Sebelum membangun rumah, penting untuk merancang struktur pendukungnya dengan benar. Menghitung beban pada pondasi akan menjamin keandalan penyangga bangunan. Hal ini dilakukan sebelum pemilihan pondasi setelah menentukan karakteristik tanah.
Dokumen terpenting saat menentukan berat struktur rumah adalah “Beban dan Dampak” usaha patungan. Dialah yang mengatur beban apa saja yang menimpa pondasi dan bagaimana cara menentukannya. Menurut dokumen ini, muatan dapat dibagi menjadi beberapa jenis berikut:
- permanen;
- sementara.
Yang sementara, pada gilirannya, dibagi menjadi jangka panjang dan jangka pendek. Konstanta termasuk yang tidak hilang selama pengoperasian rumah (berat dinding, partisi, langit-langit, atap, pondasi). Yang sementara jangka panjang banyak furnitur dan peralatan, yang jangka pendek adalah salju dan angin.
Beban konstan
- dimensi elemen rumah;
- bahan dari mana mereka dibuat;
- faktor keamanan beban.
| Jenis konstruksi | Berat |
| dinding | |
| Terbuat dari batu bata padat keramik dan silikat tebal 380 mm (1,5 batu bata) | 684kg/m2 |
| Ketebalan yang sama 510 mm (2 bata) | 918kg/m2 |
| Ketebalan yang sama 640 mm (2,5 batu bata) | 1152kg/m2 |
| Ketebalan yang sama 770 mm (3 bata) | 1386kg/m2 |
| Terbuat dari batu bata keramik berongga tebal 380 mm | 532kg/m2 |
| Sama 510mm | 714kg/m2 |
| Sama 640mm | 896kg/m2 |
| Sama 770mm | 1078kg/m2 |
| Terbuat dari batu bata berongga pasir-kapur setebal 380 mm | 608kg/m2 |
| Sama 510mm | 816kg/m2 |
| Sama 640mm | 1024kg/m2 |
| Sama 770mm | 1232kg/m2 |
| Terbuat dari kayu (pinus) tebal 200 mm | 104kg/m2 |
| Tebalnya sama 300 mm | 156kg/m2 |
| Rangka dengan insulasi setebal 150 mm | 50kg/m2 |
| Partisi dan dinding bagian dalam | |
| Terbuat dari batu bata keramik dan pasir kapur (padat) tebal 120 mm | 216kg/m2 |
| Ketebalan yang sama 250 mm | 450kg/m2 |
| Dari batu bata keramik berongga tebal 120 mm (250 mm) | 168 (350)kg/m2 |
| Terbuat dari batu bata pasir-kapur berongga setebal 120 mm (250 mm). | 192 (400)kg/m2 |
| Terbuat dari eternit 80 mm tanpa insulasi | 28kg/m2 |
| Terbuat dari eternit 80 mm dengan insulasi | 34kg/m2 |
| Tumpang tindih | |
| Beton bertulang padat tebal 220 mm dengan screed semen-pasir 30 mm | 625kg/m2 |
| Beton bertulang dari pelat inti berongga 220 mm dengan screed 30 mm | 430kg/m2 |
| Kayu pada balok setinggi 200 mm dengan kondisi peletakan insulasi dengan kepadatan tidak lebih dari 100 kg/m 3 (dengan nilai lebih rendah, margin keamanan disediakan, karena perhitungan independen tidak terlalu akurat) dengan peletakan sebagai lantai parket, laminasi, linoleum atau karpet | 160kg/m2 |
| Atap | |
| Ditutupi dengan ubin keramik | 120kg/m2 |
| Dari sirap bitumen | 70kg/m2 |
| Dari ubin logam | 60kg/m2 |
- kedalaman pembekuan tanah;
- tingkat lokasi air tanah;
- kehadiran ruang bawah tanah.
Jika lokasi tersebut mengandung tanah berbutir kasar dan berpasir (sedang, kasar), dimungkinkan untuk tidak memperdalam dasar rumah hingga mencapai titik beku. Untuk tanah liat, lempung, lempung berpasir dan dasar tidak stabil lainnya, tanah perlu diletakkan pada kedalaman beku periode musim dingin. Hal ini dapat ditentukan dengan menggunakan rumus dalam usaha patungan “Yayasan dan Fondasi” atau menggunakan peta dalam SNiP “Klimatologi Bangunan” (dokumen ini sekarang telah dibatalkan, tetapi dalam konstruksi swasta dapat digunakan untuk tujuan informasi).
Dalam menentukan letak dasar pondasi suatu rumah, perlu dipastikan letaknya pada jarak minimal 50 cm dari permukaan air tanah. Apabila bangunan tersebut mempunyai basement, maka tinggi alasnya diambil 30-50 cm di bawah tinggi lantai ruangan.
Setelah memutuskan kedalaman beku, Anda harus memilih lebar pondasi. Untuk strip dan kolom diambil tergantung ketebalan dinding bangunan dan bebannya. Untuk pelat ditentukan agar bagian penyangganya memanjang 10 cm di luar dinding luar.Untuk tiang pancang, penampang melintang ditentukan dengan perhitungan, dan pemanggangan dipilih tergantung pada beban dan ketebalan dinding. Anda dapat menggunakan pedoman definisi pada tabel di bawah ini.
| Jenis pondasi | Metode untuk menentukan massa |
| Pita beton bertulang | Kalikan lebar pita dengan tinggi dan panjangnya. Volume yang dihasilkan harus dikalikan dengan kepadatan beton bertulang - 2500 kg/m3. Kami merekomendasikan: . |
| Beton bertulang pelat | Kalikan lebar dan panjang bangunan (tambahkan 20 cm pada setiap dimensi untuk proyeksi batas dinding luar), kemudian kalikan dengan tebal dan kepadatan beton bertulang. Kami merekomendasikan: . |
| Beton bertulang kolom | Luas penampang dikalikan dengan tinggi dan kepadatan beton bertulang. Nilai yang dihasilkan harus dikalikan dengan jumlah dukungan. Dalam hal ini, massa pemanggangan dihitung. Jika elemen pondasi mengalami pelebaran, hal ini juga harus diperhitungkan dalam perhitungan volume. Kami merekomendasikan: . |
| Tumpukan bosan | Sama seperti pada paragraf sebelumnya, tetapi Anda perlu memperhitungkan massa pemanggangan. Jika pemanggangnya terbuat dari beton bertulang maka volumenya dikalikan 2500 kg/m3, jika terbuat dari kayu (pinus) menjadi 520 kg/m3. Saat membuat pemanggang dari logam yang digulung, Anda harus membiasakan diri dengan bermacam-macam atau paspor produk, yang menunjukkan berat satu meter linier. Kami merekomendasikan: . |
| Sekrup tiang | Untuk setiap tumpukan, pabrikan menunjukkan massanya. Anda perlu mengalikan dengan jumlah elemen dan menambahkan massa pemanggangan (lihat paragraf sebelumnya). Kami merekomendasikan: . |
Perhitungan beban pada pondasi tidak berhenti sampai di situ. Untuk setiap struktur dalam massa, perlu memperhitungkan faktor keamanan beban. Pentingnya untuk berbagai bahan diberikan dalam SP “Beban dan Dampak”. Untuk logam akan sama dengan 1,05, untuk kayu - 1,1, untuk beton bertulang dan struktur pasangan bata bertulang produksi pabrik - 1,2, untuk beton bertulang, yang diproduksi langsung di lokasi konstruksi - 1,3.
Beban hidup
Cara termudah untuk mengetahuinya adalah dengan yang bermanfaat. Untuk bangunan tempat tinggal sama dengan 150 kg/m2 (ditentukan berdasarkan luas lantai). Koefisien reliabilitas dalam hal ini adalah 1,2.
Cakupan salju tergantung pada area konstruksi. Untuk menentukan luas salju, diperlukan usaha patungan “Membangun Klimatologi”. Selanjutnya, dengan menggunakan nomor kabupaten, nilai beban ditemukan di SP “Beban dan Dampak”. Koefisien reliabilitasnya adalah 1,4. Jika kemiringan atap lebih dari 60 derajat, maka beban salju tidak diperhitungkan.
Menentukan nilai yang akan dihitung
Saat menghitung pondasi sebuah rumah, Anda tidak memerlukan massa totalnya, tetapi beban yang jatuh pada luas tertentu. Langkah-langkahnya di sini tergantung pada jenis struktur pendukung bangunan.
| Jenis pondasi | Tindakan selama perhitungan |
| Tape | Untuk menghitung pondasi strip berdasarkan daya dukungnya diperlukan beban per meter linier, berdasarkan itu dihitung luas sol untuk perpindahan normal massa rumah ke pondasi, berdasarkan bantalan. kapasitas tanah (nilai pasti daya dukung tanah hanya dapat diketahui melalui survei geologi). Massa yang diperoleh dengan mengumpulkan beban harus dibagi dengan panjang pita. Dalam hal ini, fondasi untuk dinding penahan beban internal juga diperhitungkan. Ini adalah cara termudah. Untuk perhitungan yang lebih detail, Anda perlu menggunakan metode luas muatan. Untuk melakukan ini, tentukan area dari mana beban dipindahkan ke area tertentu. Ini adalah opsi yang memakan waktu, jadi saat membangun rumah pribadi, Anda dapat menggunakan metode pertama yang lebih sederhana. |
| Lempeng | Anda perlu mencari massa masing-masingnya meter persegi lempengan Beban yang ditemukan dibagi dengan luas pondasi. |
| Kolom dan tumpukan | Biasanya, dalam konstruksi perumahan swasta, penampang tiang ditentukan terlebih dahulu dan kemudian jumlahnya dipilih. Untuk menghitung jarak antara penyangga, dengan mempertimbangkan bagian yang dipilih dan daya dukung tanah, Anda perlu mencari beban, seperti halnya dengan landasan strip. Bagilah berat rumah dengan panjang dinding penahan beban tempat tiang pancang akan dipasang. Apabila tinggi nada pondasi ternyata terlalu besar atau kecil, maka penampang tumpuan diubah dan dilakukan perhitungan kembali. |
Contoh perhitungan
Paling mudah untuk mengumpulkan beban di fondasi rumah dalam bentuk tabel. Contohnya dipertimbangkan untuk data masukan berikut:
- rumah dua lantai, tinggi lantai 3 m dengan ukuran denah 6 kali 6 meter;
- pondasi strip beton bertulang monolitik dengan lebar 600 mm dan tinggi 2000 mm;
- dinding terbuat dari batu bata padat setebal 510 mm;
- lantai beton bertulang monolitik setebal 220 mm dengan screed semen-pasir setebal 30 mm;
- atap pinggul (4 lereng, artinya dinding luar di semua sisi rumah akan sama tingginya) ditutup dengan ubin logam dengan kemiringan 45 derajat;
- satu dinding bagian dalam di tengah rumah terbuat dari batu bata setebal 250 mm;
- panjang total partisi eternit tanpa insulasi dengan ketebalan 80 mm adalah 10 meter.
- area konstruksi bersalju ll, beban atap 120 kg/m2.
| Definisi Beban | Faktor keandalan | Perkiraan nilai, ton |
| Dasar 0,6 m * 2 m * (6 m * 4 + 6 m) = 36 m 3 - volume pondasi 36 m 3 *2500 kg/m 3 = 90000 kg = 90 ton |
1,3 | 117 |
| Dinding luar 6 m * 4 buah = 24 m - panjang dinding 24 m * 3 m = 72 m 2 - luas dalam satu lantai (72 m 2 * 2) *918 kg/m 2 - 132192 kg = 133 ton - massa dinding dua lantai |
1,2 | 159,6 |
| Dinding bagian dalam 6 m * 2 pcs * 3 m = 36 m 2 luas dinding dua lantai 36 m 2 * 450 kg/m 2 = 16200 kg = 16,2 ton - berat |
1,2 | 19,4 |
| Tumpang tindih 6 m * 6 m = 36 m 2 - luas lantai 36 m2 *625 kg/m2 = 22500 kg = 22,5 ton - berat satu lantai 22,5 t * 3 = 67,5 ton - massa lantai basement, interfloor, dan loteng |
1,2 | 81 |
| Partisi 10 m * 2,7 m (di sini kita tidak mengambil tinggi lantai, tetapi tinggi ruangan) = 27 m 2 - luas 27 m2 * 28 kg/m2 = 756 kg = 0,76 ton |
1,2 | 0,9 |
| Atap (6 m * 6 m)/cos 45ᵒ (sudut kemiringan atap) = (6 * 6)/0,7 = 51,5 m 2 - luas atap 51,5 m 2 * 60 kg/m 2 = 3090 kg - 3,1 ton - berat |
1,2 | 3,7 |
| Muatan 36m 2 * 150 kg/m 2 * 3 = 16200 kg = 16,2 ton (luas lantai dan jumlahnya diambil dari perhitungan sebelumnya) |
1,2 | 19,4 |
| Salju 51,5 m 2 * 120 kg/m 2 = 6180 kg = 6,18 ton (luas atap diambil dari perhitungan sebelumnya) |
1,4 | 8,7 |
Untuk memahami contohnya, tabel ini harus dilihat bersama dengan tabel yang menunjukkan massa struktur.
Selanjutnya, Anda perlu menjumlahkan semua nilai yang dihasilkan. Beban total pada contoh pondasi ini, dengan memperhitungkan beratnya sendiri, adalah 409,7 ton. Untuk mencari beban per meter linier pita, Anda perlu membagi nilai yang dihasilkan dengan panjang pondasi (dihitung pada baris pertama tabel dalam tanda kurung): 409,7 ton / 30 m = 13,66 t/m.p. Nilai ini diambil untuk perhitungan.
Saat menemukan massa di rumah, penting untuk mengikuti langkah-langkahnya dengan cermat. Yang terbaik adalah mencurahkan waktu yang cukup untuk tahap desain ini. Jika Anda membuat kesalahan pada bagian perhitungan ini, Anda mungkin harus mengulang seluruh perhitungan kapasitas penahan beban, yang berarti tambahan waktu dan tenaga. Setelah pengumpulan muatan selesai, disarankan untuk memeriksa ulang untuk menghilangkan kesalahan ketik dan ketidakakuratan.
Nasihat! Jika Anda membutuhkan kontraktor, ada layanan yang sangat nyaman untuk memilihnya. Cukup kirimkan formulir di bawah ini penjelasan rinci tentang pekerjaan yang perlu dilakukan dan Anda akan menerima penawaran melalui email dengan harga mulai dari kru konstruksi dan perusahaan. Anda dapat melihat review masing-masingnya dan foto-foto beserta contoh karyanya. GRATIS dan tidak ada kewajiban.
Untuk melindungi diri Anda saat bekerja dengan peralatan listrik rumah tangga, Anda harus terlebih dahulu menghitung dengan benar penampang kabel dan kabel. Karena jika pemilihan kabel salah dapat mengakibatkan korsleting yang dapat mengakibatkan kebakaran pada gedung, akibatnya dapat menjadi bencana besar.
Aturan ini juga berlaku untuk pemilihan kabel untuk motor listrik.
Perhitungan daya berdasarkan arus dan tegangan
Perhitungan ini dilakukan berdasarkan daya sebenarnya, ini harus dilakukan sebelum Anda mulai mendesain rumah Anda (rumah, apartemen).
- Nilai ini menentukan kabel yang memberi daya pada perangkat yang terhubung ke jaringan listrik.
- Dengan menggunakan rumus tersebut, Anda dapat menghitung kekuatan arus, untuk ini Anda perlu mengambil tegangan jaringan yang tepat dan beban perangkat yang diberi daya. Ukurannya memberi kita gambaran tentang luas penampang vena.
Jika Anda mengetahui semua peralatan listrik yang harus diberi daya dari jaringan di masa mendatang, maka Anda dapat dengan mudah membuat perhitungan untuk diagram catu daya. Perhitungan yang sama dapat dilakukan untuk tujuan produksi.
Jaringan 220 volt satu fasa
Rumus arus I (A - ampere):
saya=P/U
Dimana P adalah beban penuh listrik (penunjukannya harus ditunjukkan dalam lembar data teknis perangkat ini), W - watt;
U—tegangan listrik, V (volt).
Tabel menunjukkan beban standar peralatan listrik dan arus yang dikonsumsi (220 V).
| peralatan listrik | Konsumsi daya, W | Kekuatan saat ini, A |
| Mesin cuci | 2000 – 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Jacuzzi | 2000 – 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Pemanas lantai listrik | 800 – 1400 | 3,6 – 6,4 |
| Kompor listrik stasioner | 4500 – 8500 | 20,5 – 38,6 |
| gelombang mikro | 900 – 1300 | 4,1 – 5,9 |
| Pencuci piring | 2000 - 2500 | 9,0 – 11,4 |
| Freezer, lemari es | 140 - 300 | 0,6 – 1,4 |
| Penggiling daging listrik | 1100 - 1200 | 5,0 - 5,5 |
| Ketel listrik | 1850 – 2000 | 8,4 – 9,0 |
| Pembuat kopi listrik | 6z0 - 1200 | 3,0 – 5,5 |
| pembuat jus | 240 - 360 | 1,1 – 1,6 |
| pemanggang roti | 640 - 1100 | 2,9 - 5,0 |
| Pengaduk | 250 - 400 | 1,1 – 1,8 |
| Pengering rambut | 400 - 1600 | 1,8 – 7,3 |
| Besi | 900 - 1700 | 4,1 – 7,7 |
| Penyedot debu | 680 - 1400 | 3,1 – 6,4 |
| Penggemar | 250 - 400 | 1,0 – 1,8 |
| televisi | 125 - 180 | 0,6 – 0,8 |
| Peralatan radio | 70 - 100 | 0,3 – 0,5 |
| Perangkat penerangan | 20 - 100 | 0,1 – 0,4 |
Pada gambar Anda dapat melihat diagram perangkat catu daya di rumah dengan koneksi satu fasa ke jaringan 220 volt.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar, semua konsumen harus terhubung ke mesin dan meteran yang sesuai, kemudian ke mesin umum yang dapat menahan beban total rumah. Kabel yang akan mengalirkan arus harus mampu menahan beban seluruh peralatan rumah tangga yang terhubung.
Tabel di bawah ini menunjukkan kabel tersembunyi dengan rangkaian satu fasa, penghubung rumah pilih kabel pada tegangan 220 volt.
| Penampang inti kawat, mm 2 | Diameter inti konduktor, mm | Konduktor tembaga | Konduktor aluminium | ||
| Saat ini, A | Kekuasaan, W | Saat ini, A | daya, 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 |
Seperti yang ditunjukkan pada tabel, penampang inti juga bergantung pada bahan pembuatnya.
Tegangan jaringan tiga fasa 380 V
Pada catu daya tiga fasa, kuat arus dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
Saya = P /1,73 U
P - konsumsi daya dalam watt;
U adalah tegangan jaringan dalam volt.
Pada rangkaian catu daya fasa teknis 380 V, rumusnya adalah sebagai berikut:
Saya = P /657.4
Jika jaringan tiga fasa 380 V disambungkan ke rumah, maka diagram sambungannya akan terlihat seperti ini.
Tabel di bawah ini menunjukkan diagram penampang inti kabel listrik pada berbagai beban pada tegangan tiga fasa 380 V untuk kabel tersembunyi.
| Penampang inti kawat, mm 2 | Diameter inti konduktor, mm | Konduktor tembaga | Konduktor aluminium | ||
| Saat ini, A | Kekuasaan, W | Saat ini, A | daya, 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 |
Untuk perhitungan lebih lanjut catu daya pada rangkaian beban yang dicirikan oleh daya semu reaktif yang tinggi, yang khas untuk penggunaan catu daya di industri:
- motor listrik;
- tungku induksi;
- tersedak untuk perangkat penerangan;
- transformator las.
Fenomena ini harus diperhitungkan dalam perhitungan selanjutnya. Pada peralatan listrik yang lebih bertenaga, bebannya jauh lebih besar, sehingga dalam perhitungan faktor daya diambil sama dengan 0,8.
Saat menghitung beban pada peralatan rumah tangga, cadangan daya harus 5%. Untuk jaringan listrik, persentasenya menjadi 20%.
Untuk pengoperasian kabel listrik yang tahan lama dan andal, penting untuk memilih penampang kabel yang benar. Untuk melakukan ini, Anda perlu menghitung beban pada jaringan listrik. Saat melakukan perhitungan, perlu diingat bahwa perhitungan beban satu alat listrik dan sekelompok peralatan listrik sedikit berbeda.
Perhitungan beban saat ini untuk satu konsumen
Memilih pemutus arus dan menghitung beban untuk satu konsumen di jaringan perumahan 220 V cukup sederhana. Untuk melakukan ini, kita mengingat hukum utama teknik elektro - hukum Ohm. Setelah itu, setelah mengatur daya alat listrik (ditunjukkan dalam paspor alat listrik) dan mengatur tegangan (untuk jaringan fase tunggal rumah tangga 220 V), kami menghitung arus yang dikonsumsi oleh alat listrik.
Misalnya, peralatan listrik rumah tangga mempunyai tegangan suplai 220 V dan daya pengenal 3 kW. Kita terapkan hukum Ohm dan didapat I nom = P nom / U nom = 3000 W / 220 V = 13,6 A. Oleh karena itu, untuk melindungi konsumen energi listrik tersebut, perlu dipasang pemutus arus dengan arus pengenal 14 A. Karena ini tidak ada, kami memilih yang terdekat lebih besar, yaitu dengan arus pengenal 16 A.
Perhitungan beban saat ini untuk kelompok konsumen
Karena konsumen tenaga listrik tidak hanya dapat disuplai secara individu, tetapi juga secara berkelompok, maka persoalan penghitungan beban sekelompok konsumen menjadi relevan, karena mereka akan dihubungkan pada satu pemutus arus.
Untuk menghitung kelompok konsumen, koefisien permintaan K c diperkenalkan. Ini menentukan kemungkinan koneksi simultan semua konsumen dalam suatu kelompok dalam jangka waktu yang lama.
Nilai Kc = 1 menunjukkan sambungan simultan semua peralatan listrik dalam satu grup. Secara alami, menyalakan semua konsumen listrik di apartemen secara bersamaan sangatlah jarang, menurut saya luar biasa. Ada banyak metode untuk menghitung koefisien permintaan untuk perusahaan, rumah, pintu masuk, bengkel, dan sebagainya. Koefisien permintaan sebuah apartemen akan bervariasi untuk kamar yang berbeda, konsumen, dan juga akan sangat bergantung pada gaya hidup penghuninya.
Oleh karena itu, perhitungan sekelompok konsumen akan terlihat lebih rumit, karena koefisien ini harus diperhitungkan.
Tabel di bawah ini menunjukkan faktor permintaan peralatan listrik di apartemen kecil:
Koefisien permintaan akan sama dengan rasio penurunan daya terhadap total K dari apartemen = 2843/8770 = 0,32.
Kita hitung arus beban I nom = 2843 W/220 V = 12,92 A. Pilih mesin 16A.
Dengan menggunakan rumus di atas, kami menghitung arus operasi jaringan. Sekarang Anda perlu memilih penampang kabel untuk setiap konsumen atau kelompok konsumen.
PUE (aturan instalasi listrik) mengatur penampang kabel untuk berbagai arus, tegangan, dan daya. Di bawah ini adalah tabel penampang kabel untuk instalasi listrik dengan tegangan 220 V dan 380 V dipilih berdasarkan perkiraan daya dan arus jaringan:
Tabel hanya menunjukkan penampang kabel tembaga. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa kabel listrik aluminium modern bangunan tempat tinggal tidak diletakkan.
Di bawah ini juga terdapat tabel kisaran kapasitas peralatan listrik rumah tangga untuk perhitungan di jaringan perumahan (dari standar penentuan beban desain gedung, apartemen, rumah pribadi, mikrodistrik).
Pemilihan ukuran kabel yang khas
Sesuai dengan penampang kabel, sakelar otomatis digunakan. Paling sering digunakan versi klasik bagian kawat:
- Untuk sirkuit penerangan dengan penampang 1,5 mm 2;
- Untuk rangkaian soket dengan penampang 2,5 mm 2;
- Untuk kompor listrik, AC, pemanas air - 4 mm 2;
Untuk mengalirkan listrik ke apartemen, kabel 10 mm 2 digunakan, meskipun dalam banyak kasus 6 mm 2 sudah cukup. Tetapi penampang 10 mm 2 dipilih dengan margin, bisa dikatakan, dengan harapan lebih banyak peralatan listrik. Juga, RCD umum dengan arus mati 300 mA dipasang pada input - tujuannya adalah proteksi kebakaran, karena arus mati terlalu tinggi untuk melindungi seseorang atau hewan.
Untuk melindungi manusia dan hewan, RCD dengan arus mati 10 mA atau 30 mA digunakan langsung di ruangan yang berpotensi tidak aman, seperti dapur, kamar mandi, dan terkadang ruang kelompok soket. Jaringan penerangan, biasanya, tidak dilengkapi dengan RCD.
Teori perhitungan beban listrik, yang fondasinya dibentuk pada tahun 1930-an, bertujuan untuk menentukan sekumpulan rumus yang memberikan solusi jelas untuk penerima listrik tertentu dan grafik (indikator) beban listrik. Secara umum, praktik telah menunjukkan keterbatasan pendekatan “bottom-up”, berdasarkan data awal pada masing-masing penerima listrik dan kelompoknya. Teori ini tetap penting ketika menghitung mode operasi sejumlah kecil penerima listrik dengan data yang diketahui, ketika menjumlahkan sejumlah grafik, dan ketika menghitung 2UR.
Pada tahun 1980-1990an. Teori penghitungan beban listrik semakin menganut metode non-formal, khususnya metode penghitungan beban listrik yang kompleks, yang unsur-unsurnya termasuk dalam “Pedoman penghitungan beban listrik sistem penyediaan tenaga listrik” (RTM 36.18.32.0289). Mungkin, bekerja dengan database informasi tentang indikator kelistrikan dan teknologi, analisis klaster dan teori pengenalan pola, membangun distribusi probabilistik dan senologis untuk penilaian ahli dan profesional pada akhirnya dapat memecahkan masalah penghitungan beban listrik di semua tingkat sistem catu daya dan di semua tahap. pengambilan keputusan teknis atau investasi.
Formalisasi perhitungan beban listrik telah berkembang selama bertahun-tahun ke beberapa arah dan mengarah pada metode berikut:
- empiris (metode koefisien permintaan, ekspresi empiris dua suku, konsumsi listrik spesifik dan kepadatan beban spesifik, jadwal proses);
- diagram yang dipesan, diubah menjadi perhitungan berdasarkan faktor daya aktif yang dihitung;
- sebenarnya statistik;
- pemodelan probabilistik diagram beban.
Metode Koefisien Permintaan
Metode koefisien permintaan adalah yang paling sederhana, paling luas, dan merupakan awal mula penghitungan beban. Ini terdiri dari penggunaan ekspresi (2.20): berdasarkan nilai Ru yang diketahui (ditentukan) dan nilai tabulasi yang diberikan dalam literatur referensi (untuk contoh, lihat Tabel 2.1):
Nilai Kc diasumsikan sama untuk penerima listrik dari kelompok yang sama (beroperasi dalam mode yang sama), tanpa memandang jumlah dan daya masing-masing penerima. Arti fisiknya adalah sebagian kecil dari jumlah daya pengenal penerima listrik, yang secara statistik mencerminkan mode operasi simultan dan pembebanan maksimum yang diharapkan dan ditemui secara praktis dari beberapa kombinasi (implementasi) penerima terpasang yang tidak terbatas.
Data referensi yang diberikan untuk Kc dan Kp sesuai dengan nilai maksimum, dan bukan ekspektasi matematis. Menjumlahkan nilai maksimum, bukan rata-rata, pasti akan meningkatkan beban. Jika kita mempertimbangkan kelompok sistem penyediaan tenaga listrik dalam perekonomian kelistrikan modern (dan bukan pada tahun 1930-an-1960-an), maka konvensionalitas konsep “kelompok homogen” menjadi jelas. Perbedaan nilai koefisien - 1:10 (hingga 1:100 dan lebih tinggi) - tidak dapat dihindari dan dijelaskan oleh sifat senologis ekonomi kelistrikan.
Di meja Tabel 2.2 menunjukkan nilai LGS yang mengkarakterisasi pompa sebagai suatu kelompok. Kalau pendalaman penelitian KQ4, misalnya hanya untuk pompa air baku, mungkin juga ada selisih 1:10.
Lebih tepat belajar mengevaluasi Cs secara keseluruhan bagi konsumen (bagian, departemen, bengkel). Hal ini berguna untuk melakukan analisis nilai terhitung dan aktual untuk semua objek teknologi serupa pada tingkat sistem catu daya yang sama, mirip dengan Tabel. 1.2 dan 1.3. Ini akan memungkinkan Anda membuat bank informasi pribadi dan memastikan keakuratan perhitungan. Metode konsumsi listrik spesifik berlaku untuk bagian (instalasi) 2UR (tingkat kedua, ketiga... Sistem Tenaga), departemen sistem pertahanan rudal dan bengkel 4UR, di mana produk teknologinya homogen dan sedikit berubah secara kuantitatif ( peningkatan output, sebagai suatu peraturan, mengurangi konsumsi listrik spesifik Ay).
Metode daya maksimum
Dalam kondisi nyata, pengoperasian konsumen yang berkepanjangan tidak berarti bahwa beban pada titik sambungan tetap konstan lebih dari level tinggi sistem pasokan listrik. Sebagai nilai statistik Lud, ditentukan untuk beberapa objek yang diidentifikasi sebelumnya berdasarkan konsumsi daya A dan volume L/, terdapat beberapa rata-rata pada interval yang diketahui, biasanya bulanan atau tahunan. Oleh karena itu penerapan rumus (2.30) tidak memberikan beban maksimum, melainkan beban rata-rata. Untuk memilih trafo SAM dapat diambil Psr = Pmax. Secara umum, khusus untuk 4UR (toko), perlu memperhitungkan Kmax sebagai T dan mengambil jumlah jam operasional produksi tahunan (harian) aktual dengan penggunaan daya aktif maksimum.
Metode kepadatan beban spesifik
Metode kepadatan beban spesifik mirip dengan metode sebelumnya. Daya spesifik (kepadatan beban) y diatur dan luas bangunan atau lokasi, departemen, bengkel ditentukan (misalnya, untuk bengkel teknik mesin dan pengerjaan logam y = 0,12...0,25 kW/m2; untuk konverter oksigen toko y = = 0,16... 0,32 kW/m2). Beban yang melebihi 0,4 kW/m2 mungkin terjadi di beberapa area, khususnya di area yang terdapat penerima daya tunggal dengan unit daya 1,0...30,0 MW.
Metode jadwal proses
Metode jadwal teknologi didasarkan pada jadwal operasi suatu unit, lini atau kelompok mesin. Misalnya, jadwal pengoperasian tungku peleburan baja busur ditentukan: waktu peleburan (27...50 menit), waktu oksidasi (20...80 menit), jumlah pemanasan, dan hubungan teknologi dengan operasi unit peleburan baja lainnya ditunjukkan. Grafik ini memungkinkan Anda menentukan total konsumsi energi per lelehan, rata-rata per siklus (dengan mempertimbangkan waktu sebelum dimulainya pencairan berikutnya), dan beban maksimum untuk menghitung jaringan pasokan.
Metode Bagan Terurut
Metode diagram terurut, digunakan secara preskriptif pada tahun 1960an dan 1970an. untuk semua tingkat sistem pasokan listrik dan pada semua tahap desain, pada tahun 1980an-1990an. diubah menjadi perhitungan beban berdasarkan faktor daya aktif yang dihitung. Jika terdapat data jumlah penerima listrik, dayanya, mode pengoperasiannya, disarankan untuk menggunakannya untuk menghitung elemen sistem catu daya 2UR, SAM (kawat, kabel, busbar, peralatan tegangan rendah) yang menyuplai daya. beban dengan tegangan sampai dengan 1 kV (disederhanakan untuk jumlah efektif penerima seluruh bengkel, yaitu untuk jaringan dengan tegangan 6 - 10 kV 4UR). Perbedaan antara metode diagram terurut dan perhitungan berdasarkan koefisien daya aktif yang dihitung adalah penggantian koefisien maksimum, selalu dipahami dengan jelas sebagai rasio Рmax/Рср (2,16), dengan koefisien daya aktif yang dihitung Ap. Prosedur perhitungan elemen node adalah sebagai berikut:
Daftar (nomor) penerima listrik daya dikompilasi yang menunjukkan daya pengenal PHOMi (terpasang);
Shift kerja dengan konsumsi listrik tertinggi ditentukan dan karakteristik hari-harinya disepakati (dengan ahli teknologi dan sistem energi);
Fitur dijelaskan proses teknologi, mempengaruhi konsumsi daya, penerima listrik dengan ketidakrataan beban tinggi dibedakan (dianggap berbeda - sesuai dengan beban efektif maksimum);
Penerima listrik berikut tidak termasuk dalam perhitungan (daftar): a) daya rendah; b) cadangan sesuai dengan ketentuan penghitungan beban listrik; c) disertakan sesekali;
Kelompok penerima listrik yang memiliki jenis (mode) operasi yang sama ditentukan;
Dari kelompok-kelompok tersebut dibedakan subkelompok yang mempunyai nilai koefisien pemanfaatan individu yang sama a:u/;
Penerima listrik dengan mode operasi yang sama diidentifikasi dan daya rata-ratanya ditentukan;
Beban reaktif rata-rata dihitung;
Koefisien pemanfaatan kelompok Kn daya aktif ditemukan;
Jumlah efektif penerima daya dalam kelompok n penerima daya dihitung:
dimana jumlah penerima listrik efektif (berkurang) adalah jumlah penerima listrik dengan daya yang sama yang homogen dalam mode operasi, yang memberikan nilai yang sama dari P maksimum yang dihitung sebagai sekelompok penerima listrik dengan daya dan mode operasi yang berbeda.
Apabila jumlah penerima listrik dalam suatu kelompok berjumlah empat atau lebih, diperbolehkan mengambil PE sama dengan n (jumlah sebenarnya penerima listrik), dengan ketentuan perbandingan daya pengenal penerima listrik terbesar Pmutm dengan daya pengenal penerima listrik yang lebih kecil Dom mm kurang dari tiga. Saat menentukan nilai n, diperbolehkan untuk mengecualikan penerima listrik kecil yang daya totalnya tidak melebihi 5% dari daya pengenal seluruh grup;
Berdasarkan data acuan dan konstanta waktu pemanasan T0, diterima nilai koefisien perhitungan Kp;
Beban maksimum yang dihitung ditentukan:
Beban listrik masing-masing node dari sistem catu daya dalam jaringan dengan tegangan di atas 1 kV (terletak di 4UR, 5UR) direkomendasikan untuk ditentukan dengan cara yang sama dengan memasukkan kerugian ke dalamnya.
Hasil perhitungan dirangkum dalam sebuah tabel. Ini menghabiskan perhitungan beban berdasarkan faktor daya aktif yang dihitung.
Perhitungan beban maksimum sekelompok penerima listrik Pmax dapat ditemukan dengan cara yang disederhanakan:
dimana Rnom adalah kelompok daya pengenal (jumlah daya pengenal, tidak termasuk daya cadangan untuk menghitung beban listrik); Рср.см ~ daya aktif rata-rata untuk shift tersibuk.
Perhitungan menggunakan rumus (2.32) rumit, sulit dipahami dan diterapkan, dan yang terpenting, sering kali menghasilkan kesalahan ganda (atau lebih). Metode ini mengatasi keacakan non-Gaussian, ketidakpastian dan ketidaklengkapan informasi awal dengan membuat asumsi: penerima listrik dengan nama yang sama memiliki koefisien yang sama, motor cadangan dikecualikan karena kondisi beban listrik, koefisien pemanfaatan dianggap tidak tergantung pada jumlah konsumen listrik dalam kelompok, konsumen listrik dengan jadwal beban yang hampir konstan diidentifikasi, dan yang terkecil dikeluarkan dari perhitungan penerima daya listrik. Metode ini tidak dibedakan untuk berbagai tingkat sistem penyediaan tenaga listrik dan untuk berbagai tahap pelaksanaan proyek (koordinasi). Koefisien perhitungan daya aktif maksimum Kmax diasumsikan cenderung satu seiring dengan bertambahnya jumlah penerima listrik (pada kenyataannya, hal ini tidak terjadi - statistik tidak mengkonfirmasi hal ini. Untuk departemen di mana terdapat 300...1000 mesin, dan bengkel yang memiliki mesin hingga 6000, koefisiennya bisa 1,2…1,4). Pengenalan hubungan pasar yang mengarah pada otomatisasi dan diversifikasi keluaran produk menggerakkan penerima listrik dari kelompok ke kelompok.
Penentuan statistik YaSr.cm untuk perusahaan yang beroperasi diperumit oleh sulitnya memilih shift tersibuk (penundaan dimulainya pekerjaan berbagai kategori pekerja dalam satu shift, kerja empat shift, dll.). Adanya ketidakpastian pengukuran (tumpang tindih struktur administratif-teritorial). Pembatasan pada sistem tenaga listrik menyebabkan mode ketika beban maksimum Ртгх terjadi pada satu shift, sedangkan konsumsi listrik lebih tinggi pada shift lainnya. Saat menentukan Рр, perlu untuk mengabaikan Рср.см dengan mengecualikan perhitungan perantara.
Pertimbangan rinci atas kekurangan metode ini disebabkan oleh kebutuhan untuk menunjukkan bahwa perhitungan beban listrik berdasarkan gagasan klasik tentang rangkaian listrik dan grafik beban, secara teoritis tidak dapat memberikan akurasi yang cukup.
Metode statistik untuk menghitung beban listrik secara konsisten dianjurkan oleh sejumlah ahli. Metode ini memperhitungkan bahwa bahkan untuk satu kelompok mekanisme yang beroperasi di area produksi tertentu, koefisien dan indikator sangat bervariasi. Misalnya, faktor peralihan untuk mesin pemotong logam non-otomatis dari jenis yang sama bervariasi dari 0,03 hingga 0,95, beban A3 - dari 0,05 hingga 0,85.
Tugas menemukan fungsi maksimum selama interval waktu tertentu diperumit oleh kenyataan bahwa penerima listrik dan konsumen dengan mode operasi berbeda ditenagai oleh 2UR, SAM, 4UR. Metode statistik didasarkan pada pengukuran beban saluran yang memberi makan kelompok karakteristik penerima listrik, tanpa mengacu pada mode pengoperasian masing-masing penerima listrik dan karakteristik numerik dari grafik individu.
(xtypo_quote)Metode ini menggunakan dua karakteristik integral: beban rata-rata umum PQp dan simpangan baku umum, dimana varians DP diambil untuk interval rata-rata yang sama. (/xtypo_quote)
Beban maksimum ditentukan sebagai berikut:
Nilai p diasumsikan berbeda. Dalam teori probabilitas, aturan tiga sigma sering digunakan: Pmax = Pav ± For, yang, dengan distribusi normal, mempunyai probabilitas maksimum 0,9973. Kemungkinan melebihi beban sebesar 0,5% sesuai dengan p = 2,5; untuk p = 1,65, probabilitas kesalahan 5% disediakan.
Metode statistik adalah metode yang dapat diandalkan untuk mempelajari beban-beban suatu perusahaan industri yang beroperasi, dengan memberikan nilai yang relatif benar dari beban maksimum Pi(miiX) yang dinyatakan oleh perusahaan industri pada jam-jam ketika maksimum terjadi dalam sistem tenaga. Dalam hal ini, perlu diasumsikan distribusi Gaussian dari kerja penerima listrik (konsumen).
Metode pemodelan probabilistik grafik beban melibatkan studi langsung tentang sifat probabilistik dari perubahan acak berturut-turut dalam total beban kelompok penerima listrik dari waktu ke waktu dan didasarkan pada teori proses acak, dengan bantuan autokorelasi (rumus ( 2.10)), diperoleh fungsi korelasi silang dan parameter lainnya. Studi tentang jadwal pengoperasian penerima listrik dengan daya satuan besar, jadwal pengoperasian bengkel dan perusahaan menentukan prospek metode untuk mengelola mode konsumsi daya dan menyelaraskan jadwal.
Kalkulator Berat-Di-Rumah-Online v.1.0
Perhitungan berat rumah dengan mempertimbangkan salju dan beban operasional di lantai (perhitungan beban vertikal pada pondasi). Kalkulator diimplementasikan berdasarkan SP 20.13330.2011 Beban dan dampak (versi SNiP 2.01.07-85 saat ini).
Contoh perhitungan
Rumah beton aerasi satu lantai berukuran 10x12m dengan loteng tempat tinggal.
Memasukan data
- Diagram struktur bangunan: berdinding lima (dengan satu dinding penahan beban internal di sepanjang sisi panjang rumah)
- Ukuran rumah: 10x12m
- Jumlah lantai: lantai 1 + loteng
- Wilayah salju Federasi Rusia (untuk menentukan beban salju): St. Petersburg - distrik ke-3
- Bahan atap: ubin logam
- Sudut atap: 30⁰
- Diagram struktur: skema 1 (loteng)
- Tinggi dinding loteng: 1,2m
- Finishing fasad loteng: bata menghadap bertekstur 250x60x65
- Bahan dinding luar loteng: beton aerasi D500, 400mm
- Bahan dinding bagian dalam loteng: tidak terlibat (punggungan ditopang oleh kolom, yang tidak termasuk dalam perhitungan karena bobotnya yang rendah)
- Beban pengoperasian di lantai: 195 kg/m2 – loteng perumahan
- Ketinggian lantai pertama: 3m
- Finishing fasad lantai 1 : bata hadap bertekstur 250x60x65
- Bahan dinding luar lantai 1: beton aerasi D500, 400mm
- Bahan dinding lantai bagian dalam: beton aerasi D500, 300mm
- Tinggi alas: 0,4m
- Bahan dasar : bata padat (2 bata), 510mm
Dimensi rumah
Panjang dinding luar: 2*(10+12)=44 m
Panjang dinding bagian dalam: 12 m
Panjang total tembok: 44 + 12 = 56 m
Tinggi rumah termasuk basement = Tinggi dinding basement + Tinggi dinding lantai 1 + Tinggi dinding loteng + Tinggi atap pelana = 0,4 + 3 + 1,2 + 2,9 = 7,5 m
Untuk mencari tinggi atap pelana dan luas atap, kita akan menggunakan rumus trigonometri.
ABC - segitiga sama kaki
AB=BC – tidak diketahui
AC = 10 m (dalam kalkulator, jarak antara sumbu AG)
Sudut BAC = Sudut 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 (tinggi pedimen)
Luas segitiga ABC (luas pedimen) = ½ * BC * AC * sin(30⁰) = ½ * 5,7 * 10 * 0,5 = 14
Luas atap = 2*BC*12 (dalam kalkulator jarak antar sumbu adalah 12) = 2*5,7*12 = 139 m2
Luas dinding luar = (Tinggi basement + Tinggi lantai 1 + Tinggi dinding loteng) * Panjang dinding luar + Luas kedua atap pelana = (0,4 + 3 + 1,2) * 44 + 2 * 14 = 230 m2
Luas dinding bagian dalam = (Tinggi basement + Tinggi lantai 1) * Panjang dinding bagian dalam = (0,4 + 3) * 12 = 41m2 (Loteng tanpa dinding penahan beban internal. Punggungan ditopang oleh kolom, yang tidak termasuk dalam perhitungan karena bobotnya yang rendah) .
Luas lantai total = Panjang rumah * Lebar rumah * (Jumlah lantai + 1) = 10 * 12 * (1 + 1) = 240 m2
Perhitungan beban
Atap
Kota pengembangan: St.Petersburg
Menurut peta wilayah salju Federasi Rusia, kota St. Petersburg termasuk dalam wilayah ke-3. Perkiraan beban salju di area ini adalah 180 kg/m2.
Beban salju di atap = Beban salju rencana * Luas atap * Koefisien (tergantung sudut atap) = 180 * 139 * 1 = 25.020 kg = 25 t
(koefisien tergantung pada kemiringan atap. Pada 60 derajat beban salju tidak diperhitungkan. Hingga 30 derajat koefisien = 1, dari 31-59 derajat koefisien dihitung dengan interpolasi)
Berat atap = Luas atap * Berat bahan atap = 139 * 30 = 4,170 kg = 4 t
Beban total pada dinding loteng = Beban salju pada atap + Massa atap = 25 + 4 = 29 t
Penting!Beban spesifik material ditunjukkan pada akhir contoh ini.
Loteng (loteng)
Berat dinding luar = (Luas dinding loteng + Luas dinding atap pelana) * (Berat bahan dinding luar + Berat bahan fasad) = (1,2 * 44 + 28) * (210 + 130) = 27,472 kg = 27 ton
Massa dinding bagian dalam = 0
Berat lantai loteng = Luas lantai loteng * Berat bahan lantai = 10*12*350 = 42.000 kg = 42 t
Beban total dinding lantai 1 = Beban total dinding loteng + Berat dinding luar loteng + Berat lantai loteng + Beban operasional lantai = 29 + 27 + 42 + 23 = 121 t
Lantai 1
Berat dinding luar lantai 1 = Luas dinding luar * (Berat material dinding luar + Berat material fasad) = 3 * 44 * (210 + 130) = 44.880 kg = 45 t
Berat dinding bagian dalam lantai 1 = Luas dinding bagian dalam * Berat bahan dinding bagian dalam = 3 * 12 * 160 = 5.760 kg = 6 t
Berat alas lantai = Luas lantai * Berat bahan lantai = 10 * 12 * 350 = 42.000 kg = 42 t
Beban operasional lantai = Beban operasional rencana * Luas lantai = 195 * 120 = 23.400 kg = 23 t
Beban total dinding lantai 1 = Beban total dinding lantai 1 + Berat dinding luar lantai 1 + Berat dinding dalam lantai 1 + Berat lantai basement + Beban operasional lantai lantai = 121 + 45 + 6 + 42 + 23 = 237 ton
Basis
Berat alas = Luas alas * Berat bahan alas = 0,4 * (44 + 12) * 1330 = 29.792 kg = 30 t
Beban total pada pondasi = Beban total pada dinding lantai 1 + Massa alas = 237 + 30 = 267 t
Berat rumah memperhitungkan beban
Total beban pada pondasi dengan memperhitungkan faktor keamanan = 267 * 1,3 = 347 t
Berat linier rumah dengan beban pondasi merata = Beban total pada pondasi dengan memperhitungkan faktor keamanan / Panjang total dinding = 347 / 56 = 6,2 t/m.p. = 62 kN/m
Ketika memilih untuk menghitung beban pada dinding penahan beban (struktur lima dinding - 2 dinding penahan beban eksternal + 1 dinding penahan beban internal), diperoleh hasil sebagai berikut:
Berat linier dinding penahan beban luar (sumbu A dan D pada kalkulator) = Luas dinding penahan beban luar ke-1 alas * Berat bahan dinding alas + Luas beban luar ke-1 -dinding penahan beban * (Berat material dinding + Berat material fasad) + ¼ * Total beban pada dinding loteng + ¼ * (Berat material lantai loteng + Beban operasional lantai loteng) + ¼ * Total beban pada dinding loteng + ¼ * (Berat material lantai basement + Beban operasional lantai basement) = (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 = 63t = 5,2 t/m. = 52kN