Как сделать расчетную схему

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 05.10.2024

Расчётная схема сооружения — в строительной механике, упрощённое изображение сооружения, принимаемое для расчёта. Различают несколько видов расчётных схем, отличающихся основными гипотезами, положенными в основу расчёта, а также используемым при расчёте математическим аппаратом. Чем точнее расчётная схема соответствует действительному сооружению, тем более трудоёмок его расчёт.

Содержание

Классификация расчётных схем

• По характеру учёта пространственной работы – одно-, двух- и трёхмерные.

• По виду неизвестных – дискретные, дискретно-континуальные и континуальные.

• По виду конструкций, положенных в основу расчётной схемы – стержневые, пластинчатые, оболочковые и массивные.

• По учёту инерционных сил – статические и динамические.

Элементы расчётной схемы

Расчётная схема состоит из условных элементов: стержней, пластин, оболочек, массивов и связей.

Стержни используют в расчётных схемах стержневых конструкций (стоек, балок, арок и др.), систем из таких конструкций (ферм, рам, сетчатых оболочек), а также для приближённого расчёта плоскостных конструкций (например, несущих стен зданий).

Пластины треугольной и прямоугольной формы являются основными конечными элементами при расчёте методом конечных элементов плоскостных конструкций (стен и плит перекрытий зданий).

Оболочки являются расчётной схемой различных пространственных конструкций (куполов, сводов, оболочек).

Массивы в расчётных схемах используются, как правило, в качестве недеформируемых опор пролётных конструкций, опирающихся на сжимаемое основание.

Связи в расчётных схемах соединяют между собой отдельные элементы, а также конструкцию с основанием. В расчётных схемах связи различаются по числу степеней свободы, которые они отнимают от системы. Связи могут быть дискретные и распределённые (континуальные). Стержни и пластины, соединённые распределёнными связями называются составными стержнями и пластинами. [1]

Расчётные схемы многоэтажных зданий

Многоэтажное здание является сложной пространственной системой, которая в зависимости от этажности, особенностей конструктивной системы и действующих нагрузок, рассчитывается с разной степенью детализации с использованием различных расчётных схем. В современной практике проектирования расчёт здания, как правило, выполняется по специальным программам с применением вычислительной техники. [2] [3]

При одномерной расчётной схеме здание рассматривается как консольный тонкостенный стержень или система стержней, упруго или жёстко закреплённых в основании. Предполагается, что поперечный контур стержня или системы стержней неизменяем.

При двухмерной расчётной схеме здание рассматривается как плоская конструкция, способная воспринимать только такую внешнюю нагрузку, которая действует в её плоскости. Для определения усилий в вертикальных несущих конструкциях условно принимается, что ве они расположены в одной плоскости и имеют одинаковые горизонтальные перемещения в уровне перекрытий.

При трёхмерной расчётной схеме здание рассматривается как пространственная система, способная воспринимать приложенную к ней пространственную систему нагрузок.

Двухмерные расчётные схемы стены с регулярно расположенными по вертикали проёмами (a): составной стержнь (b); многоэтажная рама (c); пластинчатая система МКЭ (d)

В дискретных расчётных схемах неизвестные усилия или перемещения определяют для конечного количества узлов системы путём решения систем алгебраических уравнений. Дискретные расчётные схемы наиболее приспособлены для расчёта методом конечных элементов. Такие схемы широко используют для моделирования не только стержневых систем, но и сплошных пластин и оболочек.

В теории составных стержней принимается, что стержни деформируются только от продольных сил и изгиба. Между тем вертикальные диафрагмы жесткости многоэтажных зданий часто имеют такие соотношения размеров в плане и по высоте здания, для которых необходимо учитывать деформации сдвига. Расчет пространственных составных систем многоэтажных зданий с учетом деформаций сдвига на основе синтеза теории составных стержней А. Р. Ржаницына и теории тонкостенных пространственных систем В. З. Власова [10] разработали В. И. Лишак, [2] [11] .Б. П. Вольфсон [12] и другие авторы.

В континуальных расчётных схемах неизвестные силовые факторы или перемещения задают в виде непрерывных функций вдоль двух или трёх координатных осей. Неизвестные функции определяются решением краевой задачи для системы уравнений в частных производных. В отдельных случаях применение континуальной расчётной схемы позволяет получить решение в виде конечных формул. Однако эти случаи весьма редки. Поэтому такая расчётная схема применяется редко.

Примеры двухмерных расчётных схем стены с проёмами, являющейся вертикальной диафрагмой жёсткости здания, показаны н рисунке справа.

Однолинейная схема электроснабжения: что это такое и зачем нужна

Принципиальная электрическая схема

Полное представление о том, как функционирует электротехническое изделие или объект, дает принципиальная электрическая схема. Она включает в себя весь перечень элементов, из которых состоит объект. Данная схема является основой для разработки всех последующих документов и чертежей, необходимых для строительства объекта либо оборудования. На принципиальной схеме отражены чертежи, которые показывают полные электромагнитные и электрические связи элементов, а также характеристики всех компонентов объекта. Составление принципиальной схемы производится двумя способами: совмещенным и разнесенным .

При разнесенном способе используют схемы, которые содержат множество контакторов, реле и различных контактов. Для создания таких схем элементам присваивают значения последовательно. А вот отдельные цепи располагают параллельно. Все части, которых входят в состав элементов и устройств или отдельные элементы на схеме прорисовывают раздельно друг от друга, чтобы схема выглядела более наглядно.

При совмещенном способе на схеме электроснабжения отображают все части элементов или устройств вблизи друг от друга.

На свободных полях схем, которые выполнены разнесенным способом, допустимо размещать графические обозначения устройств, выполненные совмещенным способом.

Если объект содержит такие элементы, которые используются частично, то эти элементы должны быть изображены на схеме полностью, при этом следует указать, какие части используются целиком, а какие нет. Те, что используются полностью, должны быть отображены на схеме длиннее, а части неиспользованных элементов изображаются короче.

Что подразумевают под однолинейной схемой

Однолинейная схема отличается от принципиальной схемы тем, что на однолинейной все электрические соединения объекта выполнены в упрощенном виде и обозначены одной линией независимо от числа фаз. Этот способ упрощения используется не только для отображения силовых линий, но и для обозначения различного вида кабеля, число проводов в котором может быть более трех.

Виды однолинейных схем: расчетная и исполнительная

Расчетную схему используют на этапе проектирования и подбора электрооборудования. Она служит основой для других схем, необходимых для строительства объекта и ввода его в эксплуатацию. При составлении расчетной схемы учитывают все необходимые параметры, которые будут обеспечивать объекту полную пожарную безопасность.

На готовом объекте исполнительную схему применяют, когда электрические сети подлежат модернизации. В данном случае чертеж разрабатывается на основании действующих установок. Перед тем, как составить однолинейную схему электроснабжения в обязательном порядке проводят всестороннее обследование объекта. Модернизированную схему разрабатывают с учетом исправления всех дефектов, которые удалось выявить в ходе работ.

Основные моменты для проектирования однолинейной схемы электроснабжения

Что должна включать однолинейная схема электроснабжения

Для ввода объекта в эксплуатацию необходима последовательность следующих действий:

сделать запрос на технические условия в электросетевую организацию;
разработать однолинейную схему;
утвердить готовую схему в организации, которая выдала технические условия.

Этапы утверждения исполнительной схемы точно такие же , как и для расчетной.

Чтобы без труда пройти все этапы подготовки однолинейной схемы, она должна содержать информацию следующего характера:

основную и резервную точку подключения к электросети;
тип вводно-распределительного устройства;
приборы учета электроэнергии;
способы укладки проводов и кабелей, с указанием марки и длины;
устройства автоматического отключения и их технические параметры;
нагрузку на электросети с указанием мощности и силы тока;
цепи освещения.

Правила оформления, требования ГОСТ

При оформлении однолинейных схем обязательно соблюдение требований ГОСТов ЕСКД (Единой системы конструкторской документации), в которых строго прописан алгоритм создания электрических схем:

ГОСТ 2.702-2011 – положения для разработки электрических схем;
ГОСТ 2.709-89 – провода, контактные соединения и участки цепей;
ГОСТ 2.755-87 – коммутационные устройства и соединения контактов;
ГОСТ 2.721-74 – обозначения общего применения;
ГОСТ 2.710-81 – буквенно-цифровые знаки.

Утолщенной линией на схемах выделяются все электрические элементы и силовые цепи.

Все электрические цепи необходимо маркировать. Присваивать маркировку нужно от источника к потребителю последовательно. Обозначают цепи арабскими цифрами и заглавными латинскими буквами. Цифры указывают последовательность цепи, а буквы — фазы переменного тока.

Участки цепи с разделенными контактами (обмотками реле, резисторами и т.д.), нужно маркировать с учетом полярности. Положительную полярность участков цепей обозначают нечетными цифрами, полярность с отрицательными значениями — четными.

На участках цепи, которые проходят через различные контактные соединения, должны быть одинаковые обозначения. Маркировку на схеме описывают слева или над изображением цепи.

На схеме нужно указывать полные характеристики входных и выходных электрических цепей. Под характеристиками подразумевают напряжение, сопротивление, частоту, индуктивность, ток и т.д.

Все параметры электрических цепей, адреса подключений для упрощения прочтения схемы можно записывать в таблицы. Табличный вариант заменяет схематичные обозначения входных и выходных элементов. При построении схемы таблица выглядит более наглядно, её выполняют в произвольном виде, т.к. она не регламентирована ГОСТом.

Если на месте элемента помещена таблица, то ей приписывают позиционное обозначение элемента, вместо условных обозначений для чертежей.

При выполнении однолинейной схемы на свободном поле схемы допустимо размещать в виде текста технические характеристики:

марки, сечения и цвета кабелей и проводов, соединяющие элементы изделия;
требования к монтажу;
назначение отдельных цепей.

Если схема выполнена на нескольких листах, то необходимо учитывать определенные требования:

оформление общего списка всех элементов;
в пределах изделия все позиционные обозначения элементов должны иметь сквозную нумерацию.

Условные обозначения, используемые при составлении однолинейных схем

Все элементы энергоснабжения строго определяются нормативными документами и ГОСТами. У каждого элемента есть свои условные обозначения, которые отражаются в чертежах.

прямоугольниками обозначают все щитки;
прямоугольники с чертой внизу — это щитовые элементы магистралей;
черные прямоугольники — это групповые щитки;
прямоугольники с двумя диагоналями — это щиты аварийного подключения;
квадратом с чертой внизу обозначают распределительные шкафы и панели одностороннего обслуживания;
квадратом с чертой внизу и вверху обозначают распределительные шкафы и панели двустороннего обслуживания;
квадрат с утолщенной вертикальной линией обозначает протяжную коробку;
круг с утолщенной поперечной чертой и чертой от центра круга в низ — это ответвительная коробка;
круг, от которого вверх по диагонали вправо отходит линия — это выключатель, если полюсов несколько, то линий будет столько же, сколько и полюсов;
круг, от которого вниз по диагонали вправо отходит линия — это открытая установка, если элементов несколько, то и линий будет столько же, сколько и элементов;
круг, от которого вниз по диагонали вправо отходит перечеркнутая линия — это скрытая установка, если элементов несколько, то перечеркнутых линий будет столько же, сколько и элементов;
черный круг — выключатель с высокой степенью защиты;
круг с противоположными диагоналями вверх и направо и вниз и налево — это выключатель с разными направлениями
полукруг с плоской стороной внизу и линией, которая отходит от вершины полукруга вверх обозначает штепсельную розетку;
полукруг с двумя линиями вверх — штепсельная розетка с двумя полюсами;
полукруг с одной или двумя линиями вверх и добавочной горизонтальной — штепсельная розетка с защитным контактом;
полукруг с линией от центра к вершине — штепсельная розетка со скрытой установкой;
черный полукруг — штепсельная розетка с сильной защитой.

Обозначения осветительных приборов:

круги — светильники;
круг, разделенный на 6 частей — люстра;
длинный прямоугольник — светильники с люминесцентными лампами;
круг в центре с поперечным пунктиром и жирной чертой — трос;
круг, слева от которого перевернутая на бок буква Т — приборы наружного освещения;
зачерненный треугольник с V-образной развилкой вверху — ламповый стенной патрон;
перечеркнутый диагоналями круг — подвесной патрон
круг, перечеркнутый диагоналями только с внешней стороны круга – потолочный патрон;
круг с буквой A — амперметр;
круг с буквой V — вольтметр;
круг со стрелкой вверх внутри круга – гальванометр;
квадрат с буквой t внутри и стрелой вправо — температурный датчик;
квадрат с буквой N и изображением молнии — осциллограф;
высокий прямоугольник с отделенным верхним сегментом и буквами Wh — электросчетчик.

Специальные программы для рисования однолинейных схем электроснабжения

Для правильного оформления технической документации нужно изучить требования ГОСТов, но можно использовать специально разработанные компьютерные программы. При использовании специализированных программ, все требования будут учтены в автоматическом режиме.

Для того чтобы грамотно и четко разработать однолинейную схему необходимо строго руководствоваться ГОСТами и стандартами, уметь пользоваться современными программными продуктами и иметь представление об электрических установках, но правильнее всего воспользоваться услугами специалиста.

Однолинейная схема электроснабжения загородного дома

Что такое однолинейная схема электроснабжения и зачем нужна

Пример оформления однолинейной схемы электроснабжения промышленного предприятия

Виды однолинейных электрических схем

В зависимости от того, на каком этапе выполнения работ по созданию электрической сети объекта составляется однолинейная схема, зависит её вид и прямое предназначение. На этапе разработки проектной документации составляется расчётная однолинейная схема, служащая основным документом для расчёта параметров системы электроснабжения. Именно этот документ необходим для последующих согласований с органами, выдающими технические условия для подключения объекта строительства к действующим электрическим сетям, каковыми являются электросетевые организации в месте размещения объекта-потребителя электрической энергии.

Расчётная схема квартирного щита загородного дома

Исполнительная схема 2-трансформаторной подстанции

На основе однолинейных разрабатываются прочие электрические схемы системы электроснабжения: структурные и функциональные, принципиальные и монтажные.

Принципы проектирования однолинейной схемы электроснабжения

Что должна включать однолинейная схема электроснабжения

На однолинейных схемах электроснабжения должна быть отражена следующая информация, а именно:

граница зоны ответственности организации, поставляющей электрическую энергию, и её потребителя;

К сведению! Граница зоны ответственности отображается в Договоре на электроснабжение конкретного объекта.

Отображение зоны балансовой принадлежности на схеме электроснабжения объекта

вводно-распределительные устройства (ВРУ) или ГРЩ, а также трансформаторные подстанции, стоящие на балансе потребителя с отображением устройств АВР (автоматическое включение резерва), если таковые имеются;

Важно! При наличии в системе электроснабжения автономного источника питания он должен быть отражён на однолинейной схеме в обязательном порядке.

информация обо всех имеющихся на объекте распределительных шкафах как силового оборудования, так и системы освещения;
длины магистральных электрических линий с указанием марки кабелей, проводов и способов их прокладки;
технические параметры и состояние в рабочем положении всех устройств автоматического отключения, к которым относятся автоматические выключатели, УЗО и предохранители;
данные обо всех электрических нагрузках, подключаемых к отображаемому на схеме оборудованию, с указанием их мощности, тока и cos ϕ.

Вариант выполнения расчётной однолинейной схемы электроснабжения административного здания

Этапы проектирования

Наличие однолинейной схемы электроснабжения является обязательным условием для получения разрешения на подключение объекта строительства к сетям электроснабжающей организации, поэтому прежде, чем приступать к её разработке, необходимо запросить технические условия.

В связи с этим все работы по проектированию схемы электроснабжения можно разбить на несколько этапов:

Запрос и получение технических условий;
Разработка однолинейной схемы электроснабжения на основании полученных документов;
Согласование разработанной документации в организации, выдавшей технические условия.

Вариант оформления технических условий на электроснабжение

Правила оформления, требования ГОСТов

При оформлении однолинейной схемы электроснабжения необходимо соблюдать требования ГОСТов, регламентирующих этот процесс, а именно:

Вариант оформления однолинейной схемы электроснабжения в соответствии с данными ГОСТами приведён наследующем рисунке.

Расчётная однолинейная схема электроснабжения жилого дома

Условные обозначения, используемые при составлении однолинейных схем

Все элементы системы электроснабжения отображаются на схеме в виде графических изображений, которые регламентированы нормативной литературой, указанной в предыдущем разделе статьи. Электрические коробки и шкафы различного назначения изображаются следующим образом.

Электроустановочные изделия (розетки и выключатели), в зависимости от конструкции и типа исполнения, отображаются вот так

Приборы электрического освещения изображаются следующим образом

Силовые трансформаторы и трансформаторы тока изображаются так

Электроизмерительные приборы имеют следующий вид на схемах электроснабжения, в соответствии с ГОСТ

Пересечение электрических линий и места соединения электропроводки, а также заземление выглядят следующим образом

Коммутационные устройства (автоматические выключатели и пускатели, короткозамыкатели и отделители, а также прочие аппараты) изображаются так

Для того чтобы узнать, как правильно оформить исполнительную документацию, необходимо изучить все требования ГОСТов или воспользоваться специальной компьютерной программой, которая учтёт все эти требования в автоматическом режиме при её использовании

Программы для оформления исполнительной документации

В настоящее время чтобы оформить разработанную однолинейную схему в соответствии с требованиями ГОСТ, достаточно просто только наличия персонального компьютера и специального программного обеспечения, позволяющего выполнить эту работу. Существует несколько видов компьютерных программ, предназначенных для этих целей:

Видео: cоветы опытного электрика

В настоящем видеосюжете мы расскажем, как сделать однолинейную схему электроснабжения дома на основе трёхфазного распределительного щита.

А если у вас есть вопросы к автору статьи, не стесняйтесь оставлять их ниже в комментариях.

Необходимо было переоборудовать одну из квартир в нашем доме под офис ТСЖ. По рекомендациям было принято решение обратиться в Энерджи.

Екатерина Довольная домохозяйка

Объект: . Квартира

Площадь: . 58 м.кв

Я-мама трех дочек. С переездом в новую квартиру в Москве столкнулись с проблемой, как разместить троих детей в одной комнате и при этом.

Галина Руководитель отдела ООО "Улыбка"

Объект: . Дом

Площадь: . 680 м.кв

Моя детская мечта, обзавестись своим большим домом, и вот этот момент наступил! Мы с мужем начали думать над проектом, как все будет, что.

Антон Менеджер по продажам

Объект: . Дом

Площадь: . 280 м.кв

С женой решили переехать и заняться строительством нового дома. Понадобилась помощь в проектировании инженерных систем. Долго искали.

Анна Домохозяйка

Объект: . Квартира

Площадь: . 156 м.кв

Заказывала дизайн-проект проект, для квартиры с инженерными проектами в комплекте. Сама не хотела ничего подобного делать и вообще в этом.

Юлия Юлия

Объект: . Дом

Площадь: . 64 м.кв

Давно с мужем мечтали о загородном доме. Купили участок с домом, но дизайн интерьера в нем нам совсем не нравился, мы решили сделать ремонт.

Vladimir Собственник

Объект: . Квартира

Площадь: . 68 м.кв

После приобретения квартиры столкнулись с необходимостью ремонта. По совету знакомых мы обратились в ENERGY-SYSTEM. В минимально сжатые.

Елена Клиент

Объект: . Дом

Площадь: . 98 м.кв

Срочно понадобился проект перепланировки загородного дома. Перебрала кучу компаний, но везде дорого, либо не успевают сделать в назначенный.

Дарья Домохозяйка

Объект: . Квартира

Площадь: . 64 м.кв

Родители на свадьбу подарили нам трехкомнатную квартиру. Но сама квартира была в таком ужасном состоянии, что я даже не знала с чего начать.

Светлана Стоматолог

Объект: . Стоматология

Площадь: . 54 м.кв

Решила открыть частную стоматологию, о которой мечтала с детства. Взяла в аренду помещение, нужен был дизайн-проект, обратилась в Энерджи.

Статьи / Проектирование электрики / Расчетная схема электроснабжения

Когда вам может понадобиться расчетная схема электроснабжения?

Как известно, любой электрический проект включает несколько основных графических элементов, среди которых можно найти принципиальные, содержащие полные сведения об установке, а также упрощенные, к которым и относится расчетная схема электроснабжения, построенная по однолинейному принципу.

Чаще всего она формируется одновременно с комплексом проектной документации и используется для нескольких целей как для облегчения выполнения обслуживания в будущем, так и для согласования во всех инстанциях, связанных с поставками электроэнергии.

Но если необходимо выполнить повторное заключение договора со снабжающей организацией, владельцам зданий и помещений достаточно большого срока эксплуатации также может понадобиться создать подобный документ.

Что включает в себя расчетная схема электроснабжения?

Любые графические материалы, входящие в состав проекта, обозначают точку ввода, которая находится на линии балансового разграничения, а также расположение приборов учета потребления электроэнергии.

Далее расчетная схема электроснабжения включает расположение основных силовых линий с обязательным указанием характеристик проводимости, сечения, материала изготовления и изоляции. Кроме того, изображаются на ней и распределительные щиты. Когда создается электропроект офиса или промышленного предприятия, они могут образовывать несколько уровней.

Пример проекта электроснабжения промпредприятия

Также на схему наносится расположение и параметры защитных устройств, предотвращающих появление утечек тока и возникновение повышенной пожарной опасности - для подтверждения их достаточных характеристик расчетная схема электроснабжения может сопровождаться текстовыми или табличными материалами. Однако в данном документе указываются не только графические, но и цифровые материалы, которые представлены потерями мощности и напряжения на отдельных участках и в системе в целом.

Как определить, что нужна именно расчетная схема электроснабжения?

Несмотря на то, что большинство случаев согласований требует именно предоставления полноценного проекта, некоторые варианты предусматривают формирование отдельной однолинейной схемы, которая обходится заказчику в несколько раз дешевле. Чтобы узнать, какой именно документ вам нужен в конкретном случае, вы можете обратиться к специалистам нашей компании, выполняющим проектирование и монтаж электроустановок.

Они помогут вам найти оптимальный путь согласования электрификации строительного объекта или готового помещения, связанный с минимальными расходами и затратами времени. Кроме того, выполненные ими графические материалы и иная проектная документация отличается исключительно высоким уровнем качества, позволяющим избежать в дальнейшем проблем с монтажом, эксплуатацией и обслуживанием электрической сети.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Читайте также: