Prije izgradnje kuće važno je pravilno projektirati njezine potporne konstrukcije. Izračun opterećenja na temelju osigurat će pouzdanost nosača za zgradu. Provodi se prije odabira temelja nakon utvrđivanja karakteristika tla.
Najvažniji dokument pri određivanju težine kućnih konstrukcija je zajednički pothvat "Opterećenja i utjecaji". On je taj koji regulira koja opterećenja padaju na temelj i kako ih odrediti. Prema ovom dokumentu, opterećenja se mogu podijeliti u sljedeće vrste:
- trajno;
- privremeni.
Privremeni se, pak, dijele na dugoročne i kratkoročne. Konstante uključuju one koje ne nestaju tijekom rada kuće (težina zidova, pregrada, stropova, krovišta, temelja). Privremeni dugoročni su puno namještaja i opreme, kratkoročni su snijeg i vjetar.
Konstantna opterećenja
- dimenzije elemenata kuće;
- materijal od kojeg su izrađeni;
- faktori sigurnosti opterećenja.
| Vrsta konstrukcije | Težina |
| Zidovi | |
| Izrađena od keramičkih i silikatnih punih opeka debljine 380 mm (1,5 cigla) | 684 kg/m2 |
| Ista debljina 510 mm (2 cigle) | 918 kg/m2 |
| Ista debljina 640 mm (2,5 cigle) | 1152 kg/m2 |
| Ista debljina 770 mm (3 cigle) | 1386 kg/m2 |
| Izrađena od keramičke šuplje opeke debljine 380 mm | 532 kg/m2 |
| Isto 510 mm | 714 kg/m2 |
| Isto 640 mm | 896 kg/m2 |
| Isto 770 mm | 1078 kg/m2 |
| Izrađena od pješčano-vapnene šuplje opeke debljine 380 mm | 608 kg/m2 |
| Isto 510 mm | 816 kg/m2 |
| Isto 640 mm | 1024 kg/m2 |
| Isto 770 mm | 1232 kg/m2 |
| Izrađena od drveta (bor) debljine 200 mm | 104 kg/m2 |
| Istih 300 mm debljine | 156 kg/m2 |
| Okvir s izolacijom debljine 150 mm | 50 kg/m2 |
| Pregrade i unutarnji zidovi | |
| Izrađena od keramičke i vapnene opeke (pune) debljine 120 mm | 216 kg/m2 |
| Ista debljina 250 mm | 450 kg/m2 |
| Iz keramičke opekešuplji debljine 120 mm (250 mm) | 168 (350) kg/m 2 |
| Izrađena od šuplje vapnene opeke debljine 120 mm (250 mm). | 192 (400) kg/m 2 |
| Izrađena od 80 mm gipsane ploče bez izolacije | 28 kg/m2 |
| Izrađena od 80 mm gipsane ploče s izolacijom | 34 kg/m2 |
| Podovi | |
| Puni armirani beton debljine 220 mm sa cementno-pješčanim estrihom 30 mm | 625 kg/m2 |
| Armirani beton od šupljih ploča 220 mm sa estrihom 30 mm | 430 kg/m2 |
| Drveni na gredama visine 200 mm uz uvjet polaganja izolacije gustoće ne veće od 100 kg/m 3 (s nižim vrijednostima osigurana je sigurnosna margina, jer neovisni izračuni nisu vrlo točni) s polaganjem kao podnice parket, laminat, linoleum ili tepih | 160 kg/m2 |
| Krov | |
| Obložena keramičkim pločicama | 120 kg/m2 |
| Od bitumenske šindre | 70 kg/m2 |
| Od metalnih pločica | 60 kg/m2 |
- dubina smrzavanja tla;
- razina lokacije podzemne vode;
- prisutnost podruma.
Ako mjesto sadrži grubo zrnato i pjeskovito tlo (srednje, grubo), moguće je ne produbiti bazu kuće do mjere smrzavanja. Za gline, ilovače, pjeskovite ilovače i druge nestabilne podloge, potrebno je položiti tlo do dubine smrzavanja od zimsko razdoblje. Može se odrediti pomoću formule u zajedničkom pothvatu "Temelji i temelji" ili pomoću karata u SNiP-u "Građevinska klimatologija" (ovaj dokument je sada otkazan, ali u privatnoj gradnji može se koristiti u informativne svrhe).
Prilikom određivanja mjesta temelja kuće, važno je osigurati da se nalazi na udaljenosti od najmanje 50 cm od razine podzemne vode. Ako zgrada ima podrum, tada se osnovna razina uzima 30-50 cm ispod razine poda prostorije.
Odlučivši se o dubini smrzavanja, morat ćete odabrati širinu temelja. Za traku i stup uzima se ovisno o debljini zida zgrade i opterećenju. Za ploču se propisuje tako da nosivi dio prelazi vanjske zidove 10 cm, za pilote se presjek određuje proračunom, a rešetka se odabire ovisno o opterećenju i debljini zidova. Možete koristiti smjernice za definiciju u tablici u nastavku.
| Vrsta temelja | Metoda određivanja mase |
| Traka armiranog betona | Pomnožite širinu trake s njezinom visinom i duljinom. Rezultirajući volumen mora se pomnožiti s gustoćom armiranog betona - 2500 kg / m3. Preporučujemo: . |
| Armirano betonske ploče | Pomnožite širinu i duljinu zgrade (dodajte 20 cm svakoj dimenziji za projekcije na granicama vanjskih zidova), zatim pomnožite s debljinom i gustoćom armiranog betona. Preporučujemo: . |
| Stupni armirani beton | Površina poprečnog presjeka pomnožena je s visinom i gustoćom armiranog betona. Dobivena vrijednost mora se pomnožiti s brojem nosača. U ovom slučaju izračunava se masa roštilja. Ako elementi temelja imaju proširenja, to se također mora uzeti u obzir pri proračunu volumena. Preporučujemo: . |
| Pile dosadno | Isto kao u prethodnom odlomku, ali morate uzeti u obzir masu roštilja. Ako je roštilj izrađen od armiranog betona, tada se njegov volumen množi s 2500 kg / m3, ako je izrađen od drveta (bor), a zatim s 520 kg / m3. Prilikom izrade rešetke od valjanog metala morat ćete se upoznati s asortimanom ili putovnicom za proizvod, koja označava težinu jednog linearnog metra. Preporučujemo: . |
| Vijak za pilote | Za svaku hrpu proizvođač označava masu. Morate pomnožiti s brojem elemenata i dodati masu roštilja (vidi prethodni odlomak). Preporučujemo: . |
Izračun opterećenja temelja ne završava tamo. Za svaku konstrukciju u masi potrebno je voditi računa o faktoru sigurnosti opterećenja. Njegov značaj za raznih materijala dano u SP “Opterećenja i udari”. Za metal će biti jednak 1,05, za drvo - 1,1, za armirani beton i armirano-zidane konstrukcije tvorničke proizvodnje - 1,2, za armirani beton, koji se proizvodi izravno na gradilištu - 1,3.
Živa opterećenja
Najlakše ćete to shvatiti pomoću korisnih. Za stambene zgrade iznosi 150 kg/m2 (određuje se na temelju površine poda). Koeficijent pouzdanosti u ovom slučaju bit će jednak 1,2.
Snježna pokrivenost ovisi o području izgradnje. Za određivanje snježnog područja bit će potrebna zajednička tvrtka “Building Climatology”. Zatim, pomoću broja okruga, vrijednost opterećenja nalazi se u SP-u "Opterećenja i utjecaji". Koeficijent pouzdanosti je 1,4. Ako je nagib krova veći od 60 stupnjeva, tada se opterećenje snijegom ne uzima u obzir.
Određivanje vrijednosti koju treba izračunati
Prilikom izračunavanja temelja kuće neće vam trebati ukupna masa, već opterećenje koje pada na određeno područje. Koraci ovdje ovise o vrsti potporne strukture zgrade.
| Vrsta temelja | Radnje tijekom izračuna |
| Traka | Za izračunavanje trakastog temelja na temelju njegove nosivosti potrebno je opterećenje po dužnom metru; na temelju njega se izračunava površina potplata za normalan prijenos mase kuće na temelj, na temelju ležaja nosivost tla (točna vrijednost nosivosti tla može se saznati samo geološkim istraživanjima). Masa dobivena skupljanjem opterećenja mora se podijeliti s duljinom trake. U ovom slučaju također se uzimaju u obzir temelji za unutarnje nosive zidove. Ovo je najlakši način. Za detaljniji izračun morat ćete koristiti metodu teretnog prostora. Da biste to učinili, odredite područje s kojeg se teret prenosi na određeno područje. Ovo je radno intenzivna opcija, pa pri izgradnji privatne kuće možete koristiti prvu, jednostavniju metodu. |
| Ploča | Morat ćete pronaći masu za svaki četvorni metar ploče Pronađeno opterećenje dijeli se s površinom temelja. |
| Stupasti i gomilasti | Tipično, u privatnoj stambenoj izgradnji, poprečni presjek pilota je unaprijed određen, a zatim je odabran njihov broj. Da biste izračunali udaljenost između nosača, uzimajući u obzir odabrani presjek i nosivost tla, morate pronaći opterećenje, kao u slučaju trakasti temelj. Podijelite težinu kuće s duljinom nosivih zidova ispod kojih će se ugraditi piloti. Ako se korak temelja pokaže prevelikim ili malim, tada se presjek nosača mijenja i izračun se ponovno izvodi. |
Primjer izračuna
Najprikladnije je skupljati opterećenja na temeljima kuće u obliku tablice. Primjer se razmatra za sljedeće ulazne podatke:
- kuća je dvokatnica, tlocrtne visine 3 m tlocrtnih dimenzija 6 sa 6 metara;
- monolitni trakasti temelj od armiranog betona širine 600 mm i visine 2000 mm;
- zidovi od pune opeke debljine 510 mm;
- monolitni armiranobetonski podovi debljine 220 mm s cementno-pješčanim estrihom debljine 30 mm;
- krovni krov (4 nagiba, što znači da će vanjski zidovi na svim stranama kuće biti iste visine) prekriven metalnim pločicama s nagibom od 45 stupnjeva;
- jedan unutarnji zid u sredini kuće od opeke debljine 250 mm;
- ukupna duljina pregrada od gipsanih ploča bez izolacije debljine 80 mm iznosi 10 metara.
- snježno građevinsko područje ll, opterećenje krova 120 kg/m2.
| Definicija opterećenja | Faktor pouzdanosti | Procijenjena vrijednost, tona |
| Temelj 0,6 m * 2 m * (6 m * 4 + 6 m) = 36 m 3 - volumen temelja 36 m 3 *2500 kg/m 3 = 90000 kg = 90 tona |
1,3 | 117 |
| Vanjski zidovi 6 m * 4 kom = 24 m - duljina zidova 24 m * 3 m = 72 m 2 - površina unutar jedne etaže (72 m 2 * 2) *918 kg/m 2 - 132192 kg = 133 tone - masa zidova dva kata |
1,2 | 159,6 |
| Unutarnji zidovi 6 m * 2 kom * 3 m = 36 m 2 površine zida na dvije etaže 36 m 2 * 450 kg/m 2 = 16200 kg = 16,2 tona - težina |
1,2 | 19,4 |
| Podovi 6 m * 6 m = 36 m 2 - površina poda 36 m2 *625 kg/m2 = 22500 kg = 22,5 tona - težina jedne etaže 22,5 t * 3 = 67,5 tona - masa podruma, međuspratnih i tavanskih podova |
1,2 | 81 |
| Pregrade 10 m * 2,7 m (ovdje ne uzimamo visinu poda, već visinu prostorije) = 27 m 2 - površina 27 m2 * 28 kg/m2 = 756 kg = 0,76 t |
1,2 | 0,9 |
| Krov (6 m * 6 m)/cos 45ᵒ (kut nagiba krova) = (6 * 6)/0,7 = 51,5 m 2 - površina krova 51,5 m 2 * 60 kg/m 2 = 3090 kg - 3,1 tona - težina |
1,2 | 3,7 |
| nosivost 36m2 * 150 kg/m2 * 3 = 16200 kg = 16,2 tona (površina podova i njihov broj uzeti su iz prethodnih izračuna) |
1,2 | 19,4 |
| Snijeg 51,5 m 2 * 120 kg/m 2 = 6180 kg = 6,18 tona (krovna površina preuzeta iz prethodnih izračuna) |
1,4 | 8,7 |
Da bismo razumjeli primjer, ovu tablicu moramo promatrati zajedno s onom koja prikazuje mase struktura.
Zatim morate zbrojiti sve dobivene vrijednosti. Ukupno opterećenje za ovaj primjer na temelju, uzimajući u obzir vlastitu težinu, iznosi 409,7 tona. Da biste pronašli opterećenje po dužnom metru vrpce, morate dobivenu vrijednost podijeliti s duljinom temelja (izračunato u prvom retku tablice u zagradama): 409,7 tona / 30 m = 13,66 t/m.p. Ova vrijednost se uzima za izračun.
Kada pronađete masu kod kuće, važno je pažljivo slijediti korake. Najbolje je posvetiti dovoljno vremena ovoj fazi dizajna. Ako pogriješite u ovom dijelu proračuna, možda ćete morati ponoviti cijeli proračun nosivosti, što znači dodatno vrijeme i trud. Nakon dovršetka skupljanja opterećenja, preporuča se još jednom provjeriti kako bi se uklonile greške pri upisu i netočnosti.
Savjet! Ako trebate izvođače, postoji vrlo zgodna usluga za njihov odabir. Samo pošaljite u formu ispod detaljan opis posla koji je potrebno obaviti i na e-mail ćete dobiti ponude s cijenama od građevinske ekipe i poduzeća. Možete vidjeti recenzije o svakom od njih i fotografije s primjerima rada. BESPLATNO je i nema obveze.
Da biste se zaštitili pri radu s kućanskim električnim aparatima, prvo morate pravilno izračunati presjek kabela i ožičenja. Jer ako je kabel krivo odabran, može doći do kratkog spoja, što može dovesti do požara u zgradi, a posljedice mogu biti katastrofalne.
Ovo pravilo vrijedi i za izbor kabela za elektromotore.
Proračun snage strujom i naponom
Ovaj se izračun događa na temelju stvarne snage; to se mora učiniti prije nego što počnete projektirati svoj dom (kuću, stan).
- Ova vrijednost određuje kabele koji napajaju uređaje koji su spojeni na električnu mrežu.
- Pomoću formule možete izračunati snagu struje, za to morate uzeti točan mrežni napon i opterećenje napajanih uređaja. Njegova veličina nam daje ideju o površini poprečnog presjeka vena.
Ako znate sve električne uređaje koji bi se u budućnosti trebali napajati iz mreže, tada možete jednostavno napraviti izračune za dijagram napajanja. Isti izračuni mogu se izvesti za potrebe proizvodnje.
Jednofazna mreža od 220 volti
Strujna formula I (A - amperi):
I=P/U
Gdje je P električno puno opterećenje (njegova oznaka mora biti navedena u tehničkom listu ovog uređaja), W - vat;
U—mrežni napon, V (volti).
Tablica prikazuje standardna opterećenja električnih uređaja i struju koju troše (220 V).
| električni uređaj | Potrošnja energije, W | Jačina struje, A |
| Perilica za rublje | 2000 – 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Jacuzzi | 2000 – 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Podno grijanje na struju | 800 – 1400 | 3,6 – 6,4 |
| Stacionarni električni štednjak | 4500 – 8500 | 20,5 – 38,6 |
| mikrovalna pećnica | 900 – 1300 | 4,1 – 5,9 |
| Perilica suđa | 2000 - 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Zamrzivači, hladnjaci | 140 - 300 | 0,6 – 1,4 |
| Električni mlin za meso | 1100 - 1200 | 5,0 - 5,5 |
| Kuhalo za vodu | 1850 – 2000 | 8,4 – 9,0 |
| Električni aparat za kavu | 6z0 - 1200 | 3,0 – 5,5 |
| Sokovnik | 240 - 360 | 1,1 – 1,6 |
| Toster | 640 - 1100 | 2,9 - 5,0 |
| Mikser | 250 - 400 | 1,1 – 1,8 |
| Sušilo za kosu | 400 - 1600 | 1,8 – 7,3 |
| Željezo | 900 - 1700 | 4,1 – 7,7 |
| Usisavač | 680 - 1400 | 3,1 – 6,4 |
| Ventilator | 250 - 400 | 1,0 – 1,8 |
| televizor | 125 - 180 | 0,6 – 0,8 |
| Radio oprema | 70 - 100 | 0,3 – 0,5 |
| Rasvjetni uređaji | 20 - 100 | 0,1 – 0,4 |
Na slici možete vidjeti dijagram uređaja za napajanje kod kuće s jednofaznim priključkom na mrežu od 220 volti.
Kao što je prikazano na slici, svi potrošači moraju biti priključeni na odgovarajuće strojeve i brojilo, zatim na opći stroj koji će izdržati ukupno opterećenje kuće. Kabel koji će voditi struju mora izdržati opterećenje svih priključenih kućanskih aparata.
Donja tablica pokazuje skriveno ožičenje s jednofaznim krugom, spajanjem kuće za odabir kabela na naponu od 220 volti.
| Presjek jezgre žice, mm 2 | Promjer jezgre vodiča, mm | Bakreni vodiči | Aluminijski vodiči | ||
| Current, A | Snaga, W | Current, A | snaga, kWt | ||
| 0,50 | 0,80 | 6 | 1300 | ||
| 0,75 | 0,98 | 10 | 2200 | ||
| 1,00 | 1,13 | 14 | 3100 | ||
| 1,50 | 1,38 | 15 | 3300 | 10 | 2200 |
| 2,00 | 1,60 | 19 | 4200 | 14 | 3100 |
| 2,50 | 1,78 | 21 | 4600 | 16 | 3500 |
| 4,00 | 2,26 | 27 | 5900 | 21 | 4600 |
| 6,00 | 2,76 | 34 | 7500 | 26 | 5700 |
| 10,00 | 3,57 | 50 | 11000 | 38 | 8400 |
| 16,00 | 4,51 | 80 | 17600 | 55 | 12100 |
| 25,00 | 5,64 | 100 | 22000 | 65 | 14300 |
Kao što je prikazano u tablici, poprečni presjek žila također ovisi o materijalu od kojeg su izrađene.
Trofazna mreža napona 380 V
U trofaznom napajanju jakost struje izračunava se prema sljedećoj formuli:
I = P/1,73 U
P - potrošnja energije u vatima;
U je mrežni napon u voltima.
U krugu napajanja tehničke faze od 380 V formula je sljedeća:
I = P/657,4
Ako je na kuću spojena trofazna mreža od 380 V, tada će dijagram povezivanja izgledati ovako.
Donja tablica prikazuje dijagram poprečnog presjeka žila u kabelu za napajanje pri različitim opterećenjima pri trofaznom naponu od 380 V za skriveno ožičenje.
| Presjek jezgre žice, mm 2 | Promjer jezgre vodiča, mm | Bakreni vodiči | Aluminijski vodiči | ||
| Current, A | Snaga, W | Current, A | snaga, kWt | ||
| 0,50 | 0,80 | 6 | 2250 | ||
| 0,75 | 0,98 | 10 | 3800 | ||
| 1,00 | 1,13 | 14 | 5300 | ||
| 1,50 | 1,38 | 15 | 5700 | 10 | 3800 |
| 2,00 | 1,60 | 19 | 7200 | 14 | 5300 |
| 2,50 | 1,78 | 21 | 7900 | 16 | 6000 |
| 4,00 | 2,26 | 27 | 10000 | 21 | 7900 |
| 6,00 | 2,76 | 34 | 12000 | 26 | 9800 |
| 10,00 | 3,57 | 50 | 19000 | 38 | 14000 |
| 16,00 | 4,51 | 80 | 30000 | 55 | 20000 |
| 25,00 | 5,64 | 100 | 38000 | 65 | 24000 |
Za daljnji izračun napajanja u krugovima opterećenja koje karakterizira visoka jalova prividna snaga, što je tipično za korištenje napajanja u industriji:
- električni motori;
- indukcijske peći;
- prigušnice za rasvjetne uređaje;
- transformatori za zavarivanje.
Ovu pojavu potrebno je uzeti u obzir u daljnjim proračunima. Kod jačih električnih uređaja opterećenje je puno veće, pa se u izračunima faktor snage uzima na 0,8.
Pri izračunavanju opterećenja kućanskih aparata, rezerva snage treba biti 5%. Za električnu mrežu ovaj postotak postaje 20%.
Za dugotrajan i pouzdan rad električnih instalacija potrebno je odabrati ispravan poprečni presjek kabela. Da biste to učinili, morate izračunati opterećenje u električnoj mreži. Prilikom izračuna morate imati na umu da se izračun opterećenja jednog električnog uređaja i grupe električnih uređaja malo razlikuje.
Proračun strujnog opterećenja za pojedini potrošač
Odabir prekidača i izračun opterećenja za jednog potrošača u stambenoj mreži od 220 V prilično je jednostavan. Da bismo to učinili, prisjećamo se glavnog zakona elektrotehnike - Ohmov zakon. Nakon toga, nakon postavljanja snage električnog uređaja (navedene u putovnici za električni uređaj) i postavljanja napona (za kućanske jednofazne mreže 220 V), izračunavamo struju koju troši električni uređaj.
Na primjer, kućanski električni uređaj ima napon napajanja od 220 V i nazivnu snagu od 3 kW. Primijenimo Ohmov zakon i dobijemo I nom = P nom / U nom = 3000 W / 220 V = 13,6 A. Sukladno tome, za zaštitu ovog potrošača električne energije potrebno je ugraditi strujni prekidač nazivne struje 14 A. Budući da takvi ne postoje, biramo najbliži veći, odnosno s nazivnom strujom od 16 A.
Proračun strujnog opterećenja za skupine potrošača
Budući da se potrošači električne energije mogu napajati ne samo pojedinačno, već iu skupinama, pitanje izračuna opterećenja grupe potrošača postaje relevantno, budući da će biti spojeni na jedan prekidač.
Za izračun skupine potrošača uvodi se koeficijent potražnje K c. Određuje vjerojatnost istovremenog povezivanja svih potrošača u grupi tijekom dužeg vremenskog razdoblja.
Vrijednost Kc = 1 odgovara istovremenom priključku svih električnih uređaja u skupini. Naravno, uključivanje svih potrošača električne energije u stanu u isto vrijeme je iznimno rijetko, rekao bih nevjerojatno. Postoje čitave metode za izračunavanje koeficijenata potražnje za poduzeća, kuće, ulaze, radionice i tako dalje. Koeficijent potražnje stana će varirati za različite prostorije, potrošače, a također će uvelike ovisiti o načinu života stanara.
Stoga će izračun za skupinu potrošača izgledati nešto složeniji, budući da se ovaj koeficijent mora uzeti u obzir.
Donja tablica prikazuje faktore potražnje za električnim uređajima u malom stanu:
Koeficijent potrošnje bit će jednak omjeru smanjene snage prema ukupnom K iz stana = 2843/8770 = 0,32.
Izračunavamo struju opterećenja I nom = 2843 W/220 V = 12,92 A. Odaberite stroj od 16 A.
Pomoću gornjih formula izračunali smo radnu struju mreže. Sada je potrebno odabrati presjek kabela za svaki potrošač ili grupe potrošača.
PUE (pravila električne instalacije) regulira presjek kabela za različite struje, napone i snage. Ispod je tablica iz koje se odabire presjek kabela za električne instalacije s naponima od 220 V i 380 V na temelju procijenjene mrežne snage i struje:
U tablici su prikazani samo presjeci bakrenih žica. To je zbog činjenice da su aluminijske električne instalacije u modernom stambene zgrade nisu položeni.
Također ispod je tablica s rasponom kapaciteta kućanskih električnih uređaja za proračune u stambenim mrežama (iz standarda za određivanje projektiranih opterećenja zgrada, stanova, privatnih kuća, mikrodistrikta).
Odabir tipične veličine kabela
U skladu s presjekom kabela koriste se automatski prekidači. Najčešće se koristi klasična verzija dijelovi žice:
- Za rasvjetne krugove s presjekom od 1,5 mm 2;
- Za krugove utičnica s presjekom od 2,5 mm 2;
- Za električne štednjake, klima uređaje, grijače vode - 4 mm 2;
Za dovod struje u stan koristi se kabel od 10 mm 2, iako je u većini slučajeva dovoljan kabel od 6 mm 2. Ali presjek od 10 mm 2 odabran je s rezervom, da tako kažemo, s očekivanjem većeg broja električnih uređaja. Također, na ulazu je instaliran opći RCD sa strujom isključivanja od 300 mA - njegova svrha je zaštita od požara, budući da je struja isključivanja previsoka da zaštiti osobu ili životinju.
Za zaštitu ljudi i životinja, RCD sa strujom isključivanja od 10 mA ili 30 mA koristi se izravno u potencijalno nesigurnim sobama, kao što su kuhinja, kupaonica, a ponekad i grupe utičnica u sobi. Rasvjetna mreža se u pravilu ne isporučuje s RCD-om.
Teorija proračun električnih opterećenja, čiji su temelji formirani 1930-ih, imao je za cilj odrediti skup formula koje daju jednoznačno rješenje za zadane električne prijamnike i grafove (indikatore) električnih opterećenja. Općenito, praksa je pokazala ograničenja pristupa “odozdo prema gore”, temeljenog na početnim podacima o pojedinim električnim prijamnicima i njihovim skupinama. Ova teorija ostaje važna pri proračunu načina rada malog broja električnih prijamnika s poznatim podacima, pri zbrajanju ograničenog broja grafikona i pri proračunu za 2UR.
U 1980-1990-im godinama. Teorija proračuna električnih opterećenja sve se više pridržava neformaliziranih metoda, posebice složene metode proračuna električnih opterećenja, čiji su elementi uključeni u “Smjernice za proračun električnih opterećenja sustava napajanja” (RTM 36.18.32.0289). Vjerojatno se radom s informacijskim bazama podataka o električnim i tehnološkim pokazateljima, klasterskom analizom i teorijom prepoznavanja uzoraka, konstruiranjem probabilističkih i cenoloških distribucija za stručnu i stručnu procjenu može konačno riješiti problem proračuna električnih opterećenja na svim razinama elektroenergetskog sustava iu svim fazama. donošenja tehničke ili investicijske odluke.
Formalizacija proračuna električnih opterećenja se tijekom godina razvijao u nekoliko smjerova i doveo do sljedećih metoda:
- empirijski (metoda koeficijenta potrošnje, dvočlani empirijski izrazi, specifična potrošnja električne energije i specifične gustoće opterećenja, plan procesa);
- uređeni dijagrami, transformirani u izračune na temelju izračunatog faktora djelatne snage;
- zapravo statistički;
- probabilističko modeliranje dijagrama opterećenja.
Metoda koeficijenta potražnje
Metoda koeficijenta potražnje je najjednostavnija, najraširenija i od nje su počeli proračuni opterećenja. Sastoji se od korištenja izraza (2.20): na temelju poznate (određene) vrijednosti Ru i tabličnih vrijednosti danih u referentnoj literaturi (za primjere, vidi tablicu 2.1):
Pretpostavlja se da je vrijednost Kc ista za električne prijamnike iste skupine (koji rade u istom načinu rada), bez obzira na broj i snagu pojedinačnih prijamnika. Fizičko značenje je razlomak zbroja nazivnih snaga električnih prijamnika, statistički odražavajući maksimalni praktično očekivani i zatečeni način istovremenog rada i opterećenja neke neodređene kombinacije (izvedbe) instaliranih prijamnika.
Referentni podaci navedeni za Kc i Kp odgovaraju maksimalnoj vrijednosti, a ne matematičkom očekivanju. Zbrajanje maksimalnih vrijednosti umjesto prosjeka neizbježno povećava opterećenje. Ako uzmemo u obzir bilo koju skupinu sustava opskrbe električnom energijom moderne elektroprivrede (a ne onih iz 1930-ih-1960-ih), onda postaje očita konvencionalnost koncepta "homogene skupine". Razlike u vrijednosti koeficijenta - 1:10 (do 1:100 i više) - neizbježne su i objašnjavaju se cenološkim svojstvima elektroprivrede.
U tablici Tablica 2.2 prikazuje LGS vrijednosti koje karakteriziraju crpke kao skupinu. Kod produbljivanja istraživanja KQ4, na primjer samo za pumpe za sirovu vodu, također može postojati raspon od 1:10.
Ispravnije je naučiti procijeniti Cs kao cjelinu za potrošača (odjel, odjel, radionica). Korisno je izvršiti analizu izračunatih i stvarnih vrijednosti za sve slične tehnološke objekte iste razine sustava napajanja, slično tablici. 1.2 i 1.3. To će vam omogućiti stvaranje banke osobnih podataka i osigurati točnost izračuna. Metoda specifične potrošnje električne energije primjenjiva je za pogone (postrojenja) 2UR (druga, treća... Razina EES-a), odjele sustava PRO i radionice 4UR, gdje su tehnološki proizvodi homogeni i kvantitativno se malo mijenjaju ( povećanje proizvodnje u pravilu smanjuje specifičnu potrošnju električne energije Ay).
Metoda maksimalne snage
U stvarnim uvjetima, produljeni rad potrošača ne znači da opterećenje na mjestu priključka ostaje konstantno dulje od visoka razina sustavi napajanja. Kao statistička vrijednost Lud, određena za neki prethodno identificirani objekt prema potrošnji energije A i volumenu L/, postoji neko usrednjavanje u poznatom, obično mjesečnom ili godišnjem intervalu. Stoga primjena formule (2.30) ne daje maksimalno, već prosječno opterećenje. Za odabir SAM transformatora, možete uzeti Psr = Pmax. U općem slučaju, posebno za 4UR (shop), potrebno je uzeti u obzir Kmax kao T i uzeti stvarni godišnji (dnevni) broj radnih sati proizvodnje uz maksimalno korištenje djelatne snage.
Metoda specifičnih gustoća opterećenja
Metoda specifičnih gustoća opterećenja bliska je prethodnoj. Postavlja se specifična snaga (gustoća opterećenja) y i određuje se površina zgrade ili mjesta, odjela, radionice (na primjer, za strojarske i metaloprerađivačke radionice y = 0,12...0,25 kW/m2; za pretvarač kisika trgovine y = = 0,16... 0,32 kW/m2). Opterećenje veće od 0,4 kW/m2 moguće je za neka područja, posebno za one gdje postoje pojedinačni prijamnici snage jedinične snage od 1,0...30,0 MW.
Metoda rasporeda procesa
Metoda tehnološkog rasporeda temelji se na rasporedu rada jedinice, linije ili grupe strojeva. Na primjer, određen je raspored rada elektrolučne peći za taljenje čelika: vrijeme taljenja (27...50 min), vrijeme oksidacije (20...80 min), broj zagrijavanja i tehnološka povezanost s operacijom drugih jedinica za taljenje čelika su naznačene. Grafikon vam omogućuje da odredite ukupnu potrošnju energije po topljenju, prosjek po ciklusu (uzimajući u obzir vrijeme prije početka sljedećeg taljenja) i maksimalno opterećenje za izračun opskrbne mreže.
Metoda uređenog grafikona
Metoda uređenih dijagrama, korištena preskriptivno 1960-ih i 1970-ih. za sve razine elektroenergetskog sustava iu svim fazama projektiranja, 1980-1990-ih. transformirati u proračun opterećenja na temelju izračunatog faktora djelatne snage. Ako postoje podaci o broju električnih prijemnika, njihovoj snazi, načinima rada, preporuča se koristiti za izračun elemenata sustava napajanja 2UR, SAM (žica, kabel, sabirnica, niskonaponska oprema) koji opskrbljuju napajanje opterećenje naponom do 1 kV (pojednostavljeno za efektivni broj prijemnika cijele radionice, tj. za mrežu napona 6 - 10 kV 4UR). Razlika između metode uređenih dijagrama i proračuna na temelju izračunatog koeficijenta djelatne snage je zamjena maksimalnog koeficijenta, uvijek jednoznačno shvaćenog kao omjer Rmax/Rsr (2.16), izračunatim koeficijentom djelatne snage Ap. Postupak izračuna za element čvora je sljedeći:
Sastavlja se popis (broj) energetskih električnih prijamnika s naznačenom njihovom nazivnom PHOMi (instaliranom) snagom;
Određuje se radna smjena s najvećim utroškom električne energije i dogovaraju karakteristični dani (s tehnolozima i energetskim sustavom);
Opisane značajke tehnološki proces, utječući na potrošnju energije, razlikuju se električni prijemnici s velikom neujednačenošću opterećenja (smatraju se drugačije - prema maksimalnom učinkovitom opterećenju);
Iz proračuna (popisa) isključeni su sljedeći električni prijamnici: a) male snage; b) rezervu prema uvjetima za proračun električnih opterećenja; c) uključeno povremeno;
Određene su skupine električnih prijamnika istog tipa (načina) rada;
Iz ovih skupina izdvajaju se podskupine koje imaju istu vrijednost pojedinačnog koeficijenta iskorištenja a:u/;
Identificiraju se električni prijamnici istog načina rada i određuje im se prosječna snaga;
Izračunava se prosječno reaktivno opterećenje;
Nađe se grupni koeficijent iskorištenja djelatne snage Kn;
Izračunava se efektivni broj prijemnika energije u skupini od n prijamnika energije:
pri čemu je efektivni (reducirani) broj električnih prijamnika broj električnih prijamnika iste snage koji su homogeni u načinu rada, što daje istu vrijednost izračunatog maksimalnog P kao skupina električnih prijamnika različite snage i načina rada.
Kada je broj električnih prijemnika u skupini četiri ili više, dopušteno je uzeti PE jednak n (stvarni broj električnih prijemnika), pod uvjetom da je omjer nazivne snage najvećeg električnog prijemnika Pmutm prema nazivnoj snazi manjeg električnog prijemnika Dom mm manji je od tri. Pri određivanju vrijednosti n dopušteno je isključiti male električne prijemnike čija ukupna snaga ne prelazi 5% nazivne snage cijele skupine;
Na temelju referentnih podataka i vremenske konstante zagrijavanja T0 prihvaća se vrijednost izračunatog koeficijenta Kp;
Izračunato maksimalno opterećenje određuje se:
Električna opterećenja Preporučeno je da se pojedini čvorovi sustava napajanja u mrežama s naponima iznad 1 kV (smješteni na 4UR, 5UR) određuju na sličan način uz uključivanje gubitaka u.
Rezultati izračuna sažeti su u tablici. Time se iscrpljuje proračun opterećenja na temelju izračunatog faktora djelatne snage.
Izračunato maksimalno opterećenje grupe električnih prijamnika Pmax može se pojednostavljeno pronaći:
gdje je Rnom skupna nazivna snaga (zbroj nazivnih snaga, isključujući pričuvne za proračun električnih opterećenja); Rsr.sm ~ prosječna djelatna snaga za najopterećeniju smjenu.
Izračun pomoću formule (2.32) je glomazan, težak za razumijevanje i primjenu, i što je najvažnije, često proizvodi dvostruku (ili više) pogrešku. Metoda prevladava ne-Gaussovu slučajnost, nesigurnost i nepotpunost početnih informacija donošenjem pretpostavki: istoimeni električni prijemnici imaju iste koeficijente, pomoćni motori isključeni su zbog uvjeta električnog opterećenja, koeficijent iskorištenja smatra se neovisnim o broju električnih potrošača u skupini identificiraju se električni potrošači s gotovo konstantnim rasporedom opterećenja, a oni najmanji isključeni su iz proračuna snage električnih prijamnika. Metoda nije diferencirana za različite razine elektroenergetskog sustava i za različite faze provedbe projekta (koordinacije). Pretpostavlja se da izračunati koeficijent maksimalne djelatne snage Kmax teži jedinici kako se povećava broj električnih prijemnika (zapravo, to nije slučaj - statistika to ne potvrđuje. Za odjel u kojem postoji 300...1000 motora, i radionica u kojoj ima do 6000 motora, koeficijent može biti 1 ,2… 1,4). Uvođenjem tržišnih odnosa koji vode automatizaciji i diverzifikaciji proizvodnje električnih prijamnika seli iz skupine u skupinu.
Statističko određivanje YaSr.cm za operativna poduzeća je komplicirano zbog poteškoća u odabiru najopterećenije smjene (odgoda početka rada različitih kategorija radnika unutar smjene, rad u četiri smjene itd.). Postoji mjerna nesigurnost (preklapanje administrativno-teritorijalnog ustroja). Ograničenja od strane elektroenergetskog sustava dovode do načina rada kada se maksimalno opterećenje Rtgh javlja u jednoj smjeni, dok je potrošnja električne energije veća u drugoj smjeni. Prilikom određivanja Rr potrebno je odustati od Rsr.sm isključivanjem međuizračunavanja.
Detaljno razmatranje nedostataka metode uzrokovano je potrebom da se pokaže da proračun električnih opterećenja, temeljen na klasičnim idejama o električnom krugu i dijagramima opterećenja, teoretski ne može pružiti dovoljnu točnost.
Brojni stručnjaci dosljedno zagovaraju statističke metode za izračunavanje električnih opterećenja. Metoda uzima u obzir da čak i za jednu skupinu mehanizama koji rade u određenom proizvodnom području koeficijenti i pokazatelji jako variraju. Na primjer, faktor prebacivanja za neautomatske strojeve za rezanje metala istog tipa varira od 0,03 do 0,95, opterećenje A3 - od 0,05 do 0,85.
Zadatak pronalaženja maksimuma Rr funkcije u određenom vremenskom intervalu kompliciran je činjenicom da se električni prijemnici i potrošači s različitim režimima rada napajaju iz 2UR, SAM, 4UR. Statistička metoda temelji se na mjerenju opterećenja vodova koji napajaju karakteristične skupine električnih prijamnika, bez osvrta na način rada pojedinih električnih prijamnika i numeričke karakteristike pojedinih grafikona.
(xtypo_quote) Metoda koristi dvije integralne karakteristike: opće prosječno opterećenje PQp i opću standardnu devijaciju, gdje se varijanca DP uzima za isti interval usrednjavanja. (/xtypo_quote)
Maksimalno opterećenje se određuje na sljedeći način:
Pretpostavlja se da je vrijednost p različita. U teoriji vjerojatnosti često se koristi pravilo tri sigme: Pmax = Pav ± For, što uz normalnu distribuciju odgovara najvećoj vjerojatnosti od 0,9973. Vjerojatnost prekoračenja opterećenja za 0,5% odgovara p = 2,5; za p = 1,65 predviđena je vjerojatnost pogreške od 5%.
Statistička metoda je pouzdana metoda za proučavanje opterećenja operativnog industrijskog poduzeća, koja daje relativno točnu vrijednost maksimalnog opterećenja Pi(miiX) deklariranog od strane industrijskog poduzeća tijekom sati kada se maksimum javlja u elektroenergetskom sustavu. U ovom slučaju potrebno je pretpostaviti Gaussovu raspodjelu rada električnih prijamnika (potrošača).
Metoda probabilističkog modeliranja grafova opterećenja uključuje izravno proučavanje vjerojatnosne prirode uzastopnih slučajnih promjena u ukupnom opterećenju grupa električnih prijamnika tijekom vremena i temelji se na teoriji slučajnih procesa, uz pomoć koje autokorelacija (formula ( 2.10)), dobivaju se funkcije uzajamne korelacije i drugi parametri. Istraživanje rasporeda rada električnih prijemnika velike jedinične snage, rasporeda rada radionica i poduzeća određuje izglede metode za upravljanje načinima potrošnje energije i usklađivanje rasporeda.
Weight-At-Home-Online kalkulator v.1.0
Izračun težine kuće uzimajući u obzir snijeg i operativno opterećenje na podovima (izračun vertikalnih opterećenja na temelju). Kalkulator se provodi na temelju SP 20.13330.2011 Opterećenja i utjecaji (trenutna verzija SNiP 2.01.07-85).
Primjer izračuna
Jednokatna kuća od gaziranog betona dimenzija 10x12m sa stambenim potkrovljem.
Ulazni podaci
- Strukturni dijagram zgrade: pet zidova (s jednim unutarnjim nosivim zidom duž duge strane kuće)
- Dimenzije kuće: 10x12m
- Broj etaža: 1. kat + potkrovlje
- Snježna regija Ruske Federacije (za određivanje opterećenja snijegom): St. Petersburg - 3. okrug
- Krovni materijal: metalne pločice
- Kut krova: 30⁰
- Strukturni dijagram: shema 1 (potkrovlje)
- Visina zida potkrovlja: 1,2m
- Završetak potkrovnih fasada: teksturirana obložena opeka 250x60x65
- Materijal vanjskih zidova potkrovlja: gazirani beton D500, 400 mm
- Materijal unutarnjih zidova potkrovlja: nije uključen (greben je poduprt stupovima, koji nisu uključeni u izračun zbog male težine)
- Radno opterećenje etaža: 195 kg/m2 – stambeno potkrovlje
- Visina prvog kata: 3m
- Završna obrada fasada 1. kata: teksturirana obložena opeka 250x60x65
- Materijal vanjskih zidova 1. kata: gazirani beton D500, 400 mm
- Materijal unutarnjih podnih zidova: gazirani beton D500, 300 mm
- Visina baze: 0,4m
- Osnovni materijal: puna cigla (2 cigle), 510 mm
Dimenzije kuće
Duljina vanjskih zidova: 2 * (10 + 12) = 44 m
Dužina unutarnjeg zida: 12 m
Ukupna dužina zidova: 44 + 12 = 56 m
Visina kuće uključujući podrum = Visina zidova podruma + Visina zidova 1. kata + Visina zidova potkrovlja + Visina zabata = 0,4 + 3 + 1,2 + 2,9 = 7,5 m
Za određivanje visine zabata i površine krova koristit ćemo se formulama iz trigonometrije.
ABC - jednakokračni trokut
AB=BC – nepoznato
AC = 10 m (u kalkulatoru razmak između osi AG)
Kut BAC = Kut BCA = 30⁰
BC = AC * ½ * 1/ cos(30⁰) = 10 * 1/2 * 1/0,87 = 5,7 m
BD = BC * sin(30⁰) = 5,7 * 0,5 = 2,9 m (visina zabata)
Površina trokuta ABC (površina zabata) = ½ * BC * AC * sin(30⁰) = ½ * 5,7 * 10 * 0,5 = 14
Površina krova = 2 * BC * 12 (u kalkulatoru je udaljenost između osi 12) = 2 * 5,7 * 12 = 139 m2
Površina vanjskih zidova = (Visina podruma + Visina 1. kata + Visina zidova potkrovlja) * Duljina vanjskih zidova + Površina dva zabata = (0,4 + 3 + 1,2) * 44 + 2 * 14 = 230 m2
Površina unutarnjih zidova = (Visina podruma + Visina 1. kata) * Duljina unutarnjih zidova = (0,4 + 3) * 12 = 41m2 (Potkrovlje bez unutarnjeg nosivog zida. Sljeme se oslanja na stupove, koji nisu uključeni u izračun zbog male težine) .
Ukupna površina = Dužina kuće * Širina kuće * (Broj katova + 1) = 10 * 12 * (1 + 1) = 240 m2
Proračun opterećenja
Krov
Grad razvoja: St. Petersburg
Prema karti snježnih regija Ruske Federacije, grad Sankt Peterburg pripada 3. regiji. Procijenjeno opterećenje snijegom za ovo područje iznosi 180 kg/m2.
Opterećenje snijegom na krovu = Projektirano opterećenje snijegom * Površina krova * Koeficijent (ovisno o kutu krova) = 180 * 139 * 1 = 25 020 kg = 25 t
(koeficijent ovisno o nagibu krova. Kod 60 stupnjeva opterećenje snijegom se ne uzima u obzir. Do 30 stupnjeva koeficijent = 1, od 31-59 stupnjeva koeficijent se izračunava interpolacijom)
Težina krova = Površina krova * Težina krovnog materijala = 139 * 30 = 4,170 kg = 4 t
Ukupno opterećenje na zidovima potkrovlja = opterećenje snijegom na krovu + masa krova = 25 + 4 = 29 t
Važno!Specifična opterećenja materijala prikazana su na kraju ovog primjera.
Potkrovlje (potkrovlje)
Težina vanjskih zidova = (Površina zidova potkrovlja + Površina zabatnih zidova) * (Težina materijala vanjskih zidova + Težina materijala fasade) = (1,2 * 44 + 28) * (210 + 130) = 27 472 kg = 27 t
Masa unutarnjih stijenki = 0
Težina poda potkrovlja = Površina poda potkrovlja * Težina materijala poda = 10 * 12 * 350 = 42 000 kg = 42 t
Ukupno opterećenje na zidovima 1. kata = Ukupno opterećenje na zidovima potkrovlja + Težina vanjskih zidova potkrovlja + Težina poda potkrovlja + Radno opterećenje poda = 29 + 27 + 42 + 23 = 121 t
1. kat
Težina vanjskih zidova 1. kata = Površina vanjskih zidova * (Težina materijala vanjskih zidova + Težina fasadnog materijala) = 3 * 44 * (210 + 130) = 44.880 kg = 45 t
Težina unutarnjih zidova 1. kata = Površina unutarnjih zidova * Težina materijala unutarnjih zidova = 3 * 12 * 160 = 5.760 kg = 6 t
Težina poda postolja = Površina poda * Težina materijala poda = 10 * 12 * 350 = 42 000 kg = 42 t
Radno opterećenje poda = Projektirano radno opterećenje * Površina poda = 195 * 120 = 23 400 kg = 23 t
Ukupno opterećenje zidova 1. kata = Ukupno opterećenje zidova 1. kata + Težina vanjskih zidova 1. kata + Težina unutarnjih zidova 1. kata + Težina poda podruma + Radno opterećenje kata kat = 121 + 45 + 6 + 42 + 23 = 237 t
Baza
Težina postolja = Površina postolja * Težina materijala postolja = 0,4 * (44 + 12) * 1330 = 29,792 kg = 30 t
Ukupno opterećenje temelja = Ukupno opterećenje zidova 1. kata + Osnovna masa = 237 + 30 = 267 t
Težina kuće uzimajući u obzir opterećenja
Ukupno opterećenje temelja uzimajući u obzir faktor sigurnosti = 267 * 1,3 = 347 t
Linearna težina kuće s ravnomjerno raspoređenim opterećenjem temelja = Ukupno opterećenje temelja uzimajući u obzir faktor sigurnosti / Ukupna duljina zidova = 347 / 56 = 6,2 t/m.p. = 62 kN/m
Pri izboru proračuna opterećenja na nosive zidove (konstrukcija od pet zidova - 2 vanjska nosiva + 1 unutarnji nosivi zid) dobiveni su sljedeći rezultati:
Linearna težina vanjskih nosivih zidova (osi A i D u kalkulatoru) = Površina 1. vanjskog nosivog zida postolja * Težina materijala zida postolja + Površina 1. vanjskog opterećenja -nosivi zid * (Težina zidnog materijala + Težina fasadnog materijala) + ¼ * Ukupno opterećenje zidova potkrovlja + ¼ * (Težina materijala poda potkrovlja + Radno opterećenje poda potkrovlja) + ¼ * Ukupno opterećenje na zidovi potkrovlja + ¼ * (Težina materijala poda podruma + Radno opterećenje poda podruma) = (0,4 * 12 * 1,33) + (3 + 1,2) * 12 * (0,210 + 0,130) + ¼ * 29 + ¼ * (42 + 23) + + ¼ * (42 + 23) = 6,4 + 17,2 + 7,25 + 16,25 + 16,25 = 63 t = 5,2 t/m. P. = 52 kN