерения — Ватты (Вт или W)

Эти электрические величины связаны друг с другом следующими формулами:

Электрооборудование холодильников Стинол рассчитано на питание от сети переменного тока напряжением 220 Вольт. Соответственно, вместо U в формулы можем смело подставлять число 220. Путем нехитрых перестановок получаем следующий набор формул на любой случай:

I=220/R
I=P/220
R=220/I
R=48400/P
P=220·I
P=48400/R

Важно! В цепях переменного тока данные формулы справедливы только для активной нагрузки, сопротивление которой переменному току не зависит от его частоты. Для реактивных потребителей (емкости и индуктивности) эти равенства выполняться уже не будут. А это значит, что, по большому счету, при ремонтах холодильников Стинол всю эту математику мы можем применять только к нагревателям системы No Frost. А различные электродвигатели (мотор-компрессор, вентилятор, микродвигатель таймера и т.п.), являясь нагрузкой реактивной (индуктивной), автоматически из подобных рассчетов выпадают.

Во время работы удобно иметь под рукой табличку для быстрого взаимного пересчета электрической мощности, сопротивления и силы тока. Такая табличка представлена ниже. В свое время она была составлена мной для быстрого ориентирования в параметрах нагревателей оттайки различных импортных холодильников. Специалисту по ремонту холодильников Стинол она тоже может оказаться полезной.

Пользоваться таблицей достаточно просто:

Измерив мультиметром сопротивление нагревателя, и найдя соответствующую строчку в таблице, сразу становится ясно, какой мощностью он обладает и какой ток потечет через него при подаче питающего напряжения 220 Вольт.
Узнав при помощи токовых клещей, какой ток потребляет нагреватель, по таблице можно выяснить его сопротивление и мощность.
Узнав по маркировке нагревателя его мощность, легко выяснить его сопротивление и ток.

Для напряжения 220 V (если ток переменный, то справедливо только для активной нагрузки)
Сила тока, А	Мощность, W	Сопротивление, Ом
0.01	2.2	22k
0.05	11	4.4k
0.1	22	2.2k
0. 2	44	1.1k
0.3	66	733
0.4	88	550
0.5	110	440
0.6	132	366
0.7	154	314
0.8	176	275
0.9	198	244
1	220	220
1.1	242	200
1. 2	264	183
1.3	286	169
1.4	308	157
1.5	330	146
1.6	352	138
1.7	374	129
1.8	396	122
1.9	418	116
2	440	110
2.1	462	105
2. 2	484	100
2.3	506	96
2.4	528	92
2.5	550	88
2.6	572	85
2.7	594	81
2.8	616	79
2.9	638	76
3	660	73
3.1	682	71
3. 2	704	69

Дополнительная информация по теме этой страницы есть в следующих статьях:

Запомнить эту страницу в:

Расчёт нагрузки на фундамент

В данной статье мы рассмотрим особенности расчета нагрузки на фундамент дома. Вы узнаете, зачем необходимо осуществлять данные расчеты и как сделать их самостоятельно. Будет детально изучена технология определения несущей способности грунта, вычисления массы здания и силы снеговых и ветровых воздействий, а также продемонстрирована последовательность таких расчетов на практике.
Нагрузка на фундамент — это допустимые цифровые значения, обозначающие несущую способность. Проведение точных расчётов сопряжено с выполнением геологических исследований и определением степени рыхлости грунта и насыщения его влагой.

Зачем проводятся расчёты нагрузки на фундамент

Расчет нагрузки, которую будет переносить фундамент в процессе эксплуатации, является ключевым этапом проектирования любого основания. Исходя из данных расчетов определяются необходимые несущие характеристики будущего фундамента, его типоразмер и опорная площадь.

Определяемые нагрузки веса здания, снегового и ветрового воздействия, а также эксплуатационного давления, также сопоставляются с несущей способностью грунта на строительной площадке, поскольку несущая способность почвы, в некоторых случаях, может быть меньшей, чем несущие свойства самого фундамента.

Рис: Возможный результат неправильного расчета нагрузок на фундамент дома
Ответственное отношение к проведению данных расчетов гарантирует, что фундамент под конкретное здание будет подобран правильно. В противном случае, вы рискуете построить дом на слишком слабом фундаменте, что приведет к его разрушению и деформации, либо обустроить фундамент с недостаточной опорной площадью, который под весом здания просто осядет в грунт.

Важно: определение нагрузок на фундамент и сопоставление их с несущей способностью грунта лучше всего доверить профессиональным проектировочным организациям, которые выполнят все расчеты согласно строительных норм. В случае, если вы решились сделать это самостоятельно, крайне важно досконально изучить методику проведения данных расчетов.

Общие правила проведения расчёта нагрузки на фундамент

Определяется нагрузка посредством использования переменных и постоянных величин:

масса здания;
вес основания;
снеговые нагрузки на кровлю;
ветряное давление на здание.

Общая масса здания вычисляется при сложении веса стен с перекрытиями, дверей с окнами, стропильной системы и кровли, а также крепежей, сантехники, декоративных элементов и количества людей, которые будут единовременно проживать в доме.

Расчёт нагрузки на ленточный фундамент

Определение нагрузки на ленточное основание начинается с подсчёта массы самой ленты, для чего используется следующая формула:

Pфл= V × q.

Расшифровка формулы:

V – объём стен;
q – плотность материала основания.

Необходимо произвести суммирование всех типов давления на фундамент, для чего можно воспользоваться следующей формулой: (Pд+Pфл+ Pсн+Pв)/ Sф.

Внимание! Важно, чтобы результат вычислений, выражающийся в удельной нагрузке, был меньше допустимых значений сопротивления почвы. Разница должна составлять порядка 25%, что необходимо для компенсации неточностей.

Получение точных сведений, возможно при учёте видов стен, надо определить, какие из них несущие и выполняют функцию удержания перекрытий, лестничных пролётов, стропил. Выявляются самонесущие стены, выполняющие функцию поддержания исключительно собственной массы. Исходя из этих данных, определяют под какую сторону закладывать стены определённой ширины, с обязательной проверкой допустимых значений.

Расчёты нагрузки в программе «APM Civil Engineering»

Расчёт нагрузки на столбчатый фундамент

Определение нагрузки на фундамент столбчатого типа, осуществляется по одной формуле.

Здесь надо учитывать, что воздействие здания будет распределяться между всеми существующими опорами. Требуется умножить площадь сечения столба (Sс) на высоту (H). Результатом вычисления станет получение объёма, который следует перемножить с плотностью материала, используемого для возведения фундамента (q)и общим числом столбиков, заглубляемых в почву.

Вычисления будут проводиться по следующей формуле: Pфc= Sс× H× q×N.
Определить суммарное сечение, можно по следующей формуле: Sсо= Sс × N.

Вычислить величину нагрузки на сваи, можно разделив массу дома на его опорную площадь, что будет выглядеть следующим образом: P/Sсо.

Важно! Если при проведении расчётов выясняется, что грунтовое давление превышает допустимые значения, то следует изменить используемые параметры и прибегнуть к расширению опорной площади. Требуется увеличить число опор и сделать их большего диаметра, что поможет получить основание с нужными параметрами.

Расчёт нагрузки на свайный фундамент

Особенностью расчёта свайного основания, является необходимость выявления массы здания (P), которая делится на количество опор.Внимание! Требуется подбирать сваи с нужными показателями длины и необходимыми прочностными характеристикам, принимая во внимание геологические характеристики грунта. Так как в процессе эксплуатации свайный фундамент несет те же нагрузки, что и остальные виды фундамента — от массы здания, полезного давления, снежного покрова и ветра.

Рассчитывать нагрузку на свайный фундамент необходимо для того, чтобы в дальнейшем при проектировании ее можно было сопоставить с максимально допустимой нагрузкой на грунт строительной площадки, и при необходимости увеличить число свай либо сечение используемых опор

Чтобы сопоставить допустимые нагрузки на свайный фундамент и грунт необходимо выполнить следующие расчеты:

Определить вес здания и все сопутствующие нагрузки, просуммировать их и умножить на коэффициент запаса надежности;
Определить опорную площадь одной сваи по формуле: «r2 * 3. 14″ (r- радиус сваи, 3,14 — константа), после чего вычислить общую опорную площадь основания, умножив полученную величину на количество свай в фундаменте;
Рассчитать фактическую нагрузку на 1 см2 грунта: массу здания разделяем на опорную площадь фундамента;
Полученную нагрузку сопоставить с нормативной допустимой нагрузкой на грунт.

Для примера: дом массой 95 тонн. (с учетом снеговых и ветровых нагрузок) строится на фундаменте из 50 буронабивных свай, общая опорная площадь которых составляет 35325 см2. Грунт на участке представлен твердыми глинистыми породами, которые выдерживают нагрузку в 3 кг/см2.

Фактическая нагрузка на грунт: 95000/35325 = 2,69 кг/см2.

Как показывают расчеты, нагрузки от здания, передаваемые фундаментов на грунт, позволяют реализовывать данный проект в конкретных грунтовых условиях.

Важно! Если бы нагрузки были больше допустимых, потребовалось бы увеличить опорную площадь фундамента, увеличив количество свай либо их сечение.

Порядок проведения вычислений и расчётов

Независимо от типа основания, расчёты производятся в следующей последовательности:

Необходимо выяснить параметры, касающиеся единицы длины опоры, помимо нагрузок от веса самого строения, которые состоят из массы стен, перекрытий и кровли, также определяется эксплуатационное давление, нагрузки от снегового покрова и ветровые нагрузки;
Расчет массы фундамента. Основание дома также будет оказывать нагрузку на почву, которую необходимо высчитать и добавить к нагрузкам от массы здания. Чтобы сделать это, нужно исходя из габаритов (высоты, ширины и периметра) определить объем основания, и умножить его на объемную плотность бетона (массу одного кубометра).
Расчет несущих характеристик почвы — для этого нужно определить тип грунта, и в соответствии с нормативными таблицами вычислить допустимую нагрузку на 1 кв.см. почвы.
Cверка полученных данных с сопротивлением почвы – если возникает необходимость, то осуществляется корректировка площади опоры, например, в случае с ленточным основанием, увеличивается его толщина. При обустройстве свайных или столбчатых оснований необходимо увеличить количество опор в фундаменте либо площадь их сечения;
Измерение фундамента – определение размеров;
Вычисление толщины подушки из песка, формируемой непосредственно под подошвой. Уплотняющая подсыпка из песка и гравия необходима для предотвращения усадки почвы под массой здания и для минимизации вертикальных сил пучения. В нормальных условиях ее толщина составляет 20 см (10 см песка и 10 см гравия), однако при строительстве тяжелых домов в пучинистом грунте она может быть увеличена до 50 см.

Необходимо учесть, что приведённые формулы расчёта нагрузки, будут актуальны исключительно в сфере малоэтажного строительства, то есть при возведении объектов высотой до 3-х этажей. Схема является упрощённой, так как учитывает только удельное сопротивление грунта, при необходимости прогнозирования сдвига грунтовых слоёв, следует обратиться за помощью к профессионалам. Желательно проводить расчёты дважды, чтобы наверняка определить нужные параметры, так как от этого зависит устойчивость здания.

Собираем показатели грунта

При проектировании фундамента необходимо проводить геодезический анализ грунта на строительной площадке, который позволяет определить три важных показателя — тип почвы, глубину ее промерзания и уровень расположения грунтовых вод.

Исходя из типа грунта вычисляется его несущая характеристика, которая используется при расчете опорной площади основания. Глубина промерзания почвы определяет уровень заглубления фундамента — при строительстве в условиях пучинистых грунтов фундамент необходимо закладывать ниже промерзающего пласта земли. На основании данных о грунтовых водах определяется необходимость обустройства дренажной системы и гидроизоляции фундамента.

Важно: вышеуказанные показатели грунта вы можете собрать самостоятельно, для этого вам потребуется лишь ручной бур и рулетка.

Рис: Структура грунтов на территории Московской области
Для сбора показателей необходимо с помощью ручного бура по периметру площадки под застройку сделать несколько скважин глубиной 2-2.

5 м. Одна скважина должна располагаться в центре участка, еще две — в центральных частях боковых контуров предполагаемого фундамента. Необходимость бурения нескольких скважин обуславливается тем, что на разных участках площадки может наблюдаться отличающийся уровень грунтовых вод.

В первую очередь нужно определить тип почвы: в процессе бурения возьмите изымаемый из скважины грунт (с глубины 2-ух меров) и скатайте его в плотный цилиндр, толщиной 1-2 сантиметра. Затем попытайтесь согнуть цилиндр.

Если почва рыхлая и цилиндр из нее сформировать невозможно (она попросту рассыпается), вы имеете дело с песчаным грунтом;
Цилиндр скатывается, но при этом он покрыт трещинами и разламывается при сгибающем воздействии, значит грунт на участке представлен супесями;
Цилиндр плотный, но при сгибании ломается — легкий суглинок;
Грунт хорошо скатывается, но при сгибании покрывается трещинами — тяжелый суглинок с большим содержанием глины;
Почва легко скатывается, не трескается и не ломается при сгибании — глинистый грунт.

Далее необходимо определить показатель уровня грунтовых вод. Оставьте пробуренные скважины на ночь, чтобы они заполнились водой. На следующее утро возьмите деревянную рейку двухметровой длины и обмотайте ее бумагой, опустите рейку в скважину. По мокрому участку определите, на каком расстоянии от поверхности скважины расположена вода.

Рис: Пробная скважина для определения уровня грунтовых вод
Важно: определить фактический уровень промерзания почвы в домашних условиях невозможно. Для этого необходимо специализированное оборудование, при этом сам анализ выполняется на протяжении длительного времени наблюдения за конкретным участком.

Предлагаем вашему вниманию карту расчетной глубины промерзания почвы в разных регионах России, которую нужно использовать при самостоятельном проектировании фундамента.

Рис: Границы промерзания грунтов в разных регионах России

Определяем несущую способность грунта

Ориентировочную несущую способность грунта можно определить на основе проделанных ранее изысканий.

Зная тип грунт на участке под застройку сопоставьте его с данными в нижеприведенной таблице.

Тип почвы	Несущая способность (расчетное сопротивление)	Тип почвы	Несущая способность (расчетное сопротивление
Супесь	От 2 до 3 кгс/см²	Щебенистая почва с пылевато-песчаным заполнителем	6 кгс/см²
Плотная глина	От 4 до 3 кгс/см²	Щебенистая почва с заполнителем из глины	От 4 до 4.5 кгс/см²
Среднеплотная глина	От 3 до 5 кгс/см²	Гравийная почва с песчаным заполнителем	5 кгс/см²
Влагонасыщенная глина	От 1 до 2 кгс/см²	Гравийная почва с заполнителем из глины	От 3. 6 до 6 кгс/см²
Пластичная глина	От 2 до 3 кгс/см²	Крупный песок	Среднеплотный — 5, высокоплотный — 6 кгс/см²
Суглинок	От 1.9 до 3 кгс/см²	Средний песок	Среднеплотный — 4, высокоплотный — 5 кгс/см²
Насыпной уплотненный грунт (песок, супеси, глина, суглинок, зола)	От 1.5 до 1.9 кгс/см²	Мелкий песок	Среднеплотный — 3, высокоплотный — кгс/см²
Сухая пылеватая почва	Среднеплотная — 2.5, высокоплотная — 3 кгс/см²	Водонасыщенный песок	Среднеплотный — 2, высокоплотный — 3 кгс/см²
Влажная пылеватая почва	Среднеплотная — 1. 5, высокоплотная 2 кгс/см²	Водонасыщенная пылеватая почва	Среднеплотная — 1, высокоплотная — 1.5 кгс/см²

Таблица 1: Расчетное сопротивление разных видов грунтов
Важно! Для последующих расчетов необходимо брать минимальный показатель несущей способности почвы, в таком случае вы обеспечите запас дополнительного сопротивления грунта весу здания

Расчёт нагрузки с учётом площади и региона дома

Все нагрузки на фундамент состоят из двух величин — постоянных и переменных. К постоянным нагрузкам относится вес самого здания, к переменным — сила давления снегового покрова и ветра, величина которой зависит от региона, где ведется строительство.

Зная площадь дома и нормативный вес материалов, из которого он будет возводиться, можно рассчитать ориентировочную нагрузку на фундамент, исходящую от массы строения.

Для проведения расчетов воспользуйтесь следующими справочными таблицами:

Таблица 2: Расчетный вес стен

Таблица 3: Расчетный вес перекрытий
Таблица 4: Расчетный вес кровли

Важно! Определив массу здания вам необходимо добавить к ней полезные нагрузки (вес людей, мебели), которые будет испытывать фундамент в процессе эксплуатации здания. Расчетная величина полезных нагрузок для жилищного строительства на каждый квадратный метр перекрытия составляет 100 кг.

Следующий этап расчетов — определение нагрузок от снегового покрова. Нормативная величина снеговой нагрузки различается в разных регионах России. Для расчета вам необходимо умножить площадь кровли здания на вес 1 м2 снега и коэффициент уклона крыши.

Таблица 5: Нагрузка от снегового покрова на фундамент здания
Осталось лишь рассчитать ветровую нагрузку на здание. Делается это по формуле:

площадь здания * (N +15*высота здания); где N — расчетная ветровая нагрузка для разных регионов России, которую вы можете увидеть на нижеприведенной карте.

Рис: Карта ветровых нагрузок в разных регионах России

Важно! Определив все постоянные и переменные нагрузки вам необходимо их просуммировать, так вы получите совокупную нагрузку на фундамент здания. Для дальнейших расчетов ее необходимо умножить на коэффициент запаса надежности 1,5.

Наши услуги

Компания Установка Свай» занимается погружением железобетонных свай — забивка свай, лидерным бурением и поставкой свай для сооружения свайного фундамента. Если Вас интересует проведение работ, связанных с проектировкой, гео разведкой, либо возведение свайного фундамента, воспользуйтесь формой внизу сайта.

Полезные материалы

Несущая способность грунта

Такое свойство грунта как его несущая способность — это первоочередная информация, которую необходимо выяснить на подготовительном этапе строительства фундамента.

Испытания свай

При строительстве часто используют в качестве фундаментов сваи. Но прежде чем вводить такие элементы в работу, должна быть проведена проверка их на прочность.

Несущая способность свай

Несущая способность свайных конструкций – это определение величины нагрузки, которую она способная воспринимать с учётом деформации грунта под её основанием.

Расчет нагрузки на фундамент (формулы, разъяснения)

Фундамент можно назвать одним из самых важных элементов в любом строении, как коммерческого, так и индивидуального предназначения. Именно высокое качество и прочность фундаментного основания являются гарантией надежности и долговечности возведенного здания. В связи с этим огромную важность приобретает расчет нагрузки на фундамент, который производится на стадии планирования.

Фундамент не выдержал нагрузки

Нагрузка на фундамент – что она собой представляет и что входит в это понятие? Специалисты выделяют несколько составляющих нагрузки на фундамент:

Постоянная нагрузка на основание здания;
Нагрузка на фундамент временного характера, связанная с различными погодными условиями – ураганом, сильным дождем, снегопадом и так далее;
Внутренняя нагрузка на фундамент – она создается предметами мебели и бытовой техникой, расположенной внутри здания.

Следует обратить особое внимание на то, что при проведении расчетов нагрузки на фундамент требуется с максимальной точностью определить и вычислить площадь опоры основания на грунт. Обязательно следует учитывать качество грунта и его несущую способность, так как именно для этого зависит такой важный момент, как степень армирования фундаментного основания здания.

Какие функции выполняет правильное вычисление нагрузки на фундамент?

Определение нагрузки на фундамент выполняет целый ряд чрезвычайно важных функций:

Глубина фундамента любого здания полностью зависит от степени нагрузки на основание, а также от залегания грунтовых вод на данном земельном участке. Соответственно, расчет нагрузки на фундамент позволяет определить оптимально подходящее место для строения здания.
Грамотный расчет нагрузки на фундамент дает возможность избежать такого малоприятного явления, как возможную деформацию фундамента или стен строения в будущем.
Также данная процедура поможет избежать возможного проседания грунта под тяжестью возведенного строения, которое является основной причиной частичного либо полного разрушения здания.
Правильный расчет нагрузки на основание здания помогает максимально экономно использовать строительные материалы для возведения стен здания.

Максимально точные показатели нагрузки на основание здания могут предоставить, конечно же, исключительно специалисты. Но приблизительные расчеты суммарного показателя нагрузки может получить и обычный человек, не являющийся специалистом, зная формулу для проведения расчетов нагрузки и имея под рукой калькулятор.

Плитный или монолитный фундамент способен выдержать серьезные нагрузки

Формула для расчета нагрузки на фундамент

Для вычисления суммарной нагрузки на основание любого возводимого строения используется такая формула:

P = P1 + Pf

P – это общая нагрузка на основание здания;

P1 – суммарная нагрузка здания;

Pf – общая нагрузка самого фундамента

Суммарная нагрузка здания рассчитывается с учетом таких важных факторов, как масса стен строения, различных креплений, крепежей, обшивочных и других строительных материалов, крыши и теплоизоляции. Также именно к суммарной нагрузке здания относится итоговая цифра временной нагрузки, включающая в себя различные погодные факторы, людей в здании, бытовую технику и предметы мебели. В интернете можно найти готовые таблицы расчета нагрузки различных строительных материалов, используемых для возведения здания.

Расчет нагрузки снега проводится на основании показателей среднестатистического уровня снега за несколько предыдущих лет. Как правило, в зависимости от вида местности и географического расположения конкретного региона данный показатель может варьироваться от 190 кг/кв.м. до 50 кг/кв.м.

Расчет нагрузки ветра производится несколько иначе. Для определения данного показателя используется формула:

Нагрузка ветра (в тоннах) = площадь здания х (40 + 15 х высоту строения)

Суммарная нагрузка самого фундамента рассчитывается по формуле:

Нагрузка фундамента = Vф х Q

Можно сделать вывод, что данный показатель является результатом произведения объема фундамента на граничную плотность строительного материала, который применялся для возведения строения.

Общий объем фундамента можно узнать, если просто умножить площадь на высоту основания.

В случае, если основанием здания является столбчатый фундамент, то расчет нагрузки производится для одного столба путем умножения его объема на плотность. В свою очередь объем одного столба получают путем произведения его площади на высоту. Для того, чтобы узнать общую массу столбчатого фундаментного основания, следует умножить нагрузку одного столба на их количество.

На картинке — пример расчета свайных фундаментов в специальной программе

Несущая способность грунта

Несущая способность грунта на конкретном земельном участке имеет очень важное значение, так именно от этого показетеля зависит размер возводимого здания. Как правило, среднестатистическим показателем считается 2 кг/кв. см. Если цифра существенно отличается от средней, следует значительно увеличить площадь опоры фундамента на грунт, полностью изменяя его строение.

Как рассчитать нагрузку на фундамент + пример, таблица

Содержание статьи

Перед строительством дома важно грамотно запроектировать его несущие конструкции. Расчет нагрузки на фундамент позволит обеспечить надежность опор под здание. Его проводят перед подбором фундамента после определения характеристик грунта.

Какие воздействия испытывает фундамент и их определение

Самый главный документ при определении веса конструкций дома — СП «Нагрузки и воздействия». Именно он регламентирует, какие нагрузки приходятся на фундамент и как их определить. По этому документу можно разделить нагрузки на следующие типы:

постоянные;
временные.

Временные в свою очередь делятся на длительные и кратковременные. К постоянным относят те, которые не исчезают при эксплуатации дома (вес стен, перегородок, перекрытий, кровли, фундамента). Временные длительные — это масса мебели и оборудования, кратковременные — снег и ветер.

Постоянные нагрузки

Чтобы рассчитать постоянные нагрузки, потребуется знать:

размеры элементов дома;
материал, из которого они изготовлены;
коэффициенты надежности по нагрузке.

Совет! Для начала рекомендуется нарисовать схему дома, на которой будут нанесены габариты здания, размеры его конструкций. Далее можно воспользоваться таблицей, в которой приведены массы для основных материалов и конструкций.

Тип конструкции	Масса
Стены
Из керамического и силикатного полнотелого кирпича толщиной 380 мм (1,5 кирпича)	684 кг/м²
То же толщиной 510 мм (2 кирпича)	918 кг/м²
То же толщиной 640 мм (2,5 кирпича)	1152 кг/м²
То же толщиной 770 мм (3 кирпича)	1386 кг/м²
Из керамического пустотелого кирпича толщиной 380 мм	532 кг/м²
То же 510 мм	714 кг/м²
То же 640 мм	896 кг/м²
То же 770 мм	1078 кг/м²
Из силикатного пустотелого кирпича толщиной 380 мм	608 кг/м²
То же 510 мм	816 кг/м²
То же 640 мм	1024 кг/м²
То же 770 мм	1232 кг/м²
Из бруса (сосна) толщиной 200 мм	104 кг/м²
То же толщиной 300 мм	156 кг/м²
Каркасные с утеплением толщиной 150 мм	50 кг/м²
Перегородки и внутренние стены
Из керамического и силикатного кирпича (полнотелого) толщиной 120 мм	216 кг/м²
То же толщиной 250 мм	450 кг/м²
Из керамического кирпича пустотелого толщиной 120 мм (250 мм)	168 (350) кг/м²
Из силикатного кирпича пустотелого толщиной 120 мм (250 мм)	192 (400) кг/м²
Из гипсокартона 80 мм без утеплителя	28 кг/м²
Из гипсокартона 80 мм с утеплителем	34 кг/м²
Перекрытия
Железобетонные сплошные толщиной 220 мм с цементно-песчаной стяжкой 30 мм	625 кг/м²
Железобетонные из пустотных плит 220 мм со стяжкой 30 мм	430 кг/м²
Деревянное по балкам высотой 200 мм с условием укладки утеплителя плотностью не более 100 кг/м³ (при меньших значениях обеспечивается запас по прочности, поскольку самостоятельные расчеты не имеют высокой точности) с укладкой в качестве напольного покрытия паркета, ламината, линолеума или ковролина	160 кг/м²
Кровля
С покрытием из керамической черепицы	120 кг/м²
Из битумной черепицы	70 кг/м²
Из металлической черепицы	60 кг/м²

Также потребуется рассчитать собственную массу фундамента дома. Перед этим нужно определиться с глубиной его заложения. Она зависит от следующих факторов:

глубина промерзания почвы;
уровень расположения грунтовых вод;
наличие подвала.

При залегании на участке крупнообломочных и песчаных грунтов (средний, крупный) можно не углублять подошву дома на величину промерзания. Для глин, суглинков, супесей и других неустойчивых оснований, необходима закладка на глубину промерзания грунта в зимний период. Определить ее можно по формуле в СП «Основания и фундаменты» или по картам в СНиП «Строительная климатология» (этот документ сейчас отменен, но в частном строительстве может быть использован в ознакомительных целях).

При определении залегания подошвы фундамента дома важно контролировать, чтобы она располагалась на расстоянии не менее 50 см от уровня грунтовых вод. Если в здании предусмотрен подвал, то отметка основания принимается на 30-50 см ниже отметки пола помещения.

Определившись с глубиной промерзания, потребуется подобрать ширину фундамента. Для ленточного и столбчатого ее принимают в зависимости от толщины стены здания и нагрузки. Для плитного назначают так, чтобы опорная часть выходила за пределы наружных стен на 10 см. Для свай сечение назначается расчетом, а ростверк подбирается в зависимости от нагрузки и толщины стен. Можно воспользоваться рекомендациями по определению из таблицы ниже.

Тип фундамента	Способ определения массы
Ленточный железобетонный	Умножают ширину ленты на ее высоту и протяженность. Полученный объем нужно перемножить на плотность железобетона — 2500 кг/м³. Рекомендуем: Расчет ленточного фундамента.
Плитный железобетонный	Умножают ширину и длину здания (к каждому размеру прибавляют по 20 см на выступы на границы наружных стен), далее выполняют умножение на толщину и плотность железобетона. Рекомендуем: Расчет плитного фундамента по нагрузке.
Столбчатый железобетонный	Площадь сечения умножают на высоту и плотность железобетона. Полученное значение нужно помножить на количество опор. При этом вычисляют массу ростверка. Если у элементов фундамента имеется уширение, его также необходимо учесть в расчетах объема. Рекомендуем: Расчет столбчатого фундамента.
Свайный буронабивной	То же, что и в предыдущем пункте, но нужно учесть массу ростверка. Если ростверк изготавливается из железобетона, то его объем перемножают на 2500 кг/м³, если из древесины (сосны), то на 520 кг/м³. При изготовлении ростверка из металлопроката потребуется ознакомиться с сортаментом или паспортом на изделия, в которых указывается масса одного погонного метра. Рекомендуем: Расчет буронабивных свай.
Свайный винтовой	Для каждой сваи изготовитель указывает массу. Нужно умножить на количество элементов и прибавить массу ростверка (см. предыдущий пункт). Рекомендуем: Расчет винтовых свай.

На этом расчет нагрузки на фундамент не заканчивается. Для каждой конструкции в массе нужно учесть коэффициент надежности по нагрузке. Его значение для различных материалов приведено в СП «Нагрузки и воздействия». Для металла он будет равен 1,05, для дерева — 1,1, для железобетона и армокаменных конструкций заводского производства — 1,2, для железобетона, который изготавливается непосредственно на стройплощадке — 1,3.

Временные нагрузки

Проще всего здесь разобраться с полезной. Для жилых зданий она равняется 150 кг/м2 (определяется исходя из площади перекрытия). Коэффициент надежности в этом случае будет равен 1,2.

Снеговая зависит от района строительства. Чтобы определить снеговой район потребуется СП «Строительная климатология». Далее по номеру района находят величину нагрузки в СП «Нагрузки и воздействия». Коэффициент надежности равен 1,4. Если уклон кровли более 60 градусов, то снеговую нагрузку не учитывают.

Определение значения для расчета

При расчете фундамента дома потребуется не общая его масса, а та нагрузка, которая приходится на определенный участок. Действия здесь зависят от типа опорной конструкции здания.

Тип фундамента	Действия при расчете
Ленточный	Для расчета ленточного фундамента по несущей способности нужна нагрузка на погонный метр, исходя из нее рассчитывается площадь подошвы для нормальной передачи массы дома на основание, исходя из несущей способности грунта (точное значение несущей способности грунта можно узнать только с помощью геологических изысканий). Полученную в сборе нагрузок массу нужно разделить на длину ленты. При этом учитываются и фундаменты под внутренние несущие стены. Это самый простой способ. Для более подробного вычисления потребуется воспользоваться методом грузовых площадей. Для этого определяют площадь, с которой передается нагрузка на определенный участок. Это трудоемкий вариант, поэтому при строительстве частного дома можно воспользоваться первым, более простым, способом.
Плитный	Потребуется найти массу, приходящуюся на каждый квадратный метр плиты. Найденную нагрузку делят на площадь фундамента.
Столбчатый и свайный	Обычно в частном домостроении заранее задают сечение свай и потом подбирают их количество. Чтобы рассчитать расстояние между опорами с учетом выбранного сечения и несущей способности грунта, нужно найти нагрузку, как в случае с ленточным фундаментом. Делят массу дома на длину несущих стен, под которые будут установлены сваи. Если шаг фундаментов получится слишком большим или маленьким, то сечение опор меняют и выполняют расчет заново.

Пример выполнения вычислений

Удобнее всего сбор нагрузок на фундамент дома делать в табличной форме. Пример рассмотрен для следующих исходных данных:

дом двухэтажный, высота этажа 3 м с размерами в плане 6 на 6 метров;
фундамент ленточный железобетонный монолитный шириной 600 мм и высотой 2000 мм;
стены из кирпича полнотелого толщиной 510 мм;
перекрытия монолитные железобетонные толщиной 220 мм с цементно-песчаной стяжкой толщиной 30 мм;
кровля вальмовая (4 ската, значит, наружные стены по всем сторонам дома будут одинаковой высоты) с покрытием из металлической черепицы с уклоном 45 градусов;
одна внутренняя стена посередине дома из кирпича толщиной 250 мм;
общая длина гипсокартонных перегородок без утепления толщиной 80 мм 10 метров.
снеговой район строительства ll, нагрузка 120 кг/м2 кровли.

Далее рассмотрен пример расчета в табличной форме.

Определение нагрузки	Коэффициент надежности	Расчетное значение, тонн
Фундамент 0,6 м * 2 м * (6 м * 4 + 6 м) = 36 м³ — объем фундамента 36 м³*2500 кг/м³ = 90000 кг = 90 тонн	1,3	117
Наружные стены 6 м * 4 шт = 24 м — протяженность стен 24 м * 3 м = 72 м² -площадь в пределах одного этажа (72 м²* 2) *918 кг/м² — 132192 кг = 133 тонны — масса стен двух этажей	1,2	159,6
Внутренние стены 6 м * 2 шт * 3 м = 36 м²площадь стен на протяжении двух этажей 36 м²* 450 кг/м² = 16200 кг = 16,2 тонн — масса	1,2	19,4
Перекрытия 6 м * 6 м = 36 м² — площадь перекрытий 36 м²625 кг/м² = 22500 кг = 22, 5 тонн — масса одного перекрытия 22,5 т 3 = 67,5 тонн — масса подвального, междуэтажного и чердачного перекрытий	1,2	81
Перегородки 10 м * 2,7 м (здесь берется не высота этажа, а высота помещения) = 27 м² — площадь 27 м²* 28 кг/м² = 756 кг = 0,76 т	1,2	0,9
Кровля (6 м * 6 м)/cos 45ᵒ (угла наклона кровли) = (6 * 6)/0,7 = 51,5 м² — площадь кровли 51,5 м²* 60 кг/м² = 3090 кг — 3,1 тонн — масса	1,2	3,7
Полезная нагрузка 36м²* 150 кг/м²* 3 = 16200 кг = 16,2 тонн (площадь перекрытий и их количество взяты из предыдущих расчетов)	1,2	19,4
Снеговая 51,5 м²* 120 кг/м² = 6180 кг = 6,18 тонн (площадь кровля взята из предыдущих расчетов)	1,4	8,7

Чтобы понять пример, эту таблицу нужно смотреть совместно с той, в которой приведены массы конструкций.

Далее необходимо сложить все полученные значения. Итого нагрузка для данного примера на фундамент с учетом собственного веса составляет 409,7 тонн. Чтобы найти нагрузку на один погонный метр ленты, необходимо разделить полученное значение на протяженность фундамента (посчитано в первой строке таблицы в скобках): 409,7 тонн /30 м = 13,66 т/м.п. Это значение берут для расчета.

При нахождении массы дома важно выполнять действия внимательно. Лучше всего уделить этому этапу проектирования достаточное количество времени. Если совершить ошибку в этой части расчетов, потом возможно придется переделывать весь расчет по несущей способности, а это дополнительные затраты времени и сил. По завершении сбора нагрузок рекомендуется перепроверить его, для исключения опечаток и неточностей.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Хорошая реклама

Сбор нагрузок на фундамент. Как рассчитать, примеры

Чтобы посчитать вес строения, нужно знать только удельный вес материалов и их объемы. Такие данные с легкостью могут предоставить поставщики строительных материалов.

При выполнении расчетов можно также использовать усредненные значения удельного веса конструкций. Для удобства они приведены в таблице 2.

Таблица 2 — Справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.

Удельный вес 1 м² стены
Каркасные стены толщиной 200 мм с утеплителем	40-70 кг/м²
Стены из бревен и бруса	70-100 кг/м²
Кирпичные стены толщиной 150 мм	200-270 кг/м²
Железобетон толщиной 150 мм	300-350 кг/м²
Удельный вес 1 м² перекрытий
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м³	70-100 кг/м²
Чердачное по деревянным балкам с утеплителем плотностью до 500 кг/м³	150-200 кг/м²
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 200 кг/м³	100-150 кг/м²
Цокольное по деревянным балкам с утеплителем, плотностью до 500 кг/м³	200-300 кг/м²
Железобетонное	500 кг/м²
Удельный вес 1 м² кровли
Кровля из листовой стали	20-30 кг/м²
Рубероидное покрытие	30-50 кг/м²
Кровля из шифера	40-50 кг/м²
Кровля из гончарное черепицы	60-80 кг/м²

Согласно п. 4.2. СП 20.13330.2011 расчетное значение нагрузки определяется как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке (γ_f) для веса строительных конструкций, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию:

Таблица 3 — Таб. 7.1 СП 20.13330.2011

Конструкции сооружений и вид грунтов

Коэффициент надежности, γ_f

Конструкции

Металлические

Бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные

Бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м, изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, материалы в рулонах, засыпки, стяжки и т. п.), выполняемые:

в заводских условиях

на строительной площадке

Грунты:

В природном залегании

На строительной площадке

1,05

1,1

1,2

1,3

1,1

1,15

Выполним расчеты на примере каркасно-щитового дома с мансардой с размерами в плане 6х9 м:

Чтобы посчитать вес от стен дома необходимо вычислить их периметр. Периметр наружных стен + внутренние стены: Р=47 м, среднюю высоту стен примем h=4,5 м. Тогда вес от конструкции стен будет равен: Р х h х удельный вес материала стен.

47 м х 4,5 м х 70 кг/м² = 14 805 кг = 14,8 т.

Далее посчитаем вес крыши. Принимаем, что вес крыши (деревянная стропильная система с покрытием из металлочерепицы) равен 40 кг/м² (суммарный вес металлочерепицы, обрешетки, стропилы). Тогда вес крыши будет равен:S крыши х удельный вес 1 м².

92 м ² х 40 кг/м²= 3 680 кг = 3,7 т.

Также необходимо посчитать вес от перекрытий. Принимаем, что вес деревянного пола вместе с утеплителем будет равен 100 кг/м². Тогда вес от перекрытий будет равен:S перекрытия*удельный вес*количество.

54 м²х 0,1 т/м² х 2 = 10,8 т.

После того как выполнены все необходимые расчеты, полученный вес сооружения умножаем на коэффициент надежности, о котором мы говорили ранее (в расчете для каркасно-щитового дома коэффициент принимаем равным 1,1 – для деревянных конструкций):

29,3 т х 1,1 = 32,2 т

Нагрузка от самого здания составит 32,2 т. Этот вес принят условно, без вычета дверных и оконных проемов.

Расчет на ударную нагрузку с учетом массы конструкции

Иногда этот запас может быть слишком большим и потому не совсем оправданным, так как приведет к перерасходу материалов, т.е. необоснованному завышению стоимости конструкции. Потому, если есть уверенность в своих силах и знаниях, то иногда имеет смысл пересчитать значение динамического коэффициента с учетом массы деформирующейся конструкции.

Как уже говорилось, удар — это достаточно сложное физическое явление, в результате которого происходит много различных процессов, в частности падающее тело в момент падения имеет импульс

p = mV (288.1)

где v — уже рассматривавшаяся нами скорость тела в момент касания с рассматриваемой конструкцией. При этом и упавший груз и рассматриваемая конструкция имеют некоторую массу. Из закона сохранения энергии и вытекающего из него закона сохранения импульсов вытекает следующее уравнение:

m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v’₁ + m₂v’₂ (296.1.1)

где m₁ — масса груза, m₂ — масса рассматриваемой конструкции, v₁ — скорость груза перед ударом, v’₁ — скорость груза после удара, соответственно v₂ — скорость рассматриваемой конструкции перед ударом, v’₂— скорость рассматриваемой конструкции после удара.

Если скорость рассматриваемой конструкции до начала удара принять v₂ = 0, то формула (288.11.2) преобразуется в

m₁v₁ = m₁v’₁ + m₂v’₂ (296.1.2)

Далее рассмотрим несколько граничных условий и промежуточных вариантов, характерных для столкновения тел:

1. Если масса рассматриваемой конструкции значительно меньше массы груза и для упрощения расчетов массой конструкции пренебречь, то

m₁v₁= m₁v’₁ (296.1.3)

Суть этой формулы в том, что при столкновении относительно тяжелого тела с относительно легким телом скорость движения тяжелого тела в момент столкновения практически не изменяется, что можно видеть и даже проверить самому, прыгая на батуте. Именно это допущение мы и использовали при расчете деформаций и динамических коэффициентов без учета массы деформирующегося тела.

2. Если масса падающего груза значительно меньше массы рассматриваемой конструкции, то формула (296.1.1) примет вид

m₁v₁ = — m₁v’₁ или v₁ = — v’₂ (296.1.4)

Суть этой формулы в том, что при столкновении очень легкого тела с очень тяжелым телом скорость движения тяжелого тела после столкновения практически не изменится, а вот легкое тело после столкновения начнет двигаться в противоположном направлении, проще говоря, отскочит от рассматриваемой конструкции, но в силу неизменного действия силы тяжести через некоторое время опять упадет на рассматриваемую конструкцию, снова отскочит и так будет продолжаться до тех пор, пока вся энергия не перейдет в указанные нами выше виды и легкое тело не упокоится с миром на поверхности тяжелого тела. Это можно наблюдать, роняя на пол теннисный или любой другой мяч.Тем не менее то, что легкое тело отскакивает от тяжелого почти с такой же скоростью (во всяком случае теоретически), означает, что на тяжелое тело действует такая же ударная сила, а значит деформируемую конструкцию все равно следует рассчитывать на действие ударной нагрузки и потому формула (288.5.3), позволяющая определить максимальную деформацию в зависимости от линейной скорости и частоты колебаний, остается в силе.

Если деформирующееся тело после столкновения движется по прямолинейной траектории (совершает поступательное движение) или по криволинейной траектории с радиусом, значительно превышающим размеры тела, то такое движение можно рассматривать как движение материальной точки, совпадающей с центром тяжести тела. Кроме того, чем больше радиус траектории, тем ближе криволинейное движение к прямолинейному по своим параметрам и вообще прямолинейное движение — это частный случай движения по криволинейной траектории с бесконечным радиусом.

Но если в качестве рассматриваемой конструкции выступает балка или плита, которая в результате удара прогибается, то такое движение никак нельзя назвать прямолинейным или вращательным относительно оси, расположенной на очень большом расстоянии, а потому масса не может рассматриваться, как одна из характеристик такого движения. Не является такое движение и вращательным относительно центра тяжести сечения. И потому момент инерции для описания такого движения также не подходит. А используется для корректного описания такого движения коэффициент жесткости с, учитывающий сложные и запутанные взаимоотношения между массой деформирующейся конструкции, длиной, моментом инерции поперечного сечения, и модулем упругости материала рассматриваемой конструкции.

Не смотря на столь припудренное определение коэффициента жесткости формула, позволяющая определить циклическую частоту, выглядит даже проще, чем при поступательном движении:

ω² = с/m (296.2.1)

А при угловых колебаниях (вращении относительно центра тяжести):

ω² = c/I (296.2.2)

Универсальность формулы (296.2.1) в том, что если колебания балки вызываются сосредоточенной нагрузкой, приложенной посредине пролета, при этом масса балки пренебрежимо мала по сравнению с массой груза, вызывающей деформацию, то исходя из формулы (288.10.1) следует, что если

ω² = Q/mf_ст (288.10.1)

то

с_Q = Q/f_ст = 48EI/l³ (296.3.1)

и в итоге мы получаем ту же формулу (288.11.3) для определения динамического коэффициента.

А вот когда нужно определить коэффициент жесткости для балки, колеблющейся под действием нагрузки от собственного веса, то ситуация усложняется. Во-первых следует учитывать, что балка может иметь не постоянное по длине сечение и даже не постоянный модуль упругости. Но даже если сечение, определяющее значения момента инерции, и модуль упругости постоянны по длине, то все равно отсутствует сосредоточенная сила, которая может рассматриваться как ударная нагрузка, а есть только распределенная по длине балки масса. В таких случаях используется понятие приведенной массы.

Существует несколько методов учета этой приведенной массы: метод Рэлея, формула Граммеля, формула Донкерли, метод Ритца, метод Бубнова-Галеркина. Эти методы используют разные подходы и разные физические модели процессов, происходящих в процессе ударной деформации, а потому и результаты при использовании различных методов разные, впрочем разница не столь уж и существенна. Единственное, что все эти методы объединяет — это насыщенность дифференциальными уравнениями и интегралами, которые представляют определенный интерес для любителей высшей математики. Здесь же, оставаясь в формате справочника, отмечу лишь основную проблему, которая возникает, при переходе от распределенной массы к условно сосредоточенной.

Когда мы рассматривали возможные соотношения между сосредоточенной и равномерно распределенной нагрузкой, то выяснили, что момент от равномерно распределенной нагрузки, умноженной на длину балки (что и дает нам значение условно приведенной нагрузки), будет в два раза меньше, чем от сосредоточенной нагрузки, равной по значению условно приведенной нагрузке и приложенной посредине пролета. Таким образом мы определили коэффициент перехода γ_п = 2. Соответственно приведенный коэффициент при переходе от равномерно распределенной нагрузки к сосредоточенной будет равен:

k_пр = 1/γ = 1/2 = 0.5 (296.4.1)

Однако прогиб от приведенной нагрузки будет не в 2, а приблизительно в 1.5 раза меньше, чем при сосредоточенной нагрузке (см. расчетные схемы для балок). Таким образом в этой ситуации некорректно применять один и тот же динамический коэффициент при определении прогиба, угла поворота поперечного сечения, нормальных и касательных напряжений. Между тем определяющими при расчете на ударные нагрузки являются нормальные напряжения, возникающие в поперечных сечениях под действием изгибающего момента, но расчет при этом производится в зависимости от значения прогиба. Чтобы с честью выйти из этой ситуации используют понятие приведенного прогиба, который имеет большее значение, чем прогиб при воздействии статической равномерно распределенной нагрузки и тогда:

f_пр = f_стk_пр = Q_прl³/48EI = qlk_прl³/48EI = ql⁴/96EI (296.5.1)

где Q_пр = ql = γFl — значение приведенной сосредоточенной силы, γ — плотность материала балки, F — площадь поперечного сечения.

Тогда условное значение коэффициента жесткости, необходимое для определения частоты колебаний, составит:

с_q = ql/f_пр = 96EI/l³ (296.3.2)

При таком подходе мы получаем максимально возможное значение приведенного прогиба по сравнению с вышеперечисленными методами, однако парадокс ситуации в том, что чем меньше статический прогиб, тем больше в итоге значение динамического коэффициента, а значит и меньше запас по прочности. Например, метод Рэлея приводит к следующему значению переходного коэффициента:

k^Р_пр = β = 17/35 = 0.4857 (296.4.2)

и тогда

f^Р_пр = 0.4857ql⁴/48EI = ql⁴/98.82EI (296.5.2)

соответственно

с^Р_q = 98.82EI/l³(296.3.3)

Если рассматривать приведенный прогиб как сумму прогиба от равномерно распределенной нагрузки и производной этого прогиба (а производная от прогиба — это угол поворота), то:

с_пр =ql/f_ст + q/f’_ст = 384EI/5l³ + 24EI/l³ = 100.8EI/l³ (296.3.4)

Как видим значения приведенных прогибов, полученные при разных способах определения, отличаются незначительно, максимальное расхождение составляет менее 5%. И не совсем понятно, зачем придумывать столько разных способов, чтобы вычислить максимальное значение приведенного прогиба, но напомню, что значение приведенного прогиба влияет на значение частоты колебаний, а когда частота свободных колебаний — колебаний груза, совпадает с частотой вынужденных колебаний — деформаций балки, то возникает резонанс, значительно увеличивающий амплитуду колебаний, что в итоге может привести к разрушению конструкции. На уроках физики изучение явления резонанса предваряется следующей байкой:

Когда-то давным-давно рота солдат бодрым строевым шагом вступала в побежденный город по широкому и прочному мосту. Однако частота собственных (вынужденных) колебаний пролета моста совпала с частотой четко отбиваемого строевого шага (частотой свободных колебаний), возникло явление резонанса, пролет обвалился и рота победителей погибла под обломками моста, так и не успев собрать трофеи, точнее трофеи в том смысле, в каком это понятие использовали древние греки, буквально засыпали солдат. С тех солдатам строго настрого запрещено проходить строевым шагом по мостам, акведукам и прочим инженерным сооружениям, включая плиты перекрытия, в которых могут возникнуть вынужденные колебания. Тем не менее свои выводы из этой истории сделали и строители и потому при расчете конструкций на различные виды нагрузок учитывается как минимально возможное так и максимально возможное значение частоты колебаний.

При расчете на ударные нагрузки конструкций жилых помещений явление резонанса как правило не учитывается, потому что по большому счету максимальный прогиб от действия ударной силы — это и есть проявление резонанса. А так как в результате достаточно быстрого перераспределения энергии удара, колебания такой системы при любом соотношении масс являются быстро затухающими, то возникновение ударной силы, большей чем при первом столкновении, в моменты последующих возможных столкновений практически не возможно. Тем не менее ударные нагрузки, прикладываемые к конструкции с более-менее постоянной частотой мы можем наблюдать в обычной квартире при работе стиральной машины, работающей в режиме отжима. Самый простой способ максимально уменьшить ударные нагрузки от прыгающей по помещению стиральной машинки — это изменить количество оборотов при отжиме и у хороших стиральных машин-автоматов для этого есть специальный регулятор. Если же переключателя скоростей нет, то можно рассчитать перекрытие на дополнительную ударную нагрузку возникающую от прыгающей стиральной машины, руководствуясь приведенным выше принципом.

В обще случае определить значение коэффициента жесткости (когда это возможно), частоту и период колебаний можно по следующей таблице:

Таблица 1: Основные параметры упругих систем с одной степенью свободы

Если рассматривается случай приложения ударной нагрузки к изгибаемой конструкции, отличный от приведенных в таблице, то определить приближенное значение коэффициента жесткости можно по расчетным схемам для простых и статически не определимых балок. Приближенное потому, что при приложении сосредоточенной нагрузки не посредине пролета или при приложении не равномерно распределенной нагрузки колебания вряд ли будут гармоническими.

Таким образом формула для определения динамического коэффициента ударной нагрузки (288.11.3) при учете только массы деформирующейся конструкции примет вид

k_д = 1 + √1 + 2h/f_пр = 1 + √1 + 2h/(f_стk_пр) (296.7.1)

3. Если груз после падения продолжает движение вместе с рассматриваемой конструкцией, то формула (296.1.2) остается в силе

Это означает, что для определения максимального прогиба следует учитывать как массу падающего груза, так и параметры деформирующейся конструкции. Прогиб от действия сосредоточенной нагрузки, приложенной посредине балки, составляет f_ст = Ql³/48EI, прогиб от действия приведенной сосредоточенной нагрузки составляет f_пр = k_прf_ст, таким образом суммарный прогиб составляет:

f_сум = f_ст + f_пр = (Q + qlk_пр)l³/48EI = (1+ qlk_пр/Q)Ql³/48EI = f_ст(1 + k_пр(ql/Q) (296.8.1)

тогда значение динамического коэффициента ударной нагрузки с учетом масс обеих тел составит:

k_д = 1 + √1 + 2h/f_сум = 1 + √1 + 2h/(f_ст(1 +k_пр(ql/Q)) (296.7.2)

Не смотря на кажущуюся сложность, все приведенные выше формулы определения динамического коэффициента максимально просты, так как основаны на простейшей физической модели процессов, происходящих при ударе. Между тем, как уже говорилось, процессы, происходящие в соударяемых телах, достаточно сложные. Да и падать на перекрытие могут не только твердые тела, но и жидкости в различной упаковке, сыпучие материалы (песок, цемент и различные сухие строительные смеси), ну и тем более человек. Особенность таких падений в том, что перечисленные вещества, а тем более человек, падая на поверхность, даже очень жесткую, очень редко от нее отскакивают. Происходит это потому, что у жидкостей, а тем более сыпучих материалов отсутствуют жесткие внутренние связи, характерные для твердых тел, а человек, приземляясь после прыжка, старается присесть и таким образом искусственно продлить время контакта, а значит и максимально уменьшить ударную силу. Это означает, что ударная сила в таких случаях будет меньше и в зависимости от множества различных факторов (включая ловкость, если речь идет о человеке), которые требуют отдельного учета, расчетное снижение скорости, может снижаться от 1.1. до нескольких десятков раз. В связи с этим из соображений упрощения расчетов и обеспечения дополнительной прочности такие тонкости поведения жидких сыпучих и человеческих тел можно не учитывать. Но опять же, если есть уверенность в понимании происходящих процессов и в своих силах, то

Для сыпучих материалов в зависимости от размера фракций и плотности упаковки можно применять понижающий коэффициент k_п = 0.5-0.2 тогда формула (296.7.2) примет вид:

k_д = 1 + √1 + 2hk_п/f_сум = 1 + √1 + 2h/(f_ст(1 +k_пр(ql/Q)) (296.7.2)

Для человека упавшего головой на балку, тоже можно вычислить понижающий коэффициент в зависимости от наличия головного убора, пышности волос, толщины кожного и мышечного слоя, геометрии, жесткости и прочности черепа, но мой вам совет, не падайте головой на перекрытие, потому что в этом случае спасать придется уже не конструкцию перекрытия, а вас.

Пример расчета балки на ударную нагрузку с учетом масс балки и груза

А теперь посмотрим как изменится значение динамического коэффициента с учетом массы балки, на ранее рассматривавшемся примере. Напомню, рассматривается шарнирно закрепленная деревянная балка перекрытия длиной 4 м из древесины сечением 20х10 см. На средину балки с высоты 50 см падает гиря весом в 32 кг. Требуется определить прочность балки при ударной нагрузке с учетом массы балки.

1. При таком сечении и плотности древесины γ = 500 кг/м³ приведенная масса балки составит

ql = 500х0.2х0.1х4 = 40 кг

2. Прогиб балки при воздействии статической нагрузки от гравитационной массы гири мы уже определяли

f_cт = Ql³/48EI = 32х400³/(48х100000х6666.667) = 0.064 см

где Е = 10⁵ кгс/см² — модуль упругости древесины, I = bh³/12 = 6666.667 см⁴ — момент инерции поперечного сечения.

3. Тогда значение динамического коэффициента составит

k_д = 1 + √(1 + 2х50/0.064(1 + 0.5(40/32) = 32.02 (при использовании приведенного коэффициента 0.4875 значение динамического коэффициента составит 32.17)

напомню, значение динамического коэффициента без учета массы балки составляло 40.53, таким образом учет массы балки позволил уменьшить расчетное значение динамического коэффициента почти на треть.

4. Значение максимального изгибающего момента при таком динамическом коэффициенте составит

М_д = Qlk_д/4 = 32х400х31.02/4 = 102464 кг·см

5. Тогда при расчетном сопротивлении R = 140 кг/см² требуемый момент сопротивления составит

W_тр = М/R = 99279/140 = 731.9 см³

6. Момент сопротивления для балки сечением 20х10 см составит W = 2I/h = 6666.667/10 = 666.67см³ < W_тр = 731.9 см³.

Напомню, без учета массы балки требуемый момент сопротивления составлял 926.4 см³.

Вывод: Не смотря на все наши старания балка под действием такой ударной нагрузки может разрушиться. Однако в данном случае мы совершенно не учитывали упругие свойства гири, полагая ее совершенно жесткой, а также то, что на балке перекрытия будут уложены как минимум доски пола (без досок балки перекрытия как-то теряют изначальный смысл). А это означает, что расчетную массу балки следует еще увеличить, а если еще учесть упругие свойства как гири, так и древесины, и вполне вероятное развитие местных неупругих деформаций, то у рассматриваемой балки большие шансы на выживание.

Как рассчитать допустимую нагрузку электрической цепи

Понимание емкости и нагрузки становится необходимым, если вы планируете электроснабжение нового дома или если вы рассматриваете возможность модернизации электроснабжения старого дома. Понимание потребностей в нагрузке позволит вам выбрать электрическую службу соответствующей мощности. В старых домах очень часто существующие услуги сильно занижены для нужд всех современных приборов и функций, используемых в настоящее время.

Что такое электрическая нагрузка?

Термин « электрическая нагрузка» относится к общему количеству мощности, обеспечиваемой основным источником электричества для использования в ответвленных цепях вашего дома и подключенных к ним осветительных приборах, розетках и приборах.

Общая электрическая мощность электросети измеряется в амперах (амперах). В очень старых домах с трубчатой проводкой и ввинчиваемыми предохранителями вы можете обнаружить, что исходная электрическая сеть выдает 30 ампер.Чуть более новые дома (построенные до 1960 года) могут рассчитывать на 60 ампер. Во многих домах, построенных после 1960 года (или модернизированных старых домах), стандартная мощность 100 ампер. Но в больших, более новых домах теперь как минимум 200 ампер, а на самом верхнем уровне вы можете увидеть, что электричество на 400 ампер установлено.

Как вы узнаете, адекватны ли ваши текущие электрические услуги, или как вы планируете новые электрические услуги? Для определения этого требуется небольшая математика, чтобы сравнить общую доступную емкость с вероятной загрузкой , которая будет размещена на этой емкости.

Ель / Нуша Ашджаи

Общие сведения об электрической емкости

Чтобы рассчитать, сколько энергии нужно вашему дому, нужно рассчитать амперную нагрузку всех различных приборов и приспособлений, а затем создать запас прочности. Как правило, рекомендуется, чтобы нагрузка никогда не превышала 80 процентов мощности электросети.

Чтобы использовать математику, вам нужно понимать взаимосвязь между ваттами, вольтами и амперами. У этих трех общих электрических терминов есть математическая взаимосвязь, которую можно выразить двумя разными способами:

Вольт x Ампер = Ватт
Ампер = Ватт / Вольт

Эти формулы можно использовать для расчета мощности и нагрузок отдельных цепей, а также для всей электрической сети.Например, общая мощность 20-амперной и 120-вольтовой ответвленной цепи составляет 2400 ватт (20 ампер x 120 вольт). Поскольку стандартная рекомендация заключается в том, чтобы общая нагрузка не превышала 80 процентов от мощности, это означает, что реальная мощность 20-амперной схемы составляет 1920 Вт. Таким образом, чтобы избежать опасности перегрузки, все осветительные приборы и подключаемые к электросети устройства вместе в этой цепи должны потреблять не более 1920 Вт мощности.

Достаточно легко прочитать номинальные мощности всех лампочек, телевизоров и других приборов в цепи, чтобы определить вероятность перегрузки цепи.Например, если вы регулярно подключаете обогреватель мощностью 1500 Вт в цепь и используете несколько осветительных приборов или ламп со 100-ваттными лампами в одной цепи, вы уже израсходовали большую часть безопасной мощности в 1920 Вт.

Эту же формулу можно использовать для определения мощности всей системы электроснабжения дома. Поскольку основное напряжение в доме составляет 240 вольт, математические расчеты выглядят следующим образом:

240 В x 100 А = 24000 Вт
80 процентов от 24 000 Вт = 19 200 Вт

Другими словами, ожидается, что электрическая сеть на 100 А обеспечит мощность нагрузки не более 19 200 Вт в любой момент времени.

Расчет нагрузки

После того, как вы узнаете мощность отдельных цепей и полную электрическую сеть дома, вы можете сравнить ее с нагрузкой, которую вы можете рассчитать, просто сложив номинальные мощности всех различных приспособлений и приборов, которые будут потреблять электроэнергию в в то же время.

Вы можете подумать, что это включает в себя сложение мощности всех лампочек осветительных приборов, всех подключаемых устройств и всех проводных устройств, а затем сравнение этой мощности с общей мощностью.Но редко все электроприборы и приспособления работают одновременно — например, нельзя запускать печь и кондиционер одновременно; маловероятно, что вы будете пылесосить, пока работает тостер. По этой причине у профессиональных электриков обычно есть альтернативные методы определения подходящего размера для электрического обслуживания. Вот один из часто используемых методов:

Сложите мощность всех ответвленных цепей общего освещения.
Добавьте номинальную мощность всех штепсельных розеток.
Добавьте номинальную мощность всех постоянных приборов (плиты, сушилки, водонагреватели и т. Д.).
Вычтем 10,000.
Умножьте это число на 0,40
Добавьте 10,000.
Найдите полную номинальную мощность постоянных кондиционеров и номинальную мощность нагревательных приборов (печь плюс обогреватели), затем добавьте , большее из этих двух чисел. (Вы не нагреваете и охлаждаете одновременно, поэтому не нужно складывать оба числа.)
Разделите сумму на 240.

Это результирующее число дает предполагаемую силу тока, необходимую для адекватного питания дома. С помощью этой формулы вы можете легко оценить текущее электрическое обслуживание.

Другие электрики предлагают еще одно простое практическое правило:

100-амперная сеть обычно достаточно велика, чтобы запитать общие электрические цепи небольшого или среднего размера дома, а также одно или два электроприбора, таких как плита, водонагреватель или сушилка для одежды.Этой услуги может хватить для дома площадью менее 2500 квадратных футов, если отопительные приборы работают на газе.
200-амперный сервис будет обрабатывать ту же нагрузку, что и 100-амперный, плюс электрические приборы и электрическое отопительное / охлаждающее оборудование в домах размером до 3000 квадратных футов.
Работа на 300 или 400 ампер рекомендуется для больших домов (более 3500 квадратных футов) с полностью электрическими приборами и электрическим нагревательным / охлаждающим оборудованием. Этот размер рекомендуется, если ожидаемая электрическая тепловая нагрузка превышает 20 000 Вт.Обслуживание на 300 или 400 ампер обычно обеспечивается установкой двух сервисных панелей: одна обеспечивает 200 ампер, а вторая — еще 100 или 200 ампер.

План на будущее

Как правило, рекомендуется увеличивать размер электрической службы, чтобы сделать возможным расширение в будущем. Точно так же, как 100-амперный сервис быстро стал малоразмерным, когда электрические приборы стали обычным явлением, сегодняшнее 200-амперное обслуживание может когда-нибудь показаться сильно малоразмерным, когда вы обнаружите, что перезаряжаете два или три электромобиля.Негабаритные электрические услуги также позволят установить дополнительную панель в ваш гараж или сарай, если вы когда-нибудь решите заняться деревообработкой, сваркой, гончарным делом или другим хобби, требующим большого количества энергии.

Расчет коммерческих электрических нагрузок | EC&M

Спасибо, что посетили одну из наших самых популярных классических статей. Если вы хотите получить обновленную информацию по этой теме, ознакомьтесь с недавно опубликованной статьей «Расчет нагрузки

— Часть 1, ».

Даже если вы работаете со штампованными чертежами, вам в конечном итоге придется выполнять расчеты коммерческой нагрузки в полевых условиях или на экзамене на получение лицензии. NEC охватывает коммерческие расчеты в ст. 220, но применимы и другие статьи. Например, вы должны знать определения в ст. 100, ознакомьтесь с тем, что такое ст. 210 говорит о продолжительных нагрузках и понимает требования к защите от сверхтоков, изложенные в Ст. 240.

Два элемента, связанные с этим типом расчета, неоднократно нуждаются в уточнении:

Напряжение
Напряжение, используемое для расчетов, зависит от расчетного напряжения системы.Таким образом, при расчете нагрузки ответвления, фидера и обслуживания вы должны использовать номинальное напряжение системы 120 В, 120/240 В, 208/120 В, 240 В, 347 В, 480/277 В, 480 В, 600 В / 347 В или 600 В, если не указано иное. указанному (220.2) ( Рис.1 ниже).
Округление
Обратитесь к пункту 200.2 (B), чтобы положить конец загадке округления. Если расчет в амперах превышает целое число на 0,5 или более, округлите до следующего целого числа. Если дополнительная сумма составляет 0,49 или меньше, округлите до следующего целого числа.Например, округлите 29,5А до 30А, но округлите 29,45А до 29А.

Удельные нагрузки. Арт. 220 не покрывает все специфические нагрузки. Например, вы найдете моторы в ст. 430 и кондиционеры в ст. 440. Чтобы узнать, следует ли вам искать другую статью, используйте индекс NEC.

Рис. 1. Не допускайте ошибки, используя в расчетах фактические полевые измерения напряжения системы. Если не указано иное, нагрузки должны рассчитываться с использованием номинального напряжения системы, например 120 В, 120/240 В, 208Y / 120 В, 240 В, 347 В, 480 Y / 277 В, 480 В, 600 Y / 347 В или 600 В.

Арт. 220 предъявляет особые требования к большинству нагрузок, включая следующие:

Сушилки. Подберите размеры проводов ответвительной цепи и устройства защиты от перегрузки по току для промышленных осушителей в соответствии с характеристиками, указанными на паспортной табличке устройства. Рассчитайте требуемую нагрузку питателя для сушилок при 100% номинальной мощности устройства. Если осушители работают непрерывно, вы должны рассчитать проводник и защитное устройство на 125% нагрузки [210,19 (A), 215,3 и 230,42]. Таблица 220.18 Коэффициенты спроса не применимы к коммерческим сушилкам.

Давайте применим то, что мы только что узнали. Какой размер ответвления цепи и защита от перегрузки по току требуются NEC для сушилки мощностью 7 кВт с номинальным напряжением 240 В, когда сушилка находится в прачечной многоквартирного дома ( Рис. 2 )?

I = P ÷ E

7000 Вт ÷ 240 В = 29 А

Допустимая токовая нагрузка проводника и устройства максимального тока должна быть не менее 29 А (240,4). Согласно Таблице 310.16, провод 10 AWG при 60 ° C рассчитан на 30 А. Следовательно, вы должны использовать прерыватель на 30 А с проводом 10 AWG.

Рис. 2. При определении надлежащей защиты параллельной цепи и сечения проводов для сушилки для белья, имеющейся в продаже, вы должны использовать требуемую нагрузку в 100%. Сниженные коэффициенты спроса для нескольких сушилок (таблица 220.18) неприменимы в коммерческих условиях.

Электрообогрев [424,3 (B)]. Размер проводов ответвления и устройства защиты от сверхтоков для электрического обогрева должен составлять не менее 125% от общей тепловой нагрузки, включая двигатели нагнетателей. Рассчитайте нагрузку фидера / обслуживания для электрического нагревательного оборудования при 100% общей тепловой нагрузки.

Кухонное оборудование. Размер проводов параллельной цепи и защиты от перегрузки по току для коммерческого кухонного оборудования должен соответствовать характеристикам, указанным на паспортной табличке прибора.

Чтобы определить нагрузку спроса на услуги для коммерческого кухонного оборудования, которое имеет термостатическое регулирование или работает с перерывами, примените коэффициенты спроса из Таблицы 220.20 к общей нагрузке подключенного кухонного оборудования. Потребляемая нагрузка питателя или сервиса не может быть меньше суммы двух самых больших нагрузок устройства. Коэффициенты спроса в таблице 220.20 не относятся к оборудованию для отопления, вентиляции или кондиционирования воздуха.

Прачечное оборудование. Подбирайте эти цепи в соответствии с номинальными характеристиками, указанными на паспортной табличке прибора. Вы можете предположить, что цепь прачечной не является постоянной и что коммерческая цепь прачечной рассчитана на 1500 ВА — если иное не указано в чертежах проекта или в экзаменационном вопросе.

Освещение. NEC требует минимальной нагрузки на квадратный фут для общего освещения, в зависимости от типа помещения [Таблица 220.3 (А)]. Для гостиничных номеров в гостиницах, мотелях, больницах и складских помещениях вы можете применить коэффициенты потребности в общем освещении из Таблицы 220.11 к общей нагрузке на освещение.

Предположим, что общая световая нагрузка для коммерческих помещений, кроме номеров мотелей, гостиниц, больниц и складских помещений, является постоянной. Рассчитайте его при 125% общей осветительной нагрузки, указанной в Таблице 220.3 (A).

Емкости. Вы не можете выполнять все расчеты нагрузки на розетки одинаково.У NEC есть отдельные требования в зависимости от приложения.

Узел розетки с несколькими розетками. Для расчетов обслуживания считайте, что каждые 5 футов (или меньше) многорозеточной розетки в сборе составляют 180 ВА. Если вы можете разумно ожидать, что сборка розеток будет питать несколько устройств одновременно, при расчетах обслуживания принимайте во внимание каждую ногу (или меньше) как 180 ВА. Обычно сборка розеток с несколькими розетками не является постоянной нагрузкой [220,3 (B) (8)].

Розетка ВА нагрузка. Минимальная нагрузка для каждой коммерческой или промышленной розетки общего пользования составляет 180 ВА на шнур [220,3 (B) (9)]. Обычно емкости не являются постоянной нагрузкой.

Количество розеток, разрешенных в цепи. Максимальное количество розеток, разрешенное в коммерческой или промышленной цепи, зависит от допустимой токовой нагрузки цепи. Чтобы вычислить это число, разделите номинальную мощность схемы в ВА на 180 ВА для каждой перемычки розетки.

Рис. 3. Минимальная нагрузка для каждой коммерческой розетки общего пользования составляет 180 ВА на шнур.В этом примере прерыватель на 15 А, 120 В может выдерживать нагрузку 1800 ВА (120 В x 15 А = 1800 ВА). Таким образом, вы можете установить на эту схему всего 10 розеток.

Давайте поработаем примерную задачу. Сколько розеток разрешено в цепи 15 А, 120 В ( Рис. 3 )?

Общая нагрузка цепи, ВА для цепи 15 А:
120 В × 15 А = 1800 ВА
Количество розеток на цепь:
1800 ВА ÷ 180 ВА = 10 розеток

Размер розетки. NEC разрешает использование цепей 15 А в коммерческих и промышленных помещениях, но некоторые местные нормы требуют минимального номинала 20 А (310.5).

Потребляемая нагрузка на розетку. В других единицах, кроме жилых, вы можете добавить — к нагрузкам освещения — нагрузки на розетки, рассчитанные не более чем на 180 ВА на розетку на 220,3 (B) (9). Вы также можете добавить фиксированные сборки с несколькими выходами, рассчитанные на 220,3 (B) (8). Оба они должны соответствовать факторам спроса, приведенным в Таблице 220.11 или Таблице 220.13.

Общее освещение и розетки для банков и офисов. Рассчитайте требуемую нагрузку розетки при 180 ВА для каждой планки розетки [220.3 (B) (9)], если количество сосудов известно, или 1 ВА на каждый квадратный фут, если количество сосудов неизвестно [Таблица 220.3 (A) Примечание b].

Знаков. NEC требует, чтобы каждое коммерческое помещение, доступное для пешеходов, имело хотя бы одну ответвленную цепь 20 А для знака [600,5 (A)]. Нагрузка для требуемых внешних знаков или габаритного освещения должна составлять не менее 1200 ВА [220,3 (B) (6)]. Вывеска на выходе — это постоянная нагрузка. Вы должны установить загрузку устройства подачи на 125% от продолжительной нагрузки [215.2 (А) (1) и 230.42].

Следующий вопрос позволит вам попрактиковаться в том, что мы только что рассмотрели. Какая нагрузка требуется для одного электрического знака?

1200 ВА × 1,25 = 1500 ВА

Нейтральные расчеты. Нейтральная нагрузка — это максимальная несбалансированная требуемая нагрузка между заземленным (нейтральным) проводником и любым одним незаземленным (горячим) проводником — как определено расчетами в Ст. 220, Часть B. Это означает, что вы не учитываете линейные нагрузки при выборе размеров заземленного (нейтрального) проводника.А как насчет снижения нагрузки? Это зависит от определенных факторов, которые мы рассмотрим дальше.

Редукция свыше 200А. Вы можете уменьшить расчетную нагрузку фидера / сервисной сети для 3-проводных, однофазных или 4-проводных, 3-фазных систем, которые питают линейные нагрузки для той части несимметричной нагрузки, превышающей 200 А, на коэффициент 70%.

Чтобы увидеть, как это будет работать в реальной установке, определите требуемую нагрузку нейтрали для симметричного трехпроводного фидера на 400 А, 120/240 В.

Полная нагрузка нейтрали для работы 400 А:
Первые 200 А при 100%: 200 А × 1.00 = 200A
Остаток при 70%: 200A × 0,70 = 140A
Общая нагрузка по запросу: 200A × 140A = 340A

Уменьшение недопустимо. Вы не можете уменьшить нагрузку нейтрали для 3-проводных, однофазных цепей 208Y / 120V или 480Y / 277V, которые состоят из двух линейных проводов и общего проводника (нейтрали) 4-проводной, 3-фазной звезды. система. Это связано с тем, что общий (нейтральный) провод трехпроводной схемы, подключенной к четырехпроводной трехфазной системе звездой, пропускает примерно такой же ток, что и фазные проводники [310.15 (B) (4) (b)].

Рис. 4. Подобрать размер заземленного (нейтрального) проводника может быть непросто. Просто помните, что вы не можете уменьшить требуемую нагрузку нейтрали для 3-проводных, однофазных цепей 208Y / 120V или 480Y / 277V, которые состоят из двух линейных проводов и общего проводника (нейтрали) 4-проводного, 3-проводного. фазовая система.

В качестве доказательства этой теории см. Пример на рис. 4 .

Кроме того, вы не можете уменьшить требуемую нагрузку нейтрали для нелинейных нагрузок, питаемых от 3-фазной, 4-проводной системы, соединенной звездой, потому что они производят тройные гармонические токи, которые складываются в нейтральный провод.В этой ситуации может потребоваться, чтобы нейтральный проводник был больше, чем нагрузка незаземленного проводника (220,22 FPN 2).

Знание правильного способа выполнения расчетов коммерческой нагрузки делает вас более ценными, поскольку вы можете сыграть ключевую роль в полевом проектировании, проверке и внедрении. Это еще один навык, который поможет вам сделать работу правильно с первого раза.

Как рассчитать электрическую нагрузку в доме?

Если вы похожи на большинство людей, то вы не электрик.Это означает, что концепция электрических нагрузок может сбивать с толку. Однако вам нужно будет рассчитать его, если вы вносите какие-либо серьезные изменения в электрическую сеть.

Давайте разберем все, что вам нужно знать о при расчете электрической нагрузки .

Что такое электрическая нагрузка?

Электрическая нагрузка — это расчет того, сколько энергии требуется для работы всего, что потребляет электричество в вашем доме. При внесении значительных электрических дополнений в дом, все, что будет использовать электричество для работы, рассчитывается для определения электрической нагрузки.

Почему важен расчет электрической нагрузки?

Электрическая нагрузка дома определяет многие вещи, в том числе силу тока вашей электрической панели. Определение электрической нагрузки — важная часть определения того, нужно ли вам менять систему электроснабжения, поскольку она подскажет вам, недостаточно ли мощности, подаваемой в ваш дом (в амперах), для использования вами электроэнергии.

Изменение электрической нагрузки в вашем доме также указывает на изменение вашего счета за электроэнергию.Например, если вы приобретете новую систему отопления, вентиляции и кондиционирования, которая не потребляет столько электроэнергии, ваша электрическая нагрузка и ваш счет за электроэнергию будут ниже.

Расчет электрической нагрузки

Выясните, нужно ли вам изменить электрическую сеть, сравнив ее с электрической нагрузкой. Вы можете рассчитать, сколько усилителей необходимо вашему дому, выполнив следующие действия:

Сложите мощность всех цепей общего освещения и номинальную мощность всех ваших розеток.
Сложите номинальную мощность всех ваших постоянных приборов (стиральная / сушильная машина, посудомоечная машина, водонагреватель и т. Д.).
Вычтите 10 000 ватт из суммы всех этих значений и умножьте результат на 0,4 (40%). Затем снова добавьте 10 000 Вт.
Сравните мощность вашего кондиционера и печи. Поскольку вы используете только по одному, добавляйте в уравнение только большую номинальную мощность.
Разделите полученное количество ватт на вольт (в большинстве домов используется 220 вольт), чтобы получить количество ампер или электрическую нагрузку.

Если электрическая нагрузка превышает текущую электрическую мощность, вам необходимо повысить ее до следующего уровня обслуживания. Чтобы избежать этого сложного уравнения, вы можете использовать онлайн-калькулятор нагрузки. Однако лучший способ убедиться, что нагрузка рассчитана правильно, — это обратиться к профессионалу. Мы позаботимся об этом за вас.

Свяжитесь с нами

Выбирайте экспертов Arnold Electric Services для решения всех ваших задач в области электрики. Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации или запроса услуги.

Обзор электрического плана

Субъект	Описание	Word ™	Excel ™	PDF
Калькулятор дуги	Таблица для расчета дугового разряда в в соответствии с NFPA 70E	–	Скачать	–
Ток повреждения	Обзор электрического плана: ответ на расчеты Лист	–	–	Скачать
Ток повреждения	: руководство внутри	–	–	Скачать
Ток повреждения	Обзор электрического плана: крышка и схема	–	–	Скачать
Ток повреждения	Калькулятор: двухточечный метод Джона Соколик	–	Скачать	–
FIPS 94 — Электроэнергия для компьютера Установки	Отличная публикация (1-23-99)	–	–	Скачать
кВАр Калькулятор [ссылка]	Калькулятор дизайна от Manachos Engineering а также строительство электромеханических объектов	–	–	–
Конденсатор, кВАр Калькулятор	Таблица для определения конденсатора, кВАр обязательный для улучшения коэффициента мощности (PF).	–	Скачать	–
Программное обеспечение [ Ссылка на сайт ]	Flashworks — Электрическая служебная нагрузка Расчеты в том числе: определение размеров и балансировка панели, определение размеров проводов и кабелепровода, короткий Расчет схемы и расчет падения напряжения как для жилых, так и для жилых помещений. Коммерческий и производственные здания	–	–	–
Расчет жилищной нагрузки	Жилая часть	–	Скачать	–
2-проводная цепь потенциала касания	Двухпроводные цепи с открытой нейтралью	–	Скачать	–
Трехпроводная цепь потенциала касания	Трехпроводные цепи с открытой нейтралью	–	Скачать	–
Схема электрических соединений и дорожек качения	Просто просмотрите и распечатайте!	–	–	Скачать

Больше формул

Загрузить формулы [ Word ™ ] [PDF ]

Формулы преобразования

Площадь круга = \ (\ pi r ^ 2 \)
Доллары безубыточности = накладные расходы $ / валовая прибыль%
Допустимая нагрузка на сборную шину AL = 700А кв.дюймов и CU = 1000A кв. дюйм
Сантиметры = Дюймы x 2,54
Дюйм = 0,0254 метра
Дюйм = 2,54 сантиметра
Дюйм = 25,4 миллиметра
Километр = 0,6213 Мили
Длина бухты = диаметр бухты (средний) x количество витков x \ (\ pi \)
Расстояние до молнии в милях = секунды между вспышкой и громом / 4.68
Метр = 39,37 дюйма
Миля = 5280 футов, 1760 ярдов, 1609 метров, 1.609 км
Миллиметр = 0,03937 дюйма
Цена продажи = Ориентировочная стоимость $ / (1 — Валовая прибыль%)
Скорость звука (на уровне моря) = 1128 кадров в секунду или 769 миль в час
Температура C = (Температура F — 32) /1,8
Температура F = (Температура C x 1.8) + 32
Двор = 0,9144 метра

Электрические формулы для 60 Гц

Емкостное реактивное сопротивление (X _c) в Ом = 1 / (2 \ (\ pi \) f C)
Эффективные (среднеквадратичные) амперы переменного тока = пиковые амперы x 0,707
Эффективное (среднеквадратичное) напряжение переменного тока = пиковое напряжение x 0.2- (AB + BC + AC)} \)
Выход = Вход x КПД
Пиковое напряжение переменного тока = эффективное (среднеквадратичное) напряжение переменного тока x \ (\ sqrt 2 \)
Пиковые амперы = эффективные (RMS) амперы x \ (\ sqrt 2 \)
Коэффициент мощности (PF) = Вт / ВА
ВА (полная мощность) = Вольт x Ампер или Вт / коэффициент мощности
ВА, 1 фаза = Вольт x Ампер
ВА, 3 фазы = Вольт x Ампер x \ (\ sqrt 3 \)
Ватт (активная мощность) Однофазный = Вольт x Ампер x Коэффициент мощности
Ватты (активная мощность), трехфазные = Вольт x Амперы x Коэффициент мощности x \ (\ sqrt 3 \)

Параллельные цепи

Примечание 1: Общее сопротивление всегда меньше наименьшего резистора
Примечание 1: RT = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 +…)
Примечание 2: Полный ток равен сумме токов всех параллельных резисторы
Примечание 3: Общая мощность равна сумме мощностей всех параллельных резисторов
Примечание 4. Напряжение одинаково на каждом из параллельных резисторов

Цепи серии

Примечание 1: полное сопротивление равно сумме всех резисторов
Примечание 2: ток в цепи остается неизменным на всех резисторах
. Примечание 3: Источник напряжения равен сумме падений напряжения всех резисторов
. Примечание 4: Мощность схемы равна сумме мощностей всех резисторов

Трансформатор Ампер

Вторичный ток 1-фазы = ВА / Вольт
Вторичный ток трехфазного тока = ВА / (Вольт x \ (\ sqrt 3 \))
Вторичная доступная неисправность, 1 фаза = ВА / (Вольт x% импеданса)
Вторичная доступная трехфазная неисправность = ВА / (Вольт x \ (\ sqrt 3 \) x% импеданса)
4-проводной треугольник: Линейные Амперы = Фаза (одна обмотка) Амперы x \ (\ sqrt 3 \)
4-проводной треугольник: напряжение в линии = фаза (одна обмотка), вольт
4-проводной треугольник: высокое напряжение (L-to-G) = фаза (одна обмотка) Вольт x 0.5 х \ (\ sqrt 3 \)
Звезда: линейное напряжение = фаза (одна обмотка) вольт x \ (\ sqrt 3 \)
Звезда: Линия Амперы = Фаза (одна обмотка) Амперы

Падение напряжения

VD (1-фазный) = 2KID / CM
VD (3 фазы) = \ (\ sqrt 3 \) KID / CM
CM (1-фазный) = 2KID / VD
CM (3 фазы) = \ (\ sqrt 3 \) KID / VD

Код Правила

Номинальные характеристики выключателя / предохранителя — 240.6 (А)
Максимальное сопротивление проводника — 310.15 и таблица 310.16
Провод заземления оборудования — 250.122
Провод заземляющего электрода — 250,66
Размер проводника двигателя — 430,22 (одинарный) 430,24 (множественный)
Защита двигателя от короткого замыкания — 430.52
Максимальная токовая защита трансформатора — 450,3

Константы

\ (\ пи \) (Пи) = (3.142 примерно)
\ (\ sqrt 2 \) = 1,414 (приблизительно)
\ (\ sqrt 3 \) = 1,732 (приблизительно)
f = частота
r = радиус
d = диаметр
C = емкость (фарады)
L = индуктивность (Генри)
CM = круглые милы (глава 9, таблица 8)
VD = падение напряжения
K75 ^o C = (12.9 Ом CU) (21,2 Ом AL)
I = Амперы нагрузки
D = Расстояние в футах в одну сторону

Как рассчитать потребление энергии в доме

Знание вашего потребления электроэнергии и рейтинга обслуживания имеет решающее значение, если вы планируете добавлять новые нагрузки.

После составления схемы электрических цепей вашего дома (см. Как составить карту электрических цепей дома), следующим шагом будет определение вашего текущего использования или электрической нагрузки.Это отнимет много времени, если вам придется обходить дом и складывать все мощности светильников и приборов; тем не менее, Национальный электротехнический кодекс (NEC) установил определенные значения, которые представляют типичное использование электроэнергии. Механический электрический счетчик © Дон Вандерворт, HomeTips

Три ватта на квадратный фут существующей жилой площади и пространства для будущего использования используются для расчета электрической нагрузки для цепи общего назначения (освещение и розетки). Номинальное значение 1500 Вт используется для каждой цепи 20-амперной малой бытовой техники (цепи, питающие розетки на кухне, в столовой, семейной комнате, комнате для завтрака и кладовой) и для цепи прачечной.

Применяя эти значения к вашему дому и используя фактические значения, указанные на паспортной табличке основных приборов, вы можете использовать удобную формулу для расчета вашей электрической нагрузки.

Рассмотрим пример дома с 1 800 квадратных футов (исходя из внешних размеров) готовой жилой площади и пространства, которое можно приспособить для будущего использования. В доме есть два обычных контура для мелкой бытовой техники (3000 Вт), контур для стирки (1500 Вт), водонагреватель (5500 Вт), сушилка для белья (5600 Вт), посудомоечная машина (1500 Вт), мусоропровод. (600 Вт), дальность (15 000 Вт) и центральный кондиционер (5 000 Вт).

Первый шаг — умножить 1 800 квадратных футов на 3 Вт на квадратный фут. Общая мощность составляет 5400 Вт для освещения и схем общего назначения. Добавьте 3000 ватт для двух цепей для небольших бытовых приборов и 1500 ватт для цепи для стирки, чтобы в сумме получить 9 900 ватт. Затем сложите значения всех основных бытовых приборов, кроме центрального кондиционера, в сумме 38 100 Вт.

Следующий шаг — вычислить 40 процентов от суммы, превышающей 10 000 ватт (0,40 x 28 100 = 11 240 ватт).Если добавить 10 000 ватт к 11 240 ваттам, мы получим в среднем 21 240 ватт. Затем добавьте 5 000 ватт центрального кондиционера и получите 26 240 ватт. Это ваша расчетная нагрузка в ваттах.

Чтобы рассчитать ток, необходимый для передачи этой нагрузки, разделите 26 240 ватт на 240 вольт. Итого 109,33 ампер; поэтому из стандартных номинальных значений мощности (60, 100, 125, 150 и 200) рейтинг для этого типового дома должен составлять 125 ампер или выше.

А теперь попробуйте сами для своего дома.Затем сравните общую нагрузку в амперах с вашим текущим сервисным рейтингом. Если два значения близки друг к другу, ваша текущая служба не может обрабатывать добавление большого количества новых нагрузок.

Если ваш сервисный рейтинг меньше 100 ампер, вы не можете использовать эту формулу для расчета нагрузки. Однако вы можете использовать другую формулу, которая включает те же значения NEC для типичного использования электроэнергии. Схемы общего назначения, схемы для небольших бытовых приборов и схемы для стирки вычисляются точно так же, как в первой формуле.

После того, как вы рассчитали нагрузку цепи общего назначения (3 Вт x количество квадратных футов жилой площади), добавьте 1500 Вт для каждой цепи 20-амперной малой бытовой техники и цепи прачечной. Используя эту сумму, прибавьте 100 процентов от первых 3000 ватт и 35 процентов от баланса сверх 3000 ватт [3000 + 0,35 (всего — 3000)].

Добавьте к этому значению паспортные данные всех основных приборов (обогреватель, вывоз мусора, посудомоечная машина и т. Д.). Это дает вам расчетную нагрузку в ваттах.Вы можете найти ток, разделив общую мощность на ваше напряжение — 120 вольт для двухпроводной сети и 240 вольт для трехпроводной сети.

О Доне Вандерворте

Дон Вандерворт развивал свой опыт более 30 лет, работая редактором по строительству Sunset Books, старшим редактором журнала Home Magazine, автором более 30 книг по благоустройству дома и автором бесчисленных статей в журналах. Он появлялся в течение 3 сезонов на телеканале HGTV «Исправление» и несколько лет был домашним экспертом MSN.Дон основал HomeTips в 1996 году. Узнайте больше о Доне Вандерворте.

Расчет жилых помещений: оценка элементов электрической системы

Оценщик спросил, какой метод использовать для расчета вольт-ампер (ВА) жилища. Он надеялся использовать результаты в качестве руководства для оценки элементов электрической системы и хотел применить стандартный метод. Ниже я объясню свою интерпретацию этого метода для определения VA и использования его в качестве инструмента оценки.

Группировка грузов

Стандартный расчет требует, чтобы нагрузки были разделены следующим образом:

Нагрузка 1: Общее освещение, розетки и небольшие электроприборы
Загрузка 2: загрузка оборудования для приготовления пищи
Нагрузка 3: Нагрузки специального оборудования
Загрузка 4: Загрузка сушилки
Нагрузка 5: Нагревание
Нагрузка 6: Самый большой двигатель

Общее освещение и розетки нагрузки

Таблица 220.12 в Национальном электротехническом кодексе считает жилое помещение занесенным в список из расчета 3 ВА на квадратный фут; поэтому общая световая нагрузка определяется умножением площади в квадратных футах. Например, 2800 квадратных футов умножить на 3 ВА — это 8400 ВА. Используйте эту сумму, чтобы определить количество розеток для освещения и розеток общего назначения. При установке 20-амперной схемы с питанием от 120 вольт, 8400 ВА, разделенные на 2400 ВА (20 А × 120 В = 2400 ВА), составляют 3,5, при округлении в большую сторону требуется четыре 20-амперные схемы.Пять 15-амперных цепей — это минимум, необходимый для 15-амперной схемы.

Малые нагрузки для бытовых приборов

Необходимо установить не менее двух контуров малых электроприборов на 210,52 (A) для питания розеток на кухне, в зале для завтраков, кладовой и столовой. Один нужен для прачечной по 210,52 (B). Цепи малых устройств рассчитаны на 1500 ВА каждая. Таким образом, к общей осветительной нагрузке добавляется 4500 ВА. Эти розетки не должны подключаться к цепям, питаемым от цепей общего или специального прибора.

К этим нагрузкам может применяться коэффициент потребности, разрешенный в таблице 220.42. В зависимости от ВА, первые 3000 ВА можно рассчитать на 100 процентов, а оставшуюся ВА — на 35 процентов.

Специальная загрузка прибора

Направленные цепи обычно питают цепи специальных устройств, которые не подключены к цепям общего назначения или малым устройствам. К таким нагрузкам относятся водонагреватели, нагревательные блоки, плиты, кондиционеры, кухонное оборудование, двигатели и т. Д.Например, 10 кВт заменяется на 10 000 ВА и используется в расчетах для определения общей нагрузки в ВА.

Фиксированные нагрузки бытовой техники, такие как посудомоечные машины, оборудование для утилизации, водонагреватели, уплотнители и т. Д., Могут иметь коэффициент потребности 75%, применяемый к их общей ВА.

Приборы, которые не учитываются при использовании этого коэффициента спроса, — это нагревательные блоки, блоки кондиционирования воздуха, сушилки или кухонное оборудование. Когда эти устройства удаляются из расчета, все остальные устройства считаются фиксированными и соответствуют требованиям 75%.

Фактор спроса

Как уже упоминалось, в современном дизайне постоянно используется термин «коэффициент спроса», то есть отношение максимальной нагрузки системы (или части системы) к подключенной нагрузке на систему (или часть системы). Всегда меньше 1.

Применение факторов спроса

НАГРУЗКА 1:

Таблицы 220.12 и 220.42 могут применяться следующим образом:

Осветительные и розеточные нагрузки общего назначения — 2 800 кв.фут × 3 ВА = 8,400 ВА

Малая бытовая техника и нагрузка для стирки — 1500 ВА × 3 = 4500 ВА

ОТВЕТ : 8 400 ВА + 4500 ВА = 12 900 ВА

Применение факторов спроса

Первые 3000 ВА × 100% = 3000 ВА

Следующие 9 900 ВА × 35% = 3465 ВА

ОТВЕТ : 3000 ВА + 3465 ВА = 6465 ВА

НАГРУЗКА 2:

Таблица 220.55, столбец B (65 процентов) может применяться следующим образом:

Варочная панель на 8,500 ВА и духовой шкаф на 8000 ВА

Применение факторов спроса

ОТВЕТ : 8 500 ВА + 8 000 ВА × 65% = 10 725 ВА

НАГРУЗКА 3:

Раздел 220.53 (правило 75 процентов) может применяться следующим образом:

Фиксированная нагрузка прибора 13 200 ВА состоит из водонагревателя, водяного насоса, сливного устройства, уплотнителя, посудомоечной машины, микроволновой печи и электродвигателя вентилятора.

Применение факторов спроса

ОТВЕТ: 13 200 ВА × 75% = 9 900 ВА

НАГРУЗКА 4:

Таблица 220.54 позволяет рассчитать осушитель на 5000 ВА на 5000 ВА.

НАГРУЗКА 5:

Раздел 220.60 позволяет установить самый большой блок отопления на 10 000 ВА и кондиционер на 5 500 ВА при меньшей падающей нагрузке.

НАГРУЗКА 6:

Раздел 220.50 требует добавления 25% для самого большого двигателя (водяной насос 2600 ВА) при 650 ВА (25% от 2600 ВА = 650 ВА).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИТОГО VA

Добавьте VA, равное 6 465; 10,725; 9 900; 5000; 10,000; и 650 вместе, и получается 42 740 ВА.Общий ток 178 (42,740 А / 240 В = 178 А)

Эту процедуру можно использовать для получения ВА для определения ампер для выбора сервисных элементов и помощи в оценке методов подключения и оборудования.

Как рассчитать электрическую нагрузку

Электрические цепи находят множество применений, в том числе в быту, автомобилестроении и электронике. Электрические принципы применимы независимо от области применения. У вас есть несколько компонентов, распределенных по схеме, которые составляют нагрузку схемы.У вас есть источник энергии. Вы хотите знать характеристики компонентов нагрузки. У вас есть закон Кирхгофа, который, по сути, гласит, что сумма напряжения нагрузки равна сумме напряжений источника. Вы не хотите повредить какие-либо компоненты цепи, поэтому рассчитываете нагрузку.

Расчет электрической нагрузки в простой цепи

Рассчитайте электрическую нагрузку для простой линейной цепи, имеющей напряжение источника 9 В и два последовательно включенных резистора по 330 Ом.Второй резистор имеет вывод, идущий на землю. Рассчитайте по следующим уравнениям. Пусть мощность = напряжение * ток (P = VI). Пусть ток = напряжение / сопротивление (I = V / R).

Примените второй закон Кирхгофа, согласно которому сумма напряжений в цепи равна нулю. Сделайте вывод, что напряжение нагрузки вокруг простой схемы должно составлять 9 вольт. Вычислите, что напряжение нагрузки равномерно распределено на каждом из резисторов, поскольку они имеют одинаковое сопротивление, и что напряжение на каждом из них должно быть 4.5 вольт (или -4,5 в соответствии с законом Кирхгофа).

Рассчитайте I = V / R (расчет тока), так что I = 4,5 / 330 = 13,6 мА (миллиампер). Вычислите P = VI = 9 * 0,0136 = 0,1224 Вт. Обратите внимание, что теперь известны все характеристики нагрузки (напряжение, сопротивление, ток и мощность). Будьте осторожны и выбирайте резисторы мощностью 0,5 Вт.

Используйте онлайн-симулятор линейных цепей для моделирования простых цепей и расчета нагрузочных характеристик. Используйте описанный ниже имитатор линейных цепей под названием «Linear Technology Spice».«Создайте образец схемы и поэкспериментируйте с различными компонентами нагрузки. Рассчитайте характеристики нагрузки, используя уравнения напряжения, тока, сопротивления (или индуктивности) и мощности.

Расчет бытовой электрической нагрузки

Рассчитайте нагрузку для типичного дома на одну семью с помощью онлайн-калькулятора электрической нагрузки. Воспользуйтесь онлайн-калькулятором «Калькулятор электрической нагрузки для дома на одну семью».

Укажите квадратные метры вашего дома. Введите количество «цепей для малой бытовой техники» и «цепей для стирки» и при необходимости обратитесь к электрической схеме.

Формула расчета нагрузки на фундамент

Определяем приблизительный вес здания P

Вес фундамента P

Формулы для расчета электрических величин.

Дополнительная информация по теме этой страницы есть в следующих статьях:

Расчёт нагрузки на фундамент

Зачем проводятся расчёты нагрузки на фундамент

Общие правила проведения расчёта нагрузки на фундамент

Расчёт нагрузки на ленточный фундамент

Расчёт нагрузки на столбчатый фундамент

Расчёт нагрузки на свайный фундамент

Порядок проведения вычислений и расчётов

Собираем показатели грунта

Определяем несущую способность грунта

Расчёт нагрузки с учётом площади и региона дома

Наши услуги

Полезные материалы

Несущая способность грунта

Испытания свай

Несущая способность свай

Расчет нагрузки на фундамент (формулы, разъяснения)

Похожие статьи

Как рассчитать нагрузку на фундамент + пример, таблица

Какие воздействия испытывает фундамент и их определение

Постоянные нагрузки

Временные нагрузки

Определение значения для расчета

Пример выполнения вычислений

Сбор нагрузок на фундамент. Как рассчитать, примеры

Расчет на ударную нагрузку с учетом массы конструкции

1. Если масса рассматриваемой конструкции значительно меньше массы груза и для упрощения расчетов массой конструкции пренебречь, то

2. Если масса падающего груза значительно меньше массы рассматриваемой конструкции, то формула (296.1.1) примет вид

3. Если груз после падения продолжает движение вместе с рассматриваемой конструкцией, то формула (296.1.2) остается в силе

Пример расчета балки на ударную нагрузку с учетом масс балки и груза

Как рассчитать допустимую нагрузку электрической цепи

Что такое электрическая нагрузка?

Общие сведения об электрической емкости

Расчет нагрузки

План на будущее

Расчет коммерческих электрических нагрузок | EC&M

Как рассчитать электрическую нагрузку в доме?

Свяжитесь с нами

Как рассчитать потребление энергии в доме

Расчет жилых помещений: оценка элементов электрической системы

Группировка грузов

Общее освещение и розетки нагрузки

Малые нагрузки для бытовых приборов

Специальная загрузка прибора

Фактор спроса

Применение факторов спроса

Как рассчитать электрическую нагрузку

Расчет электрической нагрузки в простой цепи

Расчет бытовой электрической нагрузки

Читайте также

Что делать, если грудничок не спит днем: советы по налаживанию режима сна

Антигистаминные препараты для новорожденных: лечение и профилактика аллергии у грудничков

Методика «Цветоник» М. Лазарева для музыкального развития детей

Добавить комментарий Отменить ответ