Нагрузка кабеля по сечению. Расчет нагрузки на кабель: как правильно подобрать сечение провода для электропроводки

Как рассчитать допустимую нагрузку на кабель по его сечению. Какое сечение провода выбрать для разной мощности. От чего зависит нагрузочная способность кабеля. Как не ошибиться при выборе сечения провода для электропроводки.

Что такое нагрузка на кабель и почему это важно

Нагрузка на кабель — это сила тока, протекающего по проводнику. От правильного выбора сечения кабеля в зависимости от нагрузки зависит безопасность и надежность всей электропроводки. Почему это так важно?

• При недостаточном сечении провод будет перегреваться, что может привести к возгоранию.
• Слишком тонкий провод создает большое падение напряжения, электроприборы будут работать некорректно.
• Чрезмерно толстый кабель — это лишние затраты на материалы.

Поэтому очень важно уметь правильно рассчитывать необходимое сечение кабеля исходя из планируемой нагрузки. Это позволит обеспечить безопасность и экономичность электропроводки.

От чего зависит допустимая нагрузка на кабель

На допустимую токовую нагрузку кабеля влияют следующие основные факторы:

1. Материал жилы (медь или алюминий)
2. Сечение жилы
3. Тип изоляции
4. Способ прокладки кабеля
5. Температура окружающей среды

Наибольшее значение имеют первые два параметра — материал и сечение токопроводящей жилы. Медные провода способны пропускать больший ток по сравнению с алюминиевыми аналогичного сечения. А чем больше сечение, тем выше допустимая нагрузка.

Таблица допустимых токовых нагрузок на кабели

Для удобства выбора кабеля можно воспользоваться готовыми таблицами допустимых токовых нагрузок. Вот пример такой таблицы для наиболее распространенных сечений медных и алюминиевых проводов:

Сечение, мм²	Медь, А	Алюминий, А
1.5	19	—
2.5	27	20
4	38	28
6	46	36
10	70	50

Как пользоваться этой таблицей? Например, если вам нужно подобрать кабель для нагрузки 30А, то подойдет медный провод сечением 4 мм² или алюминиевый 6 мм².

Как рассчитать необходимое сечение кабеля

Для точного расчета сечения кабеля можно воспользоваться следующей формулой:

S = I / j

где:

• S — искомое сечение провода, мм²
• I — расчетный ток, А
• j — допустимая плотность тока, А/мм²

Допустимая плотность тока для медных проводов принимается 8 А/мм², для алюминиевых — 5-6 А/мм².

Расчетный ток определяется по формуле:

I = P / (U * cosφ)

где:

• P — мощность нагрузки, Вт
• U — напряжение сети, В
• cosφ — коэффициент мощности (обычно принимается 0.8-0.9)

Пример расчета: требуется подобрать медный кабель для электроплиты мощностью 3 кВт.

1. Рассчитаем ток: I = 3000 / (220 * 0.8) = 17 А
2. Определим сечение: S = 17 / 8 = 2.1 мм²
3. Округляем до ближайшего стандартного значения: 2.5 мм²

Таким образом, для данной нагрузки подойдет медный кабель сечением 2.5 мм².

Особенности выбора сечения для разных типов проводки

При выборе сечения кабеля важно учитывать особенности конкретного типа электропроводки:

Скрытая проводка

Для скрытой проводки в стенах рекомендуется выбирать провода с запасом по сечению, так как теплоотвод здесь хуже. Минимальное сечение для розеточных групп — 2.5 мм², для освещения — 1.5 мм².

Открытая проводка

В случае открытой проводки теплоотвод лучше, поэтому можно использовать провода меньшего сечения. Но не стоит экономить на безопасности — рекомендуется применять те же сечения, что и для скрытой проводки.

Наружная проводка

Для наружной проводки следует выбирать кабели с усиленной изоляцией, стойкой к УФ-излучению. Сечение берется с запасом из-за возможных перепадов температуры.

Типичные ошибки при выборе сечения кабеля

При расчете и выборе сечения провода часто допускаются следующие ошибки:

• Неучет коэффициента запаса мощности (обычно 20-30%)
• Игнорирование способа прокладки кабеля
• Выбор сечения «на глаз» без расчетов
• Экономия на сечении в целях уменьшения затрат
• Использование алюминиевых проводов в жилых помещениях

Чтобы избежать этих ошибок, всегда проводите точные расчеты и консультируйтесь со специалистами при монтаже электропроводки.

Рекомендации по выбору кабеля для бытовой электропроводки

Для типовой квартирной проводки можно дать следующие общие рекомендации по выбору сечения кабеля:

• Групповые линии освещения — медь 1.5 мм²
• Розеточные группы — медь 2.5 мм²
• Линии питания мощных электроприборов (плита, бойлер) — медь 4-6 мм²
• Ввод в квартиру — медь 10 мм² (при трехфазном вводе)

Это усредненные значения, в каждом конкретном случае нужно делать индивидуальный расчет исходя из планируемых нагрузок.

Когда нужна помощь специалиста

Несмотря на кажущуюся простоту, расчет и монтаж электропроводки — ответственное дело, от которого зависит безопасность. В каких случаях лучше обратиться к профессиональному электрику?

• При проектировании электропроводки в новом доме или квартире
• Если планируется подключение мощных потребителей (сауна, бассейн и т.п.)
• При полной замене старой проводки
• Если вы не уверены в правильности своих расчетов

Помните, что экономия на услугах специалиста может обернуться серьезными проблемами в будущем. Безопасность вашего дома стоит того, чтобы доверить электромонтажные работы профессионалам.

Таблица нагрузок по сечению кабеля в зависимости от нагрузки

Расчеты, выполненные самостоятельно вручную, не всегда являются точными для правильного определения длительно допустимых нагрузок на электрическую сеть.

Таблица нагрузок по сечению кабеля относится к категории уточненных расчетов, и позволяет грамотно определиться с выбором наружной или внешней проводки.

Сечение жилы

Жила кабельного изделия представляет собой токопроводящую медную или алюминиевую сердцевину провода, защищенную изолирующим материалом.

Номинальные показатели сечения жилы являются площадью поперечного сечения в токопроводящей части кабельного изделия, и указываются в маркировке на изоляции.

Самостоятельный расчет фактического сечения жилы актуален в нескольких ситуациях:

• проверка кабельного изделия на соответствие фактических показателей сечения заявленным производителем;
• оценка качественных и технических характеристик немаркированного кабельного изделия.

В некоторых случаях, определение сечения жилы является обязательным. Например, при замене старой электрической проводки с неизвестными параметрами.

Стандартная формула для расчета сечения в круглых кабельных изделиях не более 10 мм²:

S= πD²/4

• π — число «Пи», равное 3,14;
• D — результаты замеров диаметра жилы в мм;
• S — искомые показатели сечения кабельной жилы в мм².

В многопроволочных кабельных изделиях замеряется сечение одной жилки, после чего результат умножается на количество всех элементов. Расчет сегментных кабелей является более сложным.

Расчет сечения однопроволочной проводной жилы осуществляется чаще всего посредством штангенциркуля, а многопроволочного кабельного изделия — микрометром.

Провод на основе разных материалов

Электрические кабельные изделия могут быть представлены проводами с алюминиевой или медной жилой. Второй вариант является более предпочтительным, что обусловлено меньшим сопротивлением и долговечностью. Однако именно алюминиевый кабель является более доступным по стоимости.

Кабель силовой алюминиевый 4-х жильный сечение 38 кв мм

Кабельное изделие состоит из нескольких основных элементов:

• жилы — части, отвечающей за проведение электрического тока;
• изоляции — защитной кабельной поверхности диэлектрического типа.

Монолитные жилы представлены одной проволокой, а составные — несколькими скрученными в пучок, что положительно сказывается на показателях их гибкости. Соединение основных элементов электрической проводки чаще всего осуществляется специальными зажимами — клеммами.

Медный тип

Неоспоримыми преимуществами кабельного изделия с жилой медного типа являются:

• незначительные показатели электрического сопротивления;
• высокий уровень гибкости;
• механическая устойчивость;
• пригодность для пайки и лужения;
• легкость сварки и скручивания.

Окисленная поверхность на контактах обладает незначительными показателями переходного сопротивления, а в процессе монтажа и опрессовки нет необходимости смазывать поверхности, что облегчает работу с материалом.

Самые популярные марки:

• ПВ — одножильный провод с сечением 0,5-95 мм²;
• ППВ — двух- или трёхжильный провод с сечением 0,75-4,0 мм²;
• ПР — одножильный с сечением 0,75-120 мм².

Самым главным недостатком проводки с медной жилой является высокая стоимость исходного материала, и соответственно всей кабельной продукции, содержащей медь.

Алюминиевый тип

Основные достоинства кабельного изделия с жилой алюминиевого типа представлены:

• более низким весом монтируемой электрической проводки;
• широким выбором и доступной стоимостью.

Следует отметить, что электрическая проводимость алюминия в полтора раза ниже, чем у медного кабеля, а аморфный по своим характеристикам материал в процессе длительной эксплуатации способен «вытекать» из обжимов.

Алюминиевый кабель в изоляции

Со временем, алюминиевая поверхность окисляется, а результатом такого естественного процесса становится ощутимая потеря токовой проводимости. Самые популярные марки:

• АПВ — одножильный провод с сечением 2,5-120 мм²;
• АППВ — двух- или трёхжильный провод с сечением 2,5-6,0 мм²;
• АПР — одножильный провод с сечением 2,5-120 мм²;
• ПРН — одножильный провод с сечением 2,5-120 мм².

Некоторые сложности возникают при монтаже алюминиевых кабельных изделий, что объясняется необходимостью применения газовой сварки и пайки с использованием флюсов и припоев.

Нагрузка

Проектирование и монтаж любой электрической схемы предполагает правильный выбор кабельного сечения с обязательным учетом величины максимального энергопотребления или нагрузки.

Измеряемое в мм² или «квадратах» проводное сечение обладает разной наивысшей пропускной способностью в течение длительного времени, а также отличается периодом нагрева:

• с алюминиевой жилой — 4,0 А;
• с медной жилой — 10 А.

Например, энергозависимый потребитель, использующий 4 кВт или 4000 Вт в условиях однофазной сети 220 В, нуждается в силе тока, равной 4000 / 220 = 18,18 А + 15% , что обеспечивается проводом с медной жилой 2,0 мм².

При использовании алюминиевого проводника, жила монтируемого кабельного изделия должна иметь толщину не менее 4,5-5,0 мм².

Значения токовой нагрузки чаще всего определяются в соответствии с заявленной в паспорте изделия мощностью энергозависимых потребителей, а также согласно формуле: I = Р/220.

Таблица зависимости сечения провода от нагрузки

Наиболее востребованными и распространенными проводными показателями сечения, применяемыми в настоящее время на практике, являются площади кабельной жилы 0. 75, 1.5, 2.5 и 4.0 мм². При выборе сечения в зависимости от параметров нагрузки, целесообразно использовать стандартные табличные данные.

Сечение

Открытая проводка

Закрытая проводка

Алюминиевая жила

Медная жила

Алюминиевая жила

Медная жила

Ток

Мощность

Ток

Мощность

Ток

Мощность

Ток

Мощность

380

220

380

220

380

220

380

220

0,5мм2

–

–

–

11А

–

2,4В

–

–

–

–

–

–

0,75 мм2

–

–

–

15А

–

3,3В

–

–

–

–

–

–

1,0 мм2

–

–

–

17А

6,4В

3,7В

–

–

–

14А

5,3В

3,0В

1,5 мм2

–

–

–

23А

8,7В

5,0В

–

–

–

15А

5,7В

3,3В

2,0 мм2

21А

7,9В

4,6В

26А

9,8В

5,7В

14А

5,3В

3,0В

19А

7,2В

4,1В

2,5 мм2

24А

9,1В

5,2В

30А

11В

6,6В

16А

6,0В

3,5В

21А

7,9В

4,6В

4,0 мм2

32А

12В

7,0В

41А

15В

9,0В

21А

7,9В

4,6В

27А

10В

5,9В

6,0 мм2

39В

14В

8,5В

50А

19В

11В

26А

9,8В

5,7В

34А

12В

7,4В

10,0 мм2

60В

22В

13В

80А

30В

17В

38А

14В

8,3В

50А

19В

11В

16,0 мм2

75В

28В

16В

100А

38В

22В

55А

20В

12В

80А

30В

17В

25,0 мм2

105В

39В

23В

140А

53В

30В

65А

24В

14В

100А

38В

22В

35,0 мм2

130В

49В

28В

170А

64В

37В

75А

28В

16В

135А

51В

29В

Обязательным условием правильного выбора сечения жилы в силовых кабельных изделиях является учет величины максимально потребляемого в нагрузке тока.

Только качественные провода способны выдерживать достаточную нагрузку, поэтому при выборе нужно придавать значение маркировке, в которой содержится информация о ГОСТ и ТУ, заводе-изготовителе и типе кабельного изделия.

По всей длине кабельного изделия, непосредственно на изоляционном слое, производителем обязательно указываются марка провода и его сечение. При отсутствии информации даже об одном из перечисленных параметров от приобретения кабельного изделия рекомендуется отказаться.

Сколько выдерживает кВт кабель ВВГ

14 / January / 2022

Кабель ВВГ остается самым популярным для выполнения электромонтажных работ, прокладки сетей электроснабжения в жилых, административных, промышленных и других зданиях. Связано это с несколькими преимуществами:

 

• большой ряд сечений (вплоть до 240 мм2), что позволяет подключать мощное оборудование;
• медная токоведущая жила, что позволяет использовать кабель в жилых помещениях;
• наличие марок, имеющих повышенную огнестойкость, пожарную безопасность;
• удобство при монтаже за счет использования многопроволочных токоведущих жил.

Расчет нагрузки на кабель

Долговечность и надежность электроснабжения зависят также от правильного подбора сечения. Если оно будет недостаточным, то это приведет к постоянную нагреву, разрушению изоляционного слоя и короткому замыканию, что может закончиться пожаром и другими нештатными ситуациями, необходимость прокладывать новые кабели. Одновременно при чрезмерном запасе стоимость работ будет повышена из-за высокой цены кабеля ВВГ, где основную долю формирует медь, из которой выполнена жила.

 

Расчет максимальной нагрузки ВВГ кабеля

Если в планах использование кабеля в типовой квартире или загородном жилом доме, где в качестве электрооборудования есть только стандартный набор в виде освещения, холодильника, телевизора, компьютера и так далее, то можно ограничиться следующими видами сечений при условии однофазной сети с напряжением в 220В:

 

• сечение 1.5 мм2 – суммарная мощность в пределах 3,3 кВт;
• сечение 2,5 мм2 – суммарная мощность в пределах 4,5 кВт;
• сечение 4 мм2 – суммарная мощность в пределах 6 кВт.

Стандартно для разводки в типовой квартире можно ограничиться только ВВГ с сечением на уровне 2,5 мм2 при условии, что вся потенциальная нагрузка будет равномерно распределена между каждой из фаз, а в квартирах нет очень мощного оборудования типа. Речь про электроплиты, электрообогреватели и иную технику. В противном случае возможно частое выбивание из-за перегрузки защитных автоматических выключателей либо выхода из строя. Для прокладки сетей освещения (особенно, если оно основано на энергоэффективных люминесцентных либо светодиодных светильника) будет достаточно нагрузки ВВГ 1,5 мм.

В противном случае, необходимо подключать уже кабель ВВГ с сечением в 2,5 и 6 квадратных миллиметров, которые обеспечат стабильную работу электроплиты, гладильной доски, ручного инструмента и другие мощные потребители.

Особенности подбора сечения кабеля

В общем случае при подборе конкретного сечения учитывают:

 

• тип электросети;
• суммарная потребляемая мощность;
• характер нагрузки.

Влияние типа электрической сети связано с тем, что суммарная потенциально возможная мощности, при которой ВВГ 1.5 нагрузку выдержит, зависит от силы тока, а не непосредственно мощности. Для ориентира можно считать, что медный провод с сечением 1 мм2 может выдержать ток в пределах 10 Ампер, что усреднено равно мощности около 2 кВт для однофазной сети с напряжением в 220 вольт. Для трехфазной сети этот параметр уже будет значительно больше, из-за разделения силы тока по нескольким проводникам.

 

Расчет суммарной потребляемой мощности

Если в планах рассчитать мощность и подобрать сечение провода для гостиной, то обычно речь будет идти про телевизор, компьютер, аудиосистему, игровую консоль, торшер, фен, другие приборы. Для расчета достаточно сложить мощность и умножить на коэффициент 0,8. Последнее связано с нереальностью одновременного подключения сразу всех приборов (вряд ли, вы будете одновременно играть на консоли, сушить волосы и пылесосить). Одновременно подобный коэффициент в стандартных типовых условиях достаточен и обеспечит запас прочности по мощности, чтобы кабель ВВГ 2,5 или 1,5 не работал с максимально допустимой нагрузкой.

При расчете потребляемой суммарной мощности на кухне обычно учитывают потребление холодильника, телевизора, электроплиты, вытяжки, мультиварки, посудомоечной машины и другой техники.

 

 

 

Расчет суммарной мощности для промышленных сетей требует кроме обычного складывания учитывать возможные пиковые нагрузки при включении оборудования, когда резко растет на несколько мгновений сила тока. Этот момент надо учитывать, а размер скачка зависит от специфики оборудования, которая указана в документации на последнее.

Зависимость сечения от длины

Если идет расчет проводки в типовом доме или квартире, то этот параметр не учитывают. На промышленных предприятиях, в больших коттеджах, торговых центрах, где длина цепи после щита составляет 100 и более метров необходимо учитывать потери на длину. Причина в наличии сопротивления и разогреве, что повышает общую нагрузку. Например, подобная дополнительная нагрузка ВВГ 2,5 мм при работе с нагрузкой в 3 кВт будут иметь потери в 3% на каждые 30 метров. Если указанное значение суммарно составляет 5%, то для обеспечения безопасности необходимо использовать большее сечение.

Таблица расчета мощности кабеля

 

В общем случае, для ориентира при выборе сечения в зависимости от мощности можно с помощью следующей таблицы.

Медные жилы
Сечение токопроводящей жилы, кв.мм	Медные жилы, проводов и кабелей
	Напряжение, 220 В		Напряжение, 380 В
	ток, А	мощность, кВт	ток, А	мощность, кВт
1,5	19	4,1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66	260	171,6
Алюминивые жилы
Сечение токопро водящей жилы, кв. мм	Алюминивые жилы, проводов и кабелей
	Напряжение, 220 В		Напряжение, 380 В
	ток, А	мощность, кВт	ток, А	мощность, кВт
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44	170	112,2
120	230	50,6	200	132

 

Где купить кабель ВВГ

Если вам необходим кабель ВВГ или других марок для выполнения монтажных работ, то сделать это можно в нашей компании. Мы занимаемся поставками кабельно-проводниковой продукции, предлагая каждому клиенту:

 

• доступную цену за счет прямых поставок от производителей и наличия дилерского статуса;
• выгодные предложения для постоянных клиентов и оптовиков;
• любую форму оплаты;
• удобное расположение склада;
• постоянное наличие ходовых марок на складе;
• возможность доставки транспортной компанией.

Уточнить вопросы, проконсультироваться можно по телефону либо оставив на сайте.

Нагрузка на кабель

Приведенные ниже уравнения также можно использовать для кабелей, нагруженных только собственным весом, если отношение высоты провисания (h) к длине (L) меньше 0,1 .

Равномерно нагруженные кабели с горизонтальными нагрузками

Трос имеет форму притчи, а горизонтальные опорные силы можно рассчитать как

R _1x = R _2x

      = q L ² / (8 ч)                             (1)

где

R _1x = R _2x = горизонтальные опорные силы (фунты, Н) (равны нижней точке середины пролета натяжение троса)

q = удельная нагрузка (вес) на трос (фунт/фут, Н/м)

L = пролет троса (фут, м)

h = провис троса ( футов, м)

• масса и вес

Вертикальные опорные силы на конце троса можно рассчитать как                   (1a)

где

R _1y = R _2y = вертикальные опорные силы (фунты, Н)

Результирующие силы, действующие в концевых опорах и в направлении кабеля вблизи опор, можно рассчитать как

R ₁ = R ₂

     = (R _1x ² + R _{1y 9 0021 ² ) ^0,5}

     = (R _2x ^{2 (1b)}

0006

R _1,2 = результирующая сила на опоре (фунт, Н)

Угол θ можно рассчитать как

θ = тангенс ^-1 (R _1y / R _1x )

   = тангенс ^-1 (R 90 020 2 года / R _2x )           (1c)

Длина провисшего кабеля можно приблизительно представить как

s = L + 8 h ² / (3 L)                                 (1d)    

, где

s = длина кабеля (футы, м)

Обратите внимание, что уравнение неверно, когда h > L / 4,

• тысяч фунтов = 1000 фунтов
• тысяч фунтов = тысяч фунтов на погонный фут

Равномерно нагруженные кабели с горизонтальными нагрузками — калькулятор

q — равномерная нагрузка (Н/м, фунт/фут)

L — длина (м, фут)

h — провисание (м, фут)

R _12x (Н, фунт): 45
R _12y (Н, фунт): 60 9 0044 Р ₁₂ (Н, фунты): 75
θ (градусы): 53,1
с (м, футы):

Пример — равномерная нагрузка на кабель, британские единицы

Кабель длиной 100 футов и прогибом 30 футов имеет равномерную нагрузку 850 фунтов/фут . Горизонтальные опоры и силы троса в середине пролета могут быть рассчитаны как 0005 850 фунтов/фут ) (100 футов) ² / (8 (30 футов))

     = 35417 фунтов 

Вертикальные силы на опорах можно рассчитать как

Ч _{1 год} = Ч _{2 года}

      = ( 850 фунт/фут ) (100 футов) / 2

      =  42500 фунтов

результирующие силы, действующие в опорах, можно рассчитать как

R _1,2 = (( 35417 фунтов ) ² + ( 42500 фунтов) 9 0028 2 ) ^0,5    

      = 55323 фунтов

Угол θ можно рассчитать как

θ = tan ^-1 ((42500 фунтов) / (35417 фунтов)) 9000 6

           = 50,2 ^o  

Длина провисшего кабеля может быть приблизительно равна

с = (100 футов) + 8 (30 футов) ² / (3 (100 футов))

   = 124 фута

9 0194 Пример — унифицированный кабель Нагрузка, единицы СИ

Кабель А длиной 30 м и провис 10 м имеет равномерную нагрузку 4 кН/м . Горизонтальные опоры и силы троса в середине пролета можно рассчитать как

R _1x = R _2x

90 005       = (4000 Н/м) (30 м) ² / (8 (10 м))

      = 45000 Н

      = 45 кН 

Вертикальные опорные силы можно рассчитать как

Ч _{1 год} = Ч _{2 года}

      = ( 400 0 Н/м ) (30 м) / 2

              =  60000 Н

             = 60 кН

Угол θ можно рассчитать как

θ = tan ^-1 ((60 кН) / (45 кН)) 9000 6

           = 53,1 ^o  

Результирующая сила, действующая в опорах, может быть рассчитана как

R _1,2 = (( 45000 Н ) ² + ( 60000 Н) ^{2 9 0029 ) 0,5}    

= 75000 Н

          = 75 кН

Длина провисшего троса может быть приблизительно равна

с = (30 м) + 8 (10 м) ² / (3 (30 м))

   = 38,9 м

Пример — известное натяжение на опорах — расчет провисания и длины троса

Вертикальные силы в опорах можно рассчитать как ( 4 кН/м ) (30 м) / 2

             = 60 кН

Горизонтальные силы в опорах можно рассчитать как 020 2x

      = ((100 кН) ² — (60 кН) ² ) ^0,5

                       = 80 кН 

9000 2 Угол θ можно рассчитать как

θ = tan ^-1 ((60 кН) / (80 кН))

           = 36,9 ^o  

Провисание можно рассчитать, изменив уравнение 1 до

ч = q л ² / (8 R _1x )

           = (4 кН/м) (30 м) ² / (8 (80 кН))

          = 5,6 м  

Можно оценить длину провисшего кабеля до

с = (30 м) + 8 (5,6 м) ² / (3 (30 м))

   = 32,8 м

     

Равномерно нагруженные тросы с наклонными поясами

Калькулятор наклонных тросов — с равномерными горизонтальными нагрузками

Приведенный ниже калькулятор можно использовать для тросов с наклонными поясами и равномерными нагрузками. Калькулятор основан на итеративном алгоритме, в котором трос параболической формы адаптирован к пролету L , высоте h ₁ и h ₂ в соответствии с рисунком выше. Уравнение притчи, оцененное ниже, можно использовать для воспроизведения формы в электронных таблицах или системах САПР.

входные данные

холст

результаты

Горизонтальные опорные силы в направлении x можно рассчитать как

R _1x = R _2x

      = q a ² / (2 ч ₁ )  

      = q b ² / (2 ч ₂ )                        (2a)

Если b > a , максимальные усилия в тросе и на опоре 1 и 2 можно рассчитать как

9 0005 Ч ₂ = (Ч _2x ² + (q b) ² ) ^0,5                   (2c)

R ₁ = (R _1x ² + (q a) ² ) ^0,5                           (2d)

 — и вертикальные силы на опоре 1 и 2 можно рассчитать как

R _2y = (R ₂ ² — R _2x ² ) 900 28 0,5                   (2e)

R _{1 год} = (R ₁ ² — R _1x ² ) ^0,5                    (2f)

Углы между горизонтальной и результирующей силами можно рассчитать как

θ ₂ = cos ^-1 (R _2x / R ₂ )                  (2g)

θ ₁ = cos ^-1 (R _1x / R ₁ )                   (2 г)

Длина провисшего кабеля может быть оценена как 3

с _по = a (1 + 2/3 (h ₁ / a) ² )             (2i)

s = s _a + s _b                              3

Пример — наклонный кабель с равномерной нагрузкой, единицы СИ

Кабель с пролетом 30 м, длина a = 7,2 м , длина b = 22,8 м, провис h ₁ = 1 м и прогиб h ₂ = 10 м имеет равномерную нагрузку 4 кН/м 900 06 .

Горизонтальные опорные силы можно рассчитать как

R _1x = R _2x

      = (4 кН/м) (30 м) ² / (2 (((1 м)) ^0,5 + ( (10 м) ) ^0,5 ))

      = 104 кН        

Результирующие опорные усилия можно рассчитать как

R ₂ = ((103,9 кН) ² + ((4 кН/м ) (22,8 м)) ² ) ^0,5                  

     = 138 кН

R ₁ = ( (103,9 кН) ² + ((4 кН/м) (7,2 м)) ² ) 900 28 0,5                

    = 108 кН 0,5 9           

      =  91,2 кН ​​      

R _{1 год} =  ((107,8 кН) ² — (103,9 кН) ² ) ^0,5        9 0003

      = 28,8 кН    

Углы между результирующей и горизонтальной силами в опоры 1 и 2 можно рассчитать как

θ ₂ = cos ^-1 (( 103,9 кН )/ (138,2 кН) )

    = 41,3 ^o          

θ ₁ = cos ^-1 ( ( 103,9 кН )/ (107,8 кН) )        900 44

    = 15,5 ^o  

Длина провисшего кабеля можно рассчитать как

s _b = (22,8 м) (1 + 2/3 ((10 м) / (22,8 м)) ² ) 

    = 25. 7 м          

с _до = (7,2 м) (1 + 2/3 ((1 м) / (7,2 м)) ² )

    = 7,3 м           

с = ( 7,3 м ) + ( 25,7 м )   

  = 33 м                         

Проволочный канат — Прочность

Минимальная прочность на разрыв и безопасная нагрузка для блестящей проволоки без покрытия с волокнистым сердечником (FC) проволочный трос, улучшенная струговая сталь (IPS):

Диаметр каната		Минимальная прочность на разрыв		Безопасная нагрузка		Вес
(дюймы)	(мм)	(фунты f )	( кН)	(фунт f )	(кН)	(фунт м /фут) 9 1021	(кг/м)
1/4	6. Похожие записи 21.11.2024 0 Особенности питания кормящей мамы: что можно и нельзя есть при грудном вскармливании 19.11.2024 0 Новорожденный какает слизью: причины появления слизи в кале грудничка 19.11.2024 0 Гемангиома у новорожденных: причины, виды, лечение и профилактика Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт