Расчет простенка кирпичной стены

Расчет кирпичной кладки на устойчивость

В случае самостоятельного проектирования кирпичного дома возникает острая необходимость рассчитать, сможет ли выдержать кирпичная кладка те нагрузки, которые заложены в проекте. Особенно серьёзная ситуация складывается на участках кладки, ослабленных оконными и дверными проёмами. В случае большой нагрузки эти участки могут не выдержать и подвергнуться разрушению.

Точный расчет устойчивости простенка к сжатию вышележащими этажами достаточно сложен и определяется формулами, заложенными в нормативном документе СНиП-2-22-81 (далее ссылка – ). В инженерных расчетах прочности стены к сжатию учитывается множество факторов, включая конфигурацию стены, сопротивление сжатию, прочность данного типа материалов и многое другое. Однако приблизительно, «на глазок», можно прикинуть резистентность стены к сжатию, воспользовавшись ориентировочными таблицами, в которых прочность (в тоннах) увязана в зависимость от ширины стенки, а также марок кирпича и раствора. Таблица составлена для показателя высоты стены 2,8 м.

Таблица прочность кирпичной стенки, тонн (пример)

Марки		Ширина участка, см
кирпич	раствор	25	51	77	100	116	168	194	220	246	272	298
50	25	4	7	11	14	17	31	36	41	45	50	55
100	50	6	13	19	25	29	52	60	68	76	84	92

В случае, если значение ширины простенка находится в интервале между указанными, необходимо ориентироваться на минимальное число. Вместе с тем, следует помнить, что в таблицах учтены не все факторы, которые могут корректировать устойчивость, прочность конструкции и сопротивление кирпичной стенки к сжатию в достаточно широком диапазоне.

Виды нагрузок на кирпичную стену

Нагруженность элементов конструкции подразделяют на 2 вида:

временная;
постоянная.

К постоянным относят удельную массу перегородок, перестенок, стен и других элементов, а также постоянное влияние подземных вод, горных пород и их гидростатика. Временные, как становится ясно из названия, это сбор нагрузок характерного типа, которые могут изменяться. К ним относят:

На данный показатель может влиять наличие снега.

вес временно привезенного оборудования либо стационарных объектов;
разность перепадов давления в проложенных трубах здания;
нагрузки климатического характера влияния окружающей среды (снег, дождь, ветер).

Если сооружение проектируется с малым количеством этажей, то строители могут пренебрегать данными касательно временных напряжений на здание, однако только при условии создания повышенного запаса прочности на этапах его строительства.

Программы для проектирования и расчета каменных и армокаменных конструкций

Расчет армокаменных конструкций в ПК ЛИРА-САПР 2017 реализует положения норм СП 15.13330.2012, СНиП II-22-81 и ДБН В.2.6-162.

Расчет моделей с физически нелинейными конечными элементами плоского и объемного напряженного состояния для моделирования работы кирпичной кладки с разными пределами сопротивления сжатию и растяжению

Выполняется расчет общей схемы здания с учетом совместной работы кирпичных стен и железобетонных включений (железобетонные пояса, железобетонные обоймы, конструкции железобетонных лифтовых шахт, колонн, пилон и др.). Учитывается внецентренное опирание перекрытий на кирпичные стены.

Для заданных уровней кирпичных стен выполняется расчет отдельных участков и их армирования, определяется количество рядов кладки, через которые устанавливаются сетки, формируются соответствующие чертежи.

Раздел включает 5 программ: Расчетные сопротивления сжатию кладки из кирпича; Расчет кирпичного простенка по СНиП II-22-81*, СП 15.13330.2012; Расчет на смятие; Расчет на растяжение; Расчет по ДБН В.2.6-162:2010.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Особенности возведения внутренних несущих стен и перегородок

Если здание строится довольно крупным, то для обеспечения оптимальной торцевой опоры перекрытий ему потребуются дополнительные внутренние перегородки. Естественно, они могут быть гораздо тоньше внешних стен, ведь здесь не предусматривается дополнительной закладки утеплителя, достаточно кладки в кирпич.

Вся совокупность несущих стен как внутренних, так и наружных, составляет целостное конструкционное единство – остов дома. В идеале вся нагрузка, которой подвергается здание, распределяется равномерно на весь остов. Для пущей прочности все стыки внешних и внутренних стен армируются сеткой или арматурными прутьями.

Если денежные средства ограничены, можно вместо внутренних стен установить опорные столбы. Их кладка должна осуществляться не менее чем в полтора кирпича, т.е. 38х38 см. Через каждые 5 рядов несущие опоры необходимо армировать 4-5-миллиметровой проволокой.

Перегородки играют роль разделителей пространства дома на отдельные зоны. Они не принимают на себя веса перекрытий, так что их можно сделать любой, даже самой минимальной толщины (12 см, кладкой в полкирпича). Отдельные незначимые помещения вроде кладовой или гардеробной, можно отделить перегородкой и в 6,5 см (это так называемая «кладка на ребро»). Для перекрытий обычно используется лёгкий пустотелый кирпич, дополнительно армируемый проволокой.

Если какая либо из стен, строится тоньше, нежели заявлено в исходном проекте, её в обязательном порядке нужно укрепить арматурой.

Во время строительства нужно неукоснительно следовать выработанному проекту. Любое отклонение: уменьшение площади дома и толщины стен, повышение веса перекрытий, увеличение высоты или изменение параметров простенков и проч., способно свести на нет все труды и понизить устойчивость и долговечность всей конструкции.

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Как правильно сделать внутренние перегородки в деревянном доме
Руководство по самостоятельной установке межкомнатных дверей

Все о строительстве и ремонте

2013–2021 © Самостоятельное строительство — сайт для тех, кто строит!

Расчёт сечений простенка первого этажа.

Каменные конструкции

1. Методические указания по расчёту кирпичных несущих стен многоэтажного здания.Стены здания помимо несущей способности должны обладать теплоограждающими свойствами. Часто последние диктуют назначение толщины стены. В таком случае задачей экономического проектирования становится выбор оптимальных марок кирпича и раствора, при которых несущая способность стен используется без излишних запасов. Несущие стены вместе с перекрытиями и покрытием образуют пространственную систему, воспринимающую все действующие на здание нагрузки. При этом стены рассматривают опирающимися в горизонтальном направлении на поперечные конструкции, перекрытия и покрытие. По степени деформативности опоры делятся на жёсткие и упругие. Жёсткими опорами считают поперечные рамы с замоноличенными узлами и поперечные стены толщиной не менее 12 см. При жёсткой конструктивной схеме стену рассчитывают расчленённой по высоте на однопролётные балки (рис. 1) с расположением шарниров в плоскостях опирания перекрытий. Нагрузку от верхних этажей принимают приложенной в центре тяжести сечения стены вышележащего этажа, а нагрузку в пределах данного этажа считают приложенной с фактическим эксцентриситетом. Расстояние от точки приложения опорной реакции балок или плит до внутренней поверхности стены принимают равным одной трети глубины заделки, но не более 7 см.

а) б) в)

Рис. 1. К расчёту несущей кирпичной стены: а – конструктивная схема; б – расчётная схема; в – эпюра изгибающих моментов.

Для наружных стен зданий массового строительства при нормальной влажности помещений требуется марка раствора для кладки не ниже М10. Сплошную кладку из кирпича марки не ниже М50 на растворе М10 и выше относят к первой группе кладок.

Установлены предельные отношения высоты этажа к толщине стены без проёмов, например при первой группе кладок: H/h ≤ 20. Для стен, ослабленных проёмами, эта величина умножается на коэффициент k= ,где A_nt и A_br определяют по горизонтальному сечению стены.

На стены воздействуют постоянная (собственный вес) и временные нагрузки (ветровая, снеговая и эксплутационная на перекрытиях) в различных сочетаниях: с одной или несколькими (не менее двух) временными нагрузками. В последних сочетаниях все временные нагрузки принимают с коэффициентом сочетания 0,9. Для производственных зданий со значительными эксплутационными нагрузками (более 3 кН/м 2 ), если высота зданий не превышает их ширину, наиболее невыгодным будет сочетание постоянной и эксплутационной нагрузок без уменьшенного коэффициента. В других случаях для высоких

высоких зданий относительно малой ширины может потребоваться учёт сочетаний нагрузок вместе с ветровой.

2. Сбор нагрузки на простенок первого этажа. Задана толщина стены h=64см. Нормативный удельный вес сплошной кладки из полнотелого кирпича и тяжёлого раствора для штукатурки по табл. 23 [7] g=18 кН/м 3 . Размеры оконных проёмов: ширина В₁=1,5 м; высота Н₁=3 м. Сечение простенков: 64×142 см (2×5,5 кирпичей). Высота каждого из пяти этажей Н=4,2 м (см. рис. 1).

а) б) Рис. 2. Схема распределения давления от опоры ригеля в кирпичной стене: а – фасад; б – план

Давление в каменной кладке распределяется под углом 45°. Пирамида продавливания от опоры ригеля не пересекает перемычек (рис. 2) и давление от ригелей воспринимает только один простенок. Другой соседний простенок несёт только вес стены.

А. Нагрузка от веса стены и слоя внутренней штукатурки со средней толщиной 2 см и шириной 3 м:

Б. Нагрузка от совмещённой кровли и трёх перекрытий при ширине грузовой площади стены l₂/2-h/2=4,2·3/2-0,64/2=6,0 м

в том числе длительная нагрузка

В. Нагрузка от перекрытия второго этажа

Расчёт сечений простенка первого этажа.

А. Общие данные. Расчётная длина простенка равна высоте этажа l=H=4,2м. Упругая характеристика кладки из керамического кирпича на растворе М75, α=1000.

Приведённая гибкость простенка

λ_red= = =6,56

Коэффициент продольного изгиба – φ=1.

Коэффициент, учитывающий влияние длительности действия нагрузки, при h=64см > 30см φ_l=1.

Б. Простенок, воспринимающий вес стены. Нагрузка от веса стены N_с=447кН.

Вес простенка g₁=(0,64+0,02)(1,42+0,08)·3·18·1,1= 58,8кН.

Полная нагрузка на уровне низа проёма N=N_c+g₁=506кН.

Требуемое расчётное сопротивление сжатию кладки, находимое из уравнения,

R ≥ N/(φA_k)= 506/(0,84·64·142)=0,07 кН/см2=0,7 МПа

R=0,7 МПа соответствуют два вида кладки: из кирпича М75 на растворе М10 или кирпича М50 на растворе М25. Окончательный выбор материалов следует сделать после расчёта более нагруженного простенка.

В. Простенок, воспринимающий вес стены и нагрузку от перекрытий и покрытия. Нагрузка от перекрытия второго этажа N₂=1290 кН приложена на расстоянии от внутренней поверхности стены, равном а_р/3≤7см, где а_р=38см (глубина заделки ригеля в стену): 38/3=12,7см >7см.

Изгибающий момент от внецентренного приложения нагрузки в уровне перекрытия

M=N₂(h/2-7)=1290(32-7)=32250 кН·см.

То же, в верхнем сечении простенка (см. рис. 1)

M_b=М(Н-0,3)/Н=32250(4,2-0,3)/4,2=29250 кН·см.

Продольная сила в верхнем сечении простенка

Эксцентриситет приложения продольной силы

Величина коэффициента ω

ω=1+ е/(1,5h)=1+5,16/(1,5·64)=1,05 2 = 7,4МПа.

Допустимое расчётное сопротивление неармированной кладки

R ≥ R_skb/1,8= 7,4/1,8= 4,1 МПа.

Выбираю кладку из кирпича М150 на растворе М100, для которой R=2,2 МПа (-5%, что допустимо).

Требуемый процент косвенного армирования из проволоки ø5Вр-1 с R_s=200 МПа

μ= = =0,98%>0,1%.

Параметры арматурной сетки можно определить по таблице. При расположении сеток через один ряд кладки, т.е. 7,5 см, необходима сетка 50/50/5/5.

4. Расчёт сечений простенка верхнего этажа. Нагрузки: от веса стены N₃=(0,9·3+1,5·3)0,66·18·1,1=94кН; от веса совмещённой кровли N₄=30·6,0=180 кН. Изгибающий момент от внецентренного приложения нагрузки

М=180(32-7)(4,2-0,3)/4,2=4180 кН·см.

Эксцентриситет приложения продольной силы N=94+180=274 кН

Коэффициент ω=1+15,3/(1,5·64)=1,16 2 =0,32 МПа.

Так же рассчитывают другие простенки, несущие нагрузку от перекрытий. Можно сделать вывод, что вся кладка стен должна выполняться из кирпича М50 на растворе М25, кроме простенков с 1-го по 4-й этаж, на которые опираются ригели, выполняемые из кирпича М150 на растворе М100 с сетчатым армированием.

а) б) Рис. 3. Армирование простенка: а – вид сбоку; б – план; 1 – сварная сетка

5. Проверка кирпичной кладки на местное сжатие (смятие) под опорами ригелей. Максимальная опорная реакция ригеля Q_а=215 кН. Ширина ригеля b=30 см. Глубина заделки ригеля в стену а_р=38 см. Площадь смятия А_loc=ba_p=30·38=1140 см 2 .

Расчётная площадь сечения стены

A_k=(b+2h)a_p=(30+2·51)38=6004 см 2 .

γ_k = = =1,74 2 =1,7 МПа

Дата добавления: 2018-02-18 ; просмотров: 1673 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Выбор автомата по сечению кабеля и мощности нагрузки

Уже достаточно давно в современных домах перестали использовать пробки. Им на смену пришли более технологические устройства — автоматы, они же пакетники, хотя некоторые до сих пор именуют их по-прежнему пробками, но это неправильно, ведь принцип работы пробки и автомата несколько разный. Так как в этой статье мы будем рассматривать подбор автомата, в зависимости от сечения кабеля, то и о пробках речи не будет.

Итак, автомат представляет собой устройство, позволяющее размыкать электрическую цепь автоматическим путем в двух случаях:

токовая перегрузка линии;
возникновение короткого замыкания (КЗ).

В первом случае перегрузка возникает из-за неисправности электроприборов или их большого количества и удельной мощности. Во втором же случае, из-за замыкания, расход электроэнергии идет на нагрев проводов с максимально возможным током для этого участка. Кроме вышеуказанных случаев разрыва цепи автомат предоставляет возможность мануального управления. На корпусе устройства имеется рубильник, позволяющий размыкать цепь.

Предназначение автоматического выключателя — защита того участка электрической цепи для которой он установлен, а так же своевременное размыкание этого участка при возникающей перегрузке или коротком замыкании.

Виды автоматов

Классификация автоматических выключателей происходит по следующим параметрам:

количество полюсов;
номинальный и предельный токи;
применяемый тип электромагнитного расцепителя;
максимальная мощность отключаемой способности.

Рассмотрим по порядку.

Количество полюсов

Количество полюсов — такое количество фаз, которое способен защищать автомат. По количеству полюсов автоматы могут быть:

Однополюсные.
Обеспечивается защита одного выходящего провода, одной фазы.
Двухполюсные.
Как правило, это два совмещенных однополюсных автомата с одной общей ручкой управления. В ситуации, когда ток одного из автоматов превышает разрешенную нагрузку происходит отключение обоих устройств. Используются двухполюсные автоматы для полного отключения нагрузки (одна фаза), отключая рабочую фазу и рабочий нуль.
Трехполюсные.
Используются с трехфазными цепями, при превышении нагрузки происходит отключение трех фаз одновременно. Такие автоматы так же имеют один общий размыкатель цепи.
Четырехполюсные.
Аналогичны двухполюсным, но предназначены для работы с трехфазными цепями. При превышении нагрузки происходит размыкание трех фаз и рабочего нуля одновременно.

Номинальный и предельный токи

Тут все просто — такая сила тока, при которой автомат будет размыкать цепь. При номинальном токе и даже немного больше заявленного будет осуществляться работа, однако только при превышении предельного тока на 10–15% произойдет отключение. Обусловлено это тем, что достаточно часто стартовые токи превышают предельно возможные токи на небольшой промежуток времени, поэтому в автомате есть определенный запас времени, по истечению которого произойдет размыкание цепи.

Тип электромагнитного расцепителя

Эта деталь автомата, которая позволяет размыкать цепь при коротком замыкании, а так же в случае повышения тока (перегрузки) на определенное количество раз. Расцепители разделяются на несколько категорий, рассмотрим самые популярные:

B — размыкание при превышении номинального тока в 3–5 раз;
C — при превышении в 5–10 раз;
D — при превышении в 10–20 раз.

Максимальная мощность отключаемой способности. Такое значение тока короткого замыкания (определяется в тысячах ампер), при котором автомат останется рабочим после размыкания цепи из-за короткого замыкания.

Подбор оптимального сечения кабеля

Каждый кабель, как и автомат, имеет определенный разрешенный ток нагрузки. В зависимости от сечения и материала кабеля варьируется и ток нагрузки. Для выбора автомата по сечению кабеля следует использовать таблицу.

Необходимо заметить, что допускается выбирать кабель с небольшим запасом, но никак не пакетный выключатель! Автомат должен соответствовать планируемой нагрузке! В соответствии с правилами устройств электроустановок 3.1.4 — токи уставок автоматов следует выбирать такие, которые будут меньше расчетных токов выбираемых зон.

Рассмотрим на примере, на определенном участке электропроводка проложена кабелем сечением 2.5 мм квадратных, а нагрузка составляет 12 кВт, в данном случае при монтаже автомата (по минимальному току) на 50 А произойдет возгорание проводки, так как провод с данным сечением рассчитан на разрешенный ток в 27 А, а через него проходит значительно больше. В данном случае разрыва цепи не происходит, так как автомат адаптирован под данные токи, а провод — нет, автоматика отключит автомат только в случае короткого замыкания.

Пренебрежение данным правилом грозит серьезными последствиями!

Важно! Сначала следует рассчитывать мощность потребителей, а затем уже выбирать проводник соответствующего сечения и только после этого выбирать автомат (пакетник). Номинальный ток пакетника должен быть меньше максимального тока, разрешенного для провода этого сечения.

Именно благодаря такому принципу проводка никогда не перегреется и, следовательно, не произойдет возгорания.

Расчёт мощности потребителей

Каждую электрическую сеть в квартире или доме можно условно поделить на участки (помещения). В зависимости от того, какие приборы планируется использовать на том или ином участке делается расчёт электропроводки. Обычно зоны электропроводки для каждого автомата разделены между собой на каждое помещение квартиры или дома. Один участок проводки на одну комнату, второй на другую, а третий на кухню и ванную комнату. Особняком в данной ситуации стоят такие мощные потребители как электроплитки, духовые шкафы, водонагреватели, котлы отопления. Такая техника требует выделенной линии питания, поэтому в современных домах, предназначенных для использования с электрическими плитами, для обеспечения питания прибора выведен отдельный автоматический выключатель.

Рассчитать требуемый ток для того или иного участка проводки достаточно просто. Для этого используется формула I=P/U, в соответствии с которой I — сила тока, P — мощность (в ваттах) всех работающих электрических приборов на этой линии, U — напряжение сети (является стандартным — 220 вольт). Для расчета необходимо сложить мощности тех электроприборов, которые планируется использовать на линии, после чего разделить полученную сумму на 220. Отсюда и получаем силу тока, в соответствии с которой надо будет выбрать кабель определенного сечения.

В качестве примера возьмем участок (комната) и рассчитаем для неё автомат и кабель необходимого сечения. В комнате одновременно будут работать:

пылесос (1300 Вт);
электроутюг (1000 Вт);
кондиционер (1300 Вт);
компьютер (300 Вт).

Сложим данные показатели (1300+1000+1300+300 = 3900 Вт) и разделим их на 220 (3900/220 = 17.72). Получается, что сила тока равна 17.72, подбираем для этого оптимальное сечение кабеля исходя из таблицы, берем медный кабель с сечением 2.5 мм или 4 мм квадратных (обязательно берем с запасом) и автомат с номинальным током защиты в 20 ампер.

Стоит упомянуть, что не стоит выбирать автоматический выключатель с завышенным показателем номинального тока, так как при перегрузке электрической сети (превышении показателей длительно-допустимого тока для определенного провода) начнется возгорание проводки. Номинал автомата должен быть соответствовать величине длительно-допустимого тока проводника или быть меньше.

Опытные электрики неоднократно говорят о том, что не стоит устанавливать кабели небольшого сечения из-за их дешевизны, следует выбирать кабель с запасом во избежание перегрузки электрического участка и возгорания проводки. А вот выбирать мощный автомат противопоказано!

Проводка монтируется один раз, заменить её сложно, а произвести замену выключателя в случае значительно возросшей нагрузки в разы проще.

На данный момент появляется все больше мощных электрических приборов, поэтому стоит заранее позаботиться, вдруг вы решите использовать более мощный пылесос или же добавить в помещение какой-то дополнительный прибор.

Нюансы

В основном, вопросов с подбором пакетника по сечению кабеля у читателей не должно возникнуть, но есть некоторые тонкости, которые мы не упомянули выше.

Автомат с каким типом электромагнитного расцепителя выбрать
В быту чаще всего используются автоматы категории «В» и «С».
Обусловлено это максимально быстрым срабатыванием пакетных выключателей при превышении номинального тока. Это крайне актуально при использовании таких приборов как электрочайники, тостеры и утюги. В зависимости от типа используемой техники следует выбирать определенную категорию, желательно отдать предпочтение выключателям категории «В».
Автомат с какой максимальной мощностью отключаемой способности выбрать
Зависит от места расположения ввода электричества с подстанции в квартиру, если в непосредственной близости, то стоит выбирать с отключаемой способностью в 10000 ампер, в остальном же для городских квартир хватает устройств на 5000–6000 ампер. Можно перестраховаться и выбрать вариант в 10000 ампер, в конечном счете данный показатель влияет лишь на то, будет ли работоспособен автомат после короткого замыкания.
Какой тип провода выбрать: алюминий или медь
Настоятельно не рекомендуем приобретать алюминиевые проводники. Медная проводка более надежная и способна выдерживать более высокие токи.

Где купить

Видео по теме

Расчет сечения кабеля, автоматов защиты

Вступление

В электрике любого помещения важное значение имеет правильный расчет сечения кабеля, автоматов защиты . Зависит расчет от электропотребителей, которые будут работать в электросети и как следствие от планируемой нагрузки в сети. Как правильно рассчитать нагрузку и номинальные значения тока нагрузки в электрической сети и по результатам выбрать сечение кабеля и автоматы защиты пойдет речь в этой статье.

Нагрузка электросети

Любая электропроводка разделена на так называемые группы. Электропроводка каждой группы выполняется электрическим кабелем определенного сечения и защищается автоматом защиты с заранее рассчитанным номиналом. Для того чтобы выбрать сечение кабеля и номинал автомата защиты необходимо рассчитать предполагаемую нагрузку этой электросети.

При расчете нагрузки электросети нужно помнить, что расчет токовой нагрузки (величина силы тока в сети, при работе электроприбора) отдельного бытового прибора (потребителя) и группы из нескольких потребителей отличаются друг от друга.

Кроме этого расчет нагрузки при однофазном электропитании (220 вольт) отличается от расчета трехфазного электропитания (380 вольт). Начнем разбирать расчет нагрузки электросети в однофазной сети с рабочим напряжением 220 Вольт.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для одиночного потребителя

Расчет электросети для одного бытового прибора достаточно прост. Для этого нужно вспомнить основной закон электротехники (закон Ома), посмотреть в паспорте на прибор его потребляемую мощность и рассчитать токовую нагрузку.

Приведу пример:

Бытовая электроплита на 220 вольт. Потребляемая мощность 5000 ватт (5 КВатт).
Ток нагрузки можно рассчитать по закону Ома.
Iнагрузки=5000Вт÷220 вольт=22,7 Ампера.

Вывод: На линию для электропитания этой электроплиты нужно установить автомат защиты не менее 23 Ампер. Таких автоматов в продаже нет, поэтому выбираем автомат с большим ближайшим номиналом в 25 Ампер.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для группы электропроводки

Под группой электропроводки понимается несколько потребителей подключенных параллельно к одному питающему кабелю от электрощитка. Для группы электропроводки устанавливается общий автомат защиты. Автомат защиты устанавливается в квартирном электрощитке или этажном щитке. Расчет сети группы потребителей отличается от расчета сети одиночного потребителя.

Для расчета токовой нагрузки группы потребителей вводится так называемый коэффициент спроса . Коэффициент спроса (Кс) определяет вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени. Кс=1 соответствует одновременной работе всех электроприборов группы. Понятно, что включение и работа всех электроприборов в квартире практически не бывает. Есть целые системы расчета коэффициента спроса для домов, подьездов. Для каждой квартиры коэффициент спроса различается для отдельных комнат, отдельных потребителей и даже для различного стиля жизни жильцов. Например , коэффициент спроса для телевизора обычно равен 1,а коэффициент спроса пылесоса равен 0,1.

Поэтому для расчета токовой нагрузки и выбора автомата защиты в группе электропроводки коэффициент спроса влияет на результат. Расчетная мощность группы электропроводки рассчитывается по формуле:

P(расчетная)=К(спроса)×P(мощность установочная).
I (ток нагрузки)=Р (мощность расчетная)÷220 вольт.

Пример: В таблице ниже рассмотрим электроприборы, входящие в одну группу. Рассчитаем токовую нагрузку для этой группы и выберем автомат защиты с учетом коэффициента спроса.Коэффицмент спроса в примере выбирается индивидуально:

Сечение кабеля для нагрузки в 69 кВт и выбор номинала автомата

При прокладке электропроводки требуется знать, кабель с жилами какого сечения вам надо будет прокладывать. Выбор сечения кабеля можно делать либо по потребляемой мощности, либо по потребляемому току. Также учитывать надо длину кабеля и способ укладки.

Считаем: 20 х 0,8 = 16 (кВт)

Чтобы сделать выбор сечения кабеля по мощности, смотрим на наши таблицы:

Виды автоматов

Классификация автоматических выключателей происходит по следующим параметрам:

количество полюсов;
номинальный и предельный токи;
применяемый тип электромагнитного расцепителя;
максимальная мощность отключаемой способности.

Рассмотрим по порядку.

Количество полюсов

Однополюсные.
Обеспечивается защита одного выходящего провода, одной фазы.
Двухполюсные.
Как правило, это два совмещенных однополюсных автомата с одной общей ручкой управления. В ситуации, когда ток одного из автоматов превышает разрешенную нагрузку происходит отключение обоих устройств. Используются двухполюсные автоматы для полного отключения нагрузки (одна фаза), отключая рабочую фазу и рабочий нуль.
Трехполюсные.
Используются с трехфазными цепями, при превышении нагрузки происходит отключение трех фаз одновременно. Такие автоматы так же имеют один общий размыкатель цепи.
Четырехполюсные.
Аналогичны двухполюсным, но предназначены для работы с трехфазными цепями. При превышении нагрузки происходит размыкание трех фаз и рабочего нуля одновременно.

Номинальный и предельный токи

Тип электромагнитного расцепителя

B — размыкание при превышении номинального тока в 3–5 раз;
C — при превышении в 5–10 раз;
D — при превышении в 10–20 раз.

Подбор оптимального сечения кабеля

Пренебрежение данным правилом грозит серьезными последствиями!

Важно! Сначала следует рассчитывать мощность потребителей, а затем уже выбирать проводник соответствующего сечения и только после этого выбирать автомат (пакетник). Номинальный ток пакетника должен быть меньше максимального тока, разрешенного для провода этого сечения.

Для трехфазной цепи 380 Вольт это будет выглядеть вот так:

Как видите, не сложно. Хочу также добавить, советую выбирать кабель или провод наибольшего сечения жил, на случай если вы захотите подключить что-нибудь еще.

Расчет токовой нагрузки и выбор автомата защиты в однофазной электросети,220 вольт для группы электропроводки

Для расчета токовой нагрузки группы потребителей вводится так называемый коэффициент спроса. Коэффициент спроса (Кс) определяет вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени. Кс=1 соответствует одновременной работе всех электроприборов группы. Понятно, что включение и работа всех электроприборов в квартире практически не бывает. Есть целые системы расчета коэффициента спроса для домов, подьездов. Для каждой квартиры коэффициент спроса различается для отдельных комнат, отдельных потребителей и даже для различного стиля жизни жильцов. Например, коэффициент спроса для телевизора обычно равен 1,а коэффициент спроса пылесоса равен 0,1.

P(расчетная)=К(спроса)×P(мощность установочная).
I (ток нагрузки)=Р (мощность расчетная)÷220 вольт.

В общих, а не индивидуальных расчетах, для жилых помещений, коэффициент спроса принимается в зависимости от количества потребителей, таблица ниже:

Количество приемников в помещении

Как рассчитать сечение кабеля по току

Можно подобрать сечение кабеля по току. В этом случае проводим ту же работу — собираем данные о подключаемой нагрузке, но ищем в характеристиках максимальный потребляемый ток. Собрав все значения, суммируем их. Затем пользуемся все той же таблицей. Только ищем ближайшее большее значение в столбике, подписанном «Ток». В той же строке смотрим сечение провода.

Например, надо подключить варочную панель с пиковым потреблением тока 16 А. Будем прокладывать медный кабель, потому смотрим в соответствующей колонке — третья слева. Так как нет значения ровно 16 А, смотрим в строчке 19 А — это ближайшее большее. Подходящее сечение 2,0 мм2. Это и будет минимальное значение сечения кабеля для данного случая.

При подключении мощных бытовых электроприборов от щитка тянут отдельную линию электропитания. В этом случае выбор сечения кабеля несколько проще — требуется только одно значение мощности или тока

Обращать внимание не строчку с чуть меньшим значением нельзя. В этом случае при максимальной нагрузке проводник будет сильно греться, что может привести к тому, что расплавится изоляция. Что может быть дальше? Может сработать автомат защиты, если он установлен. Это самый благоприятный вариант. Может выйти из строя бытовая техника или начаться пожар. Потому выбор сечения кабеля всегда делайте по большему значению. В этом случае можно будет позже установить оборудование даже немного больше по мощности или потребляемому току без переделки проводки.

Читайте также:

Симптомы недосыпа

Для чего нужен расчет сечения кабеля

К электрическим сетям предъявляются следующие требования:

безопасность;
надежность;
экономичность.

Если выбранная площадь поперечного сечения провода окажется маленькой, то токовые нагрузки на кабели и провода будут большими, что приведет к перегреву. В результате может возникнуть аварийная ситуация, которая нанесет вред всему электрооборудованию и станет опасной для жизни и здоровья людей.

Если же монтировать провода с большой площадью поперечного сечения, то безопасное применение обеспечено. Но с финансовой точки зрения будет перерасход средств. Правильный выбор сечения провода — это залог длительной безопасной эксплуатации и рационального использования финансовых средств.

Правильному подбору проводника посвящёна отдельная глава в ПУЭ: “Глава 1.3. Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны”.

Осуществляется расчет сечения кабеля по мощности и току. Рассмотрим на примерах. Чтобы определить, какое сечение провода нужно для 5 кВт, потребуется использовать таблицы ПУЭ ( “Правила устройства электроустановок“). Данный справочник является регламентирующим документом. В нем указывается, что выбор сечения кабеля производится по 4 критериям:

Напряжение питания (однофазное или трехфазное).
Материал проводника.
Ток нагрузки, измеряемый в амперах (А), или мощность — в киловаттах (кВт).
Месторасположение кабеля.

В ПУЭ нет значения 5 кВт, поэтому придется выбрать следующую большую величину — 5,5 кВт. Для монтажа в квартире сегодня необходимо использовать провод из меди. В большинстве случаев установка происходит по воздуху, поэтому из справочных таблиц подойдет сечение 2,5 мм². При этом наибольшей допустимой токовой нагрузкой будет 25 А.

В вышеуказанном справочнике регламентируется ещё и ток, на который рассчитан вводный автомат (ВА). Согласно “Правилам устройства электроустановок“, при нагрузке 5,5 кВт ток ВА должен равняться 25 А. В документе указано, что номинальный ток провода, который подходит к дому или квартире, должен быть на порядок больше, чем у ВА. В данном случае после 25 А находится 35 А. Последнюю величину и необходимо брать за расчетную. Току 35 А соответствуют сечение 4 мм² и мощность 7,7 кВт. Итак, выбор сечения медного провода по мощности завершен: 4 мм².

Чтобы узнать, какое сечение провода нужно для 10 кВт, опять воспользуемся справочником. Если рассматривать случай для открытой проводки, то надо определиться с материалом кабеля и с питающим напряжением.

Например, для алюминиевого провода и напряжения 220 В ближайшая большая мощность будет 13 кВт, соответствующее сечение — 10 мм²; для 380 В мощность составит 12 кВт, а сечение — 4 мм².

Нюансы

Автомат с каким типом электромагнитного расцепителя выбрать
В быту чаще всего используются автоматы категории «В» и «С».
Обусловлено это максимально быстрым срабатыванием пакетных выключателей при превышении номинального тока. Это крайне актуально при использовании таких приборов как электрочайники, тостеры и утюги. В зависимости от типа используемой техники следует выбирать определенную категорию, желательно отдать предпочтение выключателям категории «В».
Автомат с какой максимальной мощностью отключаемой способности выбрать
Зависит от места расположения ввода электричества с подстанции в квартиру, если в непосредственной близости, то стоит выбирать с отключаемой способностью в 10000 ампер, в остальном же для городских квартир хватает устройств на 5000–6000 ампер. Можно перестраховаться и выбрать вариант в 10000 ампер, в конечном счете данный показатель влияет лишь на то, будет ли работоспособен автомат после короткого замыкания.
Какой тип провода выбрать: алюминий или медь
Настоятельно не рекомендуем приобретать алюминиевые проводники. Медная проводка более надежная и способна выдерживать более высокие токи.

Выводы и полезное видео по теме

Конструкция автоматического выключателя и его классификация. Понятие времятоковой характеристики и подбор номинала по сечению кабеля:

Читайте также:

Расчет веса пеноблока

Расчет мощности приборов и выбор автомата с использованием положений ПУЭ:

К выбору автоматического выключателя нужно отнестись ответственно, так как от этого зависит безопасность работы электросистемы дома. При всем множестве входных параметров и нюансов расчета необходимо помнить, что основная защитная функция автомата распространяется на проводку.

Пишите, пожалуйста, , задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи в расположенном ниже блоке. Делитесь полезной информацией, которая может пригодиться посетителям сайта. Расскажите о собственном опыте в выборе автоматических выключателей для защиты дачной или домашней электропроводки.

Открытая и закрытая прокладка проводов

В зависимости от размещения проводка делится на 2 вида:

закрытая;
открытая.

Сегодня в квартирах монтируют скрытую проводку. В стенах и потолках создаются специальные углубления, предназначенные для размещения кабеля. После установки проводников углубления штукатурят. В качестве проводов используют медные. Заранее всё планируется, т. к. со временем для наращивания электропроводки или замены элементов придется демонтировать отделку. Для скрытой отделки чаще используют провода и кабели, у которых плоская форма.

При открытой прокладке провода устанавливают вдоль поверхности помещения. Преимущества отдают гибким проводникам, у которых круглая форма. Их легко установить в кабель-каналы и пропустить сквозь гофру. Когда рассчитывают нагрузку на кабель, то учитывают способ укладки проводки.

Выбор автомата по мощности

То, что с электричеством шутки плохи, известно каждому. Неправильный расчёт схемы электроснабжения может привести как минимум к двум неприятным последствиям. Первое, это когда при включении нескольких энергоёмких электроприборов (например, стиральной машины, электрочайника и утюга) срабатывают автоматические выключатели и сеть обесточивается. Неприятно, но не смертельно. Второе, это когда при включении тех же приборов автоматы не сработают, и начнёт плавиться и дымиться электропроводка. А это уже смертельная опасность: до пожара всего один шаг. Вот почему выбор автомата по мощности нагрузки – дело первостепенной важности.

Автоматический однополюсный выключатель Schneider ВА63 1П 25А С на 25 ампер.

Немного теории

Из курса физики известно, что существует зависимость между электрической мощностью, силой тока и напряжением в электрической сети. В упрощённом виде эта зависимость выражается следующей формулой для однофазной сети:

где W – мощность тока в ваттах (Вт);

I – сила тока в амперах (А);

V – напряжение в вольтах (В).

В данном случае нас будет интересовать сила тока, поскольку по этому параметру часто подбирается автомат защиты электросети и характеристики электропроводки. Для удобства преобразуем вышеприведённую формулу в выражение:

В качестве примера рассчитаем силу тока для нагрузки, которую дают на электросеть упомянутые выше энергоёмкие потребители. Их суммарная мощность составит порядка 6 кВт, и при напряжении 220 В мы получим силу тока в цепи:

I = 6000 Вт / 220 В = 27,3 А

Для трёхфазной схемы подключения формула (2) примет следующий вид:

Это изменение вызвано тем обстоятельством, что при равной нагрузке и равномерном распределении мощности по фазам ток в трёхфазной сети будет втрое меньше. Таким образом, при той же суммарной мощности в 6 кВт, но при напряжении 380 В, сила тока в цепи будет равна:

I = 6000 Вт / (1,73 х 380 В) = 9,1 А

Получив данный показатель, можно приступать к подбору автоматического выключателя, обеспечивающего защиту сети от перегрузки.

Подбор номинала автоматического выключателя по току и мощности нагрузки

Для выбора подходящего автомата удобно рассчитать силу тока на один киловатт мощности нагрузки и составить соответствующую таблицу. Применив формулу (2) и коэффициент мощности 0.95 для напряжения 220 В, получим:

1000 Вт / (220 В х 0,95) = 4,78 А

Учитывая, что напряжение в наших электросетях нередко не дотягивает до положенных 220 В, вполне корректно принять значение 5 А на 1 кВт мощности. Тогда таблица зависимости силы тока от нагрузки будет выглядеть в таблице 1, следующим образом:

Мощность, кВт	2	4	6	8	10	12	14	16
Сила тока, А	10	20	30	40	50	60	70	80

Данная таблица даёт приблизительную оценку силы переменного тока, протекающего по однофазной электрической сети при включении бытовых электроприборов. При этом следует помнить, что имеется в виду пиковая потребляемая мощность, а не средняя. Эту информацию можно найти в документации, прилагаемой к электротехническому изделию. На практике удобней пользоваться таблицей предельных нагрузок, учитывающей тот факт, что автоматы выпускаются с определённым номиналом по силе тока (таблица 2):

Схема подключения	Номиналы автоматов по току
10 А	16 А	20 А	25 А	32 А	40 А	50 А	63 А
Однофазная, 220 В	2,2 кВт	3,5 кВт	4,4 кВт	5,5 кВт	7,0 кВт	8,8 кВт	11 кВт	14 кВт
Трёхфазная, 380 В	6,6 кВт	10,6	13,2	16,5	21,0	26,4	33,1	41,6

Например, если нужно узнать, на сколько ампер нужен автомат под мощность 15 кВт при трёхфазном токе, то ищем в таблице ближайшее большее значение – оно составляет 16,5 кВт, что соответствует автомату на 25 ампер.

В реальности существуют ограничения по выделяемой мощности. В частности, в современных городских многоквартирных домах с электроплитой выделенная мощность составляет от 10 до 12 киловатт, а на входе ставится автомат на 50 А. Эту мощность разумно разбить на группы с учётом того, что самые энергоёмкие приборы концентрируются на кухне и в ванной комнате. На каждую группу ставится свой автомат, что позволяет исключить полное обесточивание квартиры в случае возникновения перегрузки на одной из линий.

В частности, под электроплиту (или варочную панель) целесообразно сделать отдельный ввод и установить автомат на 32 или 40 ампер (в зависимости от мощности плиты и духовки), а также силовую розетку с соответствующим номинальным током. Других потребителей подключать к этой группе не стоит. Отдельная линия должна быть и у стиральной машины, и у кондиционера – для них будет достаточно автомата на 25 А.

На вопрос о том, сколько розеток можно подключить на один автомат, можно ответить одной фразой: сколько угодно. Сами по себе розетки не потребляют электроэнергию, то есть не создают нагрузку на сеть. Нужно лишь позаботиться о том, чтобы суммарная мощность одновременно включаемых электроприборов соответствовала сечению провода и мощности автомата, о чём будет сказано ниже.

Для частного дома или коттеджа вводной автомат подбирается в зависимости от выделенной мощности. Далеко не всем хозяевам удаётся получить желаемое количество киловатт, особенно в регионах с ограниченными возможностями электросетей. Но в любом случае, как и для городских квартир, сохраняется принцип разделения потребителей на отдельные группы.

Вводной автомат для частного дома

Подбор номинала автоматического выключателя по сечению провода

Определив номинал автомата, исходя из мощности «подвешенной» нагрузки, необходимо убедиться в том, что электропроводка выдержит соответствующий ток. В качестве ориентира можно воспользоваться нижеприведённой таблицей, составленной для медного провода и однофазной цепи (таблица 3):

Как видим, все три показателя (мощность, сила тока и сечение провода) взаимосвязаны, поэтому номинал автомата можно, в принципе, выбирать по любому из них. В то же время необходимо убедиться, что все параметры стыкуются между собой, и при необходимости сделать соответствующую корректировку.

При любом раскладе следует помнить следующее:

Установка чрезмерно мощного автомата может привести к тому, что до его срабатывания электрооборудование, не защищённое собственным предохранителем, выйдет из строя.
Автомат с заниженным числом ампер способен стать источником нервных стрессов, обесточивая дом или отдельные помещения при включении электрочайника, утюга или пылесоса.

Онлайн выбор автомата по сечению кабеля

Данный онлайн калькулятор позволяет произвести расчет и выбор автоматического выключателя по сечению кабеля для обеспечения надежной защиты электрической сети от перегрузок и токов короткого замыкания.

Почему необходимо подбирать автомат исходя из сечения кабеля?

Одной из основных характеристик всех электрических кабелей и проводов является длительно допустимый ток, величина которого зависит от сечения жил, превышение длительно допустимого тока сети, например вследствие перегрузки, приводит к перегреву кабелей, разрушению их изоляции и как следствие выходу из строя электропроводки, поэтому в соответствии с требованиями ПУЭ, а так же ГОСТ 30331.5-95 необходимо обеспечить согласованность выбранных проводников и аппаратов защиты.

С методикой расчета и выбора аппаратов защиты электрической сети вы можете ознакомиться в статье: «Расчет электрической сети и выбор аппаратов защиты«.

Именно на приведенной в указанной выше статье методике и основана работа данного калькулятора.

Для расчета автоматического выключателя по сечению кабеля с помощью нашего онлайн-калькулятора необходимо:

Указать тип кабеля — медный или алюминиевый
Выбрать способ его прокладки — открыто (в воздухе, в стене, в коробе, на скобах, в лотках, в кабель-каналах и т.д.) либо в земле.
Указать имеется ли возможность возникновения в сети небольших по величине но продолжительных по времени перегрузок (например, в бытовых сетях такая возможность, как правило, имеется, а в случае если рассчитываемый кабель предназначен для подключения только одного электроприбора, например бойлера, стиральной машины, электроплиты и т.п. возникновение таких перегрузок исключено). В случае если вы не уверены возможно ли возникновение таких перегрузок укажите «да».
Нажать кнопку «РАССЧИТАТЬ», после чего калькулятор самостоятельно по сечению и другим указанным вами данным определит длительный допустимый ток кабеля и произведет выбор ближайшего меньшего стандартного значения номинального тока автомата.

Примечание: Расчет справедлив только для кабелей и аппаратов защиты характеристики которых отвечают требованиям соответствующих ГОСТов.

Оказался ли полезен для Вас данный онлайн калькулятор? Или может быть у Вас остались вопросы? Напишите нам в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Читайте так же:

13 комментариев

Очень правильный и полезный сайт!
Большое спасибо вам!

Здравствуйте, Эдуард! Спасибо за Ваш положительный отзыв!

1,5 мм кабель на 16 А автомат да Вы оптимисты )) В воздухе, в гофре, в штукатурке а так же в Норильске и в Крыму все одним цветом и зимой и летом. По теплу 16 А автомат когда сработает, а по току ? Так то спасибо Вам даете мне работу.

Здравствуйте, Саша. Вы можете использовать медные кабеля сечением 10 квадратов и защищать их двухамперным автоматом, это Ваше право, как настоящего специалиста. А уж о том какой большой Вы специалист, красноречиво говорит Ваш комментарий.
Я то, дурень необразованный, думал что неважно в Крыму приложен кабель или в Норильске, но вы открыли мне глаза, спасибо! Действительно, когда кабель прокладывается в Крыму, а автомат его защищающий установлен в Норильске, могут быть проблемы, ведь кабель в Крыму при протекании по нему тока будет перегреваться, так как будет плохо охлаждаться из-за жары, а тепловой расцепитель автомата греться не будет, потому как в Норильске то Ведь холодно! И как я раньше об этом не подумал!
Какие же дураки вообще писали ГОСТ 30331.5-95!
А эти Ваши замечательные формулировки: «по теплу», «по току»! Сразу видно что Вы человек знающий свое дело, досканально изучивший техническую нормативную литературу и Вас не проведешь.

Но если серьёзно, если Вы действительно хотите чему то научиться, а не просто пороть эту чушь в комментариях, советую Вам к прочтению эту статью: https://elektroshkola.ru/elektrotexnicheskie-raschety/raschet-elektricheskoj-seti-i-vybor-apparatov-zashhity/

Для 1.5 мм кабеля обычно используется автоматы на 10А для скрытой прокладки. Обычно, это если в нормальных условиях. А вот если в Норильске кабель проложен во льду, то можно ему дать нагрузку и гораздо больше. Соответственно и автомат можно выбрать более высоких ВТХ.

Михаил, дайте угадаю, Вы нашли табличку в итернете, посмотрели пару роликов на youtube и возомнив себя, после этого, великим специалистом, решили тут блеснуть своими знаниями? Блеснуть у Вас несомненно получилось, но однозначно не знаниями.
Можете подтвердить свои утверждения конкретными ссылками на нормативные документы?
Впрочем, учитывая Ваши определения про «более высокие ВТХ», могу предположить, что чтение нормативных документов — это не про Вас.

Обычно на медный кабель сечением 1,5 мм2 действительно ставят автомат на 10 А из следующих соображений:
1) Длительно допустимая нагрузка на медный трёхжильный кабель при прокладке его «не в земле» в соответствии с таблицей №1.3.6 ПУЭ (издание 7) составляет около 19А. Также можно обратиться к ГОСТ 31996-2012 на изготовление кабеля ВВГ (таблица 19). Там значение длительно допустимого тока составляет чуть больше — 21А.
Если мы для такого кабеля используем автомат на 16 А, то ток расцепления такого автомата составит 16*1,45 = 23,2А (то есть автомат под такой нагрузкой отключится в течение часа).
То есть чисто теоретически автомат на 16А позволит такому кабелю работать под нагрузкой превышающей допустимое значение (хоть и незначительно).