Расчет нагрузки на фундамент формула несущей способности

Значение слова Нагрузка электроэнергетической системы

Нагрузка электрической системы, общая электрическая мощность, потребляемая всеми приемниками (потребителями) электрической энергии, подключенными к распределительным сетям системы, и мощность, используемая для покрытия потерь во всех соединениях электрической сети (трансформаторы, преобразователи, линии). Зависимость от изменений N и от времени, то есть мощность потребителя или ток в сети как функция времени, называется графиком нагрузки. Различают индивидуальные и групповые кривые нагрузки, соответственно, для отдельных потребителей и для групп потребителей. N и s., Определяемые мощностью потребителя, являются случайными величинами, которые принимают разные значения с некоторой вероятностью. Потребители обычно не работают одновременно и не все работают на полную мощность, поэтому фактически N и вместе с всегда ниже, чем сумма индивидуальных мощностей потребителей. Отношение максимальной потребляемой мощности к подключенной мощности называется коэффициентом одновременности. Отношение наибольшей нагрузки данной группы потребителей к их установленной мощности называется коэффициентом спроса. При определении N и вместе с этим проводится различие между средней нагрузкой, т. Е. Значением нагрузки электрической системы, которое равно отношению между производимой (или используемой) энергией в течение определенного периода времени и продолжительностью этого периода в часах, и квадратный корень N и вместе с днем, месяцем, кварталом, годом. Под активной (реактивной) N и вместе с пониманием общей активной (реактивной) мощности всех потребителей с учетом ее потерь в электрических сетях. Активная мощность P отдельной нагрузки, группы нагрузок или N и вместе с определяется как P = S × cosj, где S = UI – полная мощность (U – напряжение, I – ток), cos j – коэффициент мощности, j = дуги Q / P, где Q – реактивная мощность нагрузка. N и наряду с резко или скачкообразно меняющимся расписанием называется рывковой нагрузкой. В N и вместе с тем, когда изменяются условия эксплуатации и нарушается режим энергосистемы (напряжение, частота, параметры передачи, конфигурация сети и т.д.), Происходят переходные процессы. При изучении этих процессов обычно рассматриваются не отдельные нагрузки, а группы нагрузок (узлы нагрузки), подключенные к мощной подстанции, высоковольтной распределительной сети или линии электропередачи. Узлы нагрузки могут также включать синхронные компенсаторы или отдельные маломощные (намного меньшие нагрузки) генераторы или небольшие станции. Состав потребителей, относящихся к узлу нагрузки, в зависимости от региона (города, промышленного или сельскохозяйственного района и т.д.) может варьироваться в довольно широких пределах. В среднем нагрузка по городам характеризуется следующим распределением: асинхронные электродвигатели 50-70%; осветительные приборы 20-30%; выпрямители, инверторы, печи и отопительные приборы 5-10%; синхронные электродвигатели 3-10%; потери в сетях 5-8%.

  Процессы в узлах нагрузки влияют на работу энергосистемы в целом. Степень этого влияния зависит от характеристик нагрузки, под которыми обычно понимают зависимость активной и реактивной мощности, потребляемой в узлах, крутящего момента или тока от напряжения или частоты. Различают 2 типа нагрузочных характеристик: статические и динамические. Статическая характеристика – это зависимость мощности, крутящего момента или тока от напряжения (или частоты), определяемая при медленных изменениях N и вместе с. Статическая характеристика представлена ​​в виде кривых P = j1 (U); Q = j2 (U); Р = j1 (f) и Q = j2 (f). Те же зависимости, определяемые при быстром изменении N и с., Называются динамическими характеристиками. Надежность энергосистемы в любом режиме во многом зависит от соотношения Н к а в этом режиме и максимально возможной нагрузки.

  Лит .: Маркович И. М., Режимы энергосистем, 4-е изд., М., 1969; Веников В.А., Переходные электромеханические процессы в электрических системах, М., 1970; Электрические нагрузки промышленных предприятий, Л., 1971; Керного В.В., Поспелов Г.Е., Федин В.Т., Местные электрические сети, Минск, 1972.

  В.А. Веников.

Большая Советская Энциклопедия М .: «Советская Энциклопедия», 1969-1978 гг

Вычисление площади фундамента и веса.

Важнейший фактор – грунт под фундаментом, он может не выдерживать больших нагрузок. Чтобы этого не произошло, необходимо рассчитать общий вес постройки, включая фундамент.

Пример расчета веса фундамента: вы хотите построить кирпичное здание и выбрали для него ленточный фундамент. Фундамент погружается в землю ниже глубины промерзания и будет иметь высоту 2 метра.

Затем рассчитываем длину всей ленты, то есть периметр: P = (a + b) * 2 = (5 + * 2 = 26 м, складываем длину внутренней стены, 5 метров, как В результате получаем общую длину фундамента 31 м.

Далее рассчитываем объем, для этого необходимо ширину фундамента умножить на длину и высоту, допустим, ширина будет 50см, значит 0,5см * 31м * 2м = 31м2. Армированный бетон имеет площадь 2400 кг / м 3, теперь находим вес фундаментной конструкции: 31 м3 * 2400 кг / м = 74 тонны 400 килограмм.

Контрольная площадь будет 3100 * 50 = 15500 см 2. Теперь мы прибавляем вес фундамента к весу здания и делим его на площадь опоры, теперь у вас есть нагрузка в один килограмм на 1 см 2 .

Что ж, если по вашим расчетам максимальная нагрузка превысила эти типы грунтов, то давайте изменим размеры фундамента, чтобы увеличить площадь его опоры. Если у вас ленточный тип фундамента, вы можете увеличить площадь его опоры, увеличив ширину, а если у вас фундамент столбчатого типа, то увеличиваем размер столбца или их количество. Но следует помнить, что общий вес дома от этого увеличится, поэтому рекомендуется произвести пересчет.

1 Нагрузки, учитываемые при расчетах оснований и

основы

Нагрузки,

на которых рассчитываются базы

и основа определяется результатами

расчет с учетом сотрудничества

конструкции и фундаменты.

Нагрузки

на основании допускается определять

без их перераспределения

надземное строительство с

расчеты:

4

—

фундаменты зданий и сооружений 3-го

класс;

—

общая устойчивость грунтового массива

фундаменты вместе со строительством;

—

средние значения основных деформаций;

—

деформации основания при стрельбе

типичного местного почвенного проекта

условия.

В

в зависимости от продолжительности

действия нагрузок различают постоянные

и временные (долгосрочные, краткосрочные,

специальные грузы.

К

постоянные нагрузки включают массу

части конструкции, вес и давление

почвы. Постоянные нагрузки определяют

на основе проектных данных на основе

геометрические и конкретные размеры

массы материалов, из которых они происходят

артефакт.

К

основные виды длительных нагрузок

должен включать: много временного

перегородки, швы и плинтусы внизу

оборудование; стационарная масса

оборудование; давление газов и жидкостей;

нагрузка на перекрытие, подлежащая хранению

материалы; множество людей, животных,

бытовое штабелеукладывающее оборудование;

общественные и сельскохозяйственные

здания с пониженным регулированием

ценности; вертикальные нагрузки от

мостовые краны и мостовые краны с опущенным

нормативные значения; влияние,

вызванные деформациями основания,

не сопровождается кардинальным изменением

структура почвы, а также оттепель

вечномерзлые почвы; много снега

с уменьшенным расчетным значением,

определяется путем умножения общей

значение, рассчитанное по коэффициенту

0,5 начиная с третьего снежного района

и так далее.

К

основные виды кратковременных нагрузок

должен включать: нагрузки от оборудования,

зарождающиеся на этапе запуска,

переходные и судебные процедуры,

много людей, почините материалы в

участки обслуживания и ремонта оборудования;

множество людей, животных, оборудования

на этажах жилых, общественных зданий и

хозяйственные постройки с полным

нормативное значение; много снега

с полным расчетным значением; ветер

грузы; множество льда,

К

специальные грузы должны включать:

сейсмические воздействия; взрывной

влияние; нагрузки, вызванные внезапными нагрузками

нарушение технологического процесса;

эффекты деформации

фундамент с корнем

изменения в структуре почвы.

В

расчеты фундаментов и фундаментов должны

учитывать складские нагрузки

размещены материалы и оборудование

близко к фундаменту.

В

расчет предельного состояния

эффективность и надежность, подшипник

емкость и нормальная работа

снабжены расчетными коэффициентами,

которые позволяют учитывать отдельно

характеристики физико-механических свойств

основные почвы,

5

технические характеристики

действующие нагрузки, ответственность

и характеристики расчетных схем

здания и сооружения.

Коэффициент

надежность нагрузки 

учитывает возможность случайного

отклонения (вверх) внешних

нагрузки в реальных условиях от нагрузок,

принят в проект.

Расчеты

фундаменты и фундаменты производятся на

определенные расчетные нагрузки

умножая их нормативные значения на

соответствующие коэффициенты безопасности.

В

расчеты деформации – группа II

предельные состояния

(II

GPS), коэффициент запаса прочности по нагрузке



= 1.

В

расчеты для первой предельной группы

состояния (I GPS) для постоянных нагрузок

значения 

принимается по таблице 1; для временного

нагрузки в зависимости от типа нагрузки

– согласно СНиП 2.01.07-85. Для некоторых типов

значения временных нагрузок 

приведены в таблице 2

Т

таблица 1 – Коэффициенты безопасности

заряжен

6

Т

таблица 2 – Коэффициенты безопасности

заряжен

Если необходим расчет в гигакалориях

При отсутствии счетчика тепловой энергии на открытом контуре отопления расчет тепловой нагрузки для обогрева здания рассчитывается по формуле Q = V * (T1 – T2) / 1000, где:

• V – количество воды, потребляемое системой отопления, исчисляется в тоннах или 3 ,
• T1 – это число, которое показывает температуру горячей воды, измеренную в ° C, а для расчетов берется температура, соответствующая определенному давлению в системе. У этого показателя есть название – энтальпия. Если снимать температурные индикаторы нецелесообразно, используется средний показатель. Он находится в пределах 60-65 o C.
• Т2 – температура холодной воды. В системе измерить его достаточно сложно, поэтому разработаны постоянные показатели, зависящие от внешнего температурного режима. Например, в одном из регионов в холодное время года этот показатель принимается равным 5, летом – 15.
• 1.000 – коэффициент для немедленного получения результата в гигакалориях.

В случае замкнутого контура тепловая нагрузка (Гкал / ч) рассчитывается иначе:

• α – коэффициент, предназначенный для поправки на климатические условия. С учетом температуры наружного воздуха от -30 ° C;
• V – объем здания по внешним замерам;
• qо – удельный показатель нагрева конструкции при заданной tн.р = -30 о С, измеряемый в ккал / м 3 * С;
• tv – расчетная внутренняя температура в здании;
• tн.р – уличная температура, рассчитанная для составления проекта системы отопления;
• Кн.р – коэффициент инфильтрации. Это вызвано взаимосвязью между тепловыми потерями проектного здания и инфильтрациями и теплопередачей через внешние элементы конструкции при уличной температуре, которая устанавливается в рамках разрабатываемого проекта.

Расчет тепловой нагрузки несколько расширен, но именно эта формула приводится в технической литературе.

Плиточный фундамент.

Плитный фундамент представляет собой монолитную конструкцию, залитую под всю площадь застройки. Чтобы произвести расчет, вам потребуются основные данные, то есть площадь и толщина. Наше здание имеет размеры 5 на 8, а его площадь будет 40 м 2. Рекомендуемая минимальная толщина 10-15 сантиметров, а это значит, что для заливки фундамента потребуется 400 м 3 бетона.

Высота опорной плиты равна высоте и ширине ребра жесткости. Это означает, что если высота основной плиты составляет 10 см, глубина и ширина элемента жесткости также будут 10 см, из этого следует, что поперечное сечение ребра 10 см будет 0,1 м * 0,1 = 0,01 метра, тогда мы умножаем результат 0,01 м, по всей длине ребра 47 м получаем объем 0,41 м 3 .

Плиточный тип фундамента. Количество арматуры и вязальной проволоки.

Количество армирования зависит от местности и веса здания. Допустим, ваша конструкция находится на устойчивом основании и легкая, поэтому подойдет тонкая арматура диаметром 1 сантиметр. Что ж, если конструкция дома тяжелая и расположена на неустойчивом грунте, то вам подойдет более толстая 14-миллиметровая арматура. Шаг арматурного каркаса не менее 20 сантиметров.

Например, фундамент частного дома имеет длину 8 метров и ширину 5 метров. При частоте шага 30 сантиметров необходимо 27 стержней в длину и 17. Необходимо 2 планки, поэтому количество стержней будет (30 + 27) * 2 = 114. Теперь умножаем это число на длину одного бар.

Затем создадим соединение в местах верхнего звена арматуры с нижним звеном, то же сделаем на пересечении продольных и поперечных стержней. Количество подключений будет 27 * 17 = 459.

При толщине плиты 20 см и расстоянии рамы от поверхности 5 см это означает, что для соединения требуется арматура длиной 20 см – 10 см = 10 см, и теперь общее количество соединений составляет 459 * 0,1 м = 45,9 метров арматуры.

По количеству пересечений турников можно рассчитать необходимое количество проволоки. На нижнем уровне будет 459 подключений, а на верхнем – столько же, всего 918 подключений. Чтобы связать одну из этих точек, вам понадобится сложенный пополам провод, общая длина одного соединения составляет 30 см, что означает 918 м * 0,3 м = 275,4 метра.

Общая последовательность расчета

• Определение веса здания, давления ветра и снега.
• Оценка несущей способности почвы.
• Расчет массы основания.
• Сравнение общей нагрузки от массы конструкции и ее фундамента, воздействия снега и ветра с расчетным сопротивлением земли.
• Коррекция размера (при необходимости).

Масса здания рассчитывается от его площади (Sd). Для расчетов используется средний удельный вес кровли, стен и полов в зависимости от используемых материалов из справочных таблиц.

Удельный вес 1 м2 стен:

Удельный вес 1 м2 этажей:

Удельный вес 1 м2 кровли:

Масса здания рассчитывается как сумма факторов площади конструкции для удельного веса крыши, стен и полов. К полученному весу постройки необходимо прибавить полезные нагрузки (мебель, люди), которые рекомендуется брать ориентировочно для жилых помещений из расчета 100 кг массы на 1 м2.

2. Ветровая нагрузка на фундамент.

Он находится по формуле:

W = W ∙ k, где W = 24-120 кг / м2 – нормативное значение ветрового давления (по таблицам в зависимости от региона России).

При определении значения коэффициента k учитывается тип грунта:

• А – ровные участки.
• Б – есть препятствия высотой 10м.
• C – городские районы с высотой> 25 м.

Коэффициент вариации давления по высоте (k)

Для небоскребов (башни, пилоны) расчет выполняется с учетом пульсаций ветра.

3. Давление снега на фундамент.

он определяется как произведение поверхности крыши на коэффициент уклона и вес одного квадратного метра снежного покрова, величина которого зависит от региона.

Стандартная нагрузка на снежный покров для России, кг / м2:

Коэффициент влияния ската кровли:

Чтобы определить, какая нагрузка приходится на фундамент, необходимо сложить статические и временные эффекты и умножить полученный результат на коэффициент безопасности (1,5). Подобные расчеты легко выполнять с помощью калькуляторов, которые содержат необходимые базы данных.

4. Несущая способность почвы.

При разработке проекта в обязательном порядке проводится геологоразведка на строительной площадке. По результатам этих работ определяется тип грунта и, исходя из него, несущая способность слоя на глубине фундамента. Последний также зависит от уровня замерзания (df) и наличия грунтовых вод (dw).

Подошвы, углубляющиеся в землю:

Коэффициент надежности по нагрузке

Второй фактор, на который мы должны умножить все стандартные (характерные) значения нагрузок, чтобы получить расчетные значения, – это коэффициент запаса прочности по нагрузке f. Суть этого коэффициента в том, что мы никогда не сможем точно определить нагрузку в той или иной ситуации – и плотность материала может меняться, а толщина слоев и активные нагрузки могут выходить за определенные им среднестатистические пределы. – в общем, коэффициент γf является, по сути, запасом прочности, который увеличивает или уменьшает нагрузку в зависимости от ситуации. И самое главное для нас – определиться с правильной расчетной ситуацией, чтобы правильно выбрать γf.

Чтобы понять, какое значение коэффициента γf следует выбирать в разных случаях, необходимо овладеть понятиями предельных, эксплуатационных, квазипостоянных и циклических значений нагрузок. Чтобы вы не почувствовали, что я хочу вас полностью запутать (DBN «Нагрузки и воздействия» отлично справляется с этим, никаких дополнительных усилий не требуется), я сразу же значительно упрощу анализ этих концепций. Мы отбрасываем последние два как крайне редкие (с точки зрения сопротивления, ползучести и т.д.), Но помним первые два:

– предельное значение всегда используется в расчете на основе первого предельного состояния (подробнее о предельных состояниях здесь);

– значение услуги всегда используется при расчете второго предельного состояния.

Для предельного значения к коэффициенту запаса прочности по нагрузке добавляется буква «m» – γfm, а для рабочего – буква «e» – γfe. Значение предельного значения, как правило, выше значения эксплуатационного, поэтому при расчете конструкций по первому предельному состоянию (по прочности и устойчивости) расчетное значение нагрузок будет быть больше расчета по второму предельному состоянию (по деформируемости и трещиностойкости).

Все значения коэффициентов можно выбрать в ДБН «Нагрузки и воздействия», начиная с пункта 5.1 и до конца документа.

Пример 1. Определение коэффициентов надежности по нагрузке.

Допустим, у нас есть нагрузка от веса плиты 300 кг / м2 и живая нагрузка от веса людей в квартире. Нам необходимо определить предельное и рабочее значение этих нагрузок для устойчивого состояния. Коэффициент надежности ответственности γn определяется для класса CC2 и категории B (см. Пункт 1 настоящей статьи).

1) Нагрузка от веса плиты относится к весу конструкций, коэффициенты для нее взяты из Раздела 5 ДБН «Нагрузки и удары». Из таблицы 5.1 находим γfm = 1,1; fe = 1.0.

Коэффициент надежности ответственности за расчет первого предельного состояния равен 1,0; для расчета второго предельного состояния – 0,975 (см таблицу 5 пункта 1 настоящей статьи).

Следовательно, при расчете по первому предельному состоянию нагрузка, рассчитанная по весу плиты, составит 1,1 ∙ 1,0 ∙ 300 = 330 кг / м2, а при расчете по второму предельному состоянию – 1,0 ∙ 0,975 ∙ 300 = 293 кг / м2.

2) Движущаяся нагрузка по весу людей относится к разделу 6 ДБН, из таблицы 6.2 находим нормативное (характеристическое) значение нагрузки 150 кг / м2. Из пункта 6.7 находим коэффициент запаса прочности по предельному значению γfm = 1,3 (для нагрузок менее 200 кг / м2). Я не нашел коэффициент запаса прочности для рабочего значения в разделе 6 для равномерно распределенных нагрузок, но беру на себя смелость взять его из старой памяти γfe = 1.0.

Коэффициент надежности ответственности за расчет первого предельного состояния равен 1,0; для расчета второго предельного состояния – 0,975 (см таблицу 5 пункта 1 настоящей статьи).

Следовательно, при расчете по первому предельному состоянию расчетная динамическая нагрузка составит 1,3 ∙ 1,0 ∙ 150 = 195 кг / м2, а при расчете по второму предельному состоянию – 1,0 ∙ 0,975 ∙ 150 = 146 кг / м2.

Из примера 1 мы видим, что значения нагрузки в разных частях расчета будут значительно отличаться.

При расчете временных нагрузок для многоэтажных домов советую не забывать о понижающих коэффициентах из пункта 6.8 ДБН «Нагрузки и удары», они не допускают чрезмерных затрат и доводят расчетную модель до максимально правдоподобной. Правда, при расчетах в программных системах необходимо немного повернуть, чтобы учесть пониженную нагрузку только для фундаментов, колонн и балок, а для перекрытий это уменьшение не работает.

Как самостоятельно рассчитать нагрузку на фундамент

Цель расчета – выбор типа фундамента и его габаритов. При этом решаются следующие задачи: оценка нагрузок от конструкции будущего сооружения, действующих на единицу поверхности почвы; сравнение полученных результатов с проходимостью тренировки на глубине тренировки.

• Регион (климатические условия, сейсмическая опасность).
• Информация о типе грунта, уровне грунтовых вод на строительной площадке (желательно получать такую ​​информацию по результатам геологических изысканий, но при предварительной оценке возможно использование данных о близлежащих участках).
• Предполагаемая планировка будущего здания, этажность, тип кровли.
• Какие стройматериалы будут использованы для строительства.

Окончательный расчет фундамента можно делать только после проектирования и, желательно, если это сделает специализированная организация. Однако предварительную оценку можно провести самостоятельно, чтобы определить подходящее место, количество необходимых материалов и объем работ. Это повысит долговечность (предотвратит деформацию фундамента и строительных конструкций) и снизит затраты. Довольно просто и удобно проблема решается с помощью онлайн-калькуляторов, которые распространились за последние несколько лет.

В первую входит общий вес самой конструкции. Он состоит из массы стен, фундамента, крыши, перекрытия, утеплителя, окон и дверей, мебели, бытовой техники, канализации, отопления, водопровода, декора, жильцов. Второй тип – временный. Это снегопад, сильный ветер, сейсмические воздействия.

Нагрузка стен

Чтобы определить нагрузку от стен, необходимо рассчитать такие параметры, как этажность, их высота, размеры в плоскости. То есть необходимо знать длину, высоту и ширину всех стен дома и умножение этих данных определяет общий объем стен здания. Затем объем здания умножается на удельный вес материала, использованного в качестве стен, в соответствии с таблицей ниже, чтобы получить вес всех стен здания. Затем вес здания делится на площадь опоры стен на фундамент.

Перечисленные действия можно записать в следующем порядке:

Определите площадь стен S = AxB, где S – площадь, A – ширина, B – высота.

Определите объем стен V = SxT, где V – объем, S – площадь, T – толщина стен.

Определите вес стен Q = Vxg, где Q – вес, V – объем, g – удельный вес материала стены. Определяем удельную нагрузку, с которой стены здания давят на фундамент (кг / м2) q = Q / s, где s – площадь несения опорных конструкций на фундамент.

Постоянные, длительные и кратковременные нагрузки

Третье, что необходимо учитывать при определении сочетания расчетных нагрузок, – это концепция постоянных, длительных и краткосрочных нагрузок. Дело в том, что для каждого вида этих нагрузок используются разные коэффициенты для определения комбинаций. Следовательно, после определения всех нагрузок, действующих на здание, необходимо обратиться к пунктам 4.11 – 4.13 ДБН «Нагрузки и воздействия» и выбрать, к какому типу относится каждая нагрузка.

Здесь я хочу обратить ваше внимание на параграфы 4.12 (h) и 4.13 (b), а также на параграф

4.12 (j) и 4.13 (c).

Как человеческие и снеговые нагрузки могут быть одновременно долгосрочными и краткосрочными? Если брать их туда и сюда, то явно будет избыток. И правильно следует сделать выбор в пользу одного из двух вариантов: если мы рассматриваем конструкцию на ползучесть (например) и в расчете используем стандартное значение нагрузки с небольшим (т.е почти постоянным) значением, тогда такую ​​нагрузку временную следует отнести к категории долговременных; если вы выполняете обычный расчет с использованием предельных и рабочих значений нагрузок, ваши активные нагрузки в этом случае относятся к краткосрочным.

Поэтому в большинстве случаев нагрузки людей и снега кратковременны.

Пример 2. Определение типа нагрузок в расчете.

В таблице записаны нагрузки, собранные для конструкции здания. В правом столбце необходимо указать вид нагрузки согласно пунктам 4.11 – 4.13 ДБН «Нагрузки и воздействия».

Калькулятор расчета необходимой мощности котла

Чтобы определить примерную мощность, можно знать простое соотношение: для обогрева 10 м2 потребуется 1 кВт мощности.

Например, площадь дома 300 м2, а это значит, что вам необходимо приобрести котел мощностью не менее 30 кВт.

Для расчета мощности отопительного котла для конкретного дома необходимо ввести в калькулятор некоторые параметры, предварительно замерив комнату: указать желаемую температуру в помещении, среднюю температуру наружного воздуха зимой, размер помещения (длина, высота) в метрах, размер окон и дверей, указать наличие вентиляции, тип полов и т д

Затем нужно нажать на кнопку «Рассчитать». Калькулятор быстро рассчитает, какой тип котла нужен для отопления дома.

Наш онлайн-калькулятор для расчета мощности котла предусматривает рабочий резерв устройства с учетом конкретных характеристик помещения. Путем сложения всех параметров, введенных в таблицу, получается общее значение необходимой мощности, которой должен удовлетворять котел.