Какую нагрузку выдерживает кабельный лоток: БРН и пролет
Безопасная рабочая нагрузка (БРН) показывает, какую массу кабеля несет один метр лотка при заданном шаге опор. У лотка перфорированного 100×50 из стали 0,7 мм она равна 51,9 кг на метр при опорах через 1,5 м и 11,8 кг при опорах через 3 м. Для подбора складывают массу кабелей на метр трассы и сравнивают ее с БРН для своего шага опор: если масса меньше, лоток проходит; если нет, мы сначала уменьшаем шаг опор и только потом меняем лоток. Ниже таблицы БРН для перфорированных, неперфорированных и лестничных лотков ТМ Групп, пример расчета на 30 кабелей и порядок проверки опор.
Что такое БРН и как ее проверяют
БРН определяют испытанием для каждого размера, толщины стали и пролета по ГОСТ Р 52868-2021. Секции укладывают на опоры с заданным шагом, равномерно нагружают до БРН и измеряют прогиб. Допускается прогиб в середине пролета не больше 1/100 пролета и поперечный прогиб основания не больше 1/20 ширины (п. 10.3). Это значит: пролет 2 000 мм делим на 100, получаем 20 мм, больше провиснуть лоток не должен; ширину 200 мм делим на 20, получаем 10 мм, больше прогнуться поперек основание не должно. После этого нагрузку поднимают до 1,7 БРН: для лотка с БРН 51,9 кг/м это 88 кг на каждый метр. Образец обязан выдержать ее без трещин и разрушений.
Безопасная рабочая нагрузка: максимальная нагрузка, которая может быть безопасно приложена к системе в нормальных условиях (ГОСТ Р 52868-2021, п. 3.17).
Критерий безопасности по тому же пункту: запас прочности 1,7 от разрушающей нагрузки. Запас уже заложен в БРН, поэтому нагружать лоток выше нее нельзя, а испытательная нагрузка 1,7 БРН нужна лаборатории, не монтажнику.
Как устроены испытания и что еще нормирует стандарт, читайте в статье о ГОСТ Р 52868-2021 на кабельные лотки.
В стандарте нагрузка записана в ньютонах на метр, в каталоге ТМ Групп в килограммах на метр: так ее проще сравнить с массой кабеля из паспорта. Пересчет простой: 1 кг/м равен 9,81 Н/м, 50 кг/м это 490 Н/м. Сравниваете наши таблицы с документами другого производителя: сначала приведите цифры к одной единице и одному шагу опор.
Почему нагрузка зависит от пролета
Чем дальше друг от друга опоры, тем больше изгибающий момент в середине пролета, и растет он с квадратом расстояния. Поэтому у одного и того же лотка перфорированного 100×50 из стали 0,7 мм БРН падает с 51,9 кг/м при шаге 1,5 м до 28,5 при 2 м, 17,8 при 2,5 м и 11,8 кг/м при 3 м. Удвоение пролета снижает допустимую нагрузку в 4,4 раза. Если масса кабеля близка к пределу, в первую очередь уменьшают шаг опор: это дешевле, чем менять лоток на такой же, но из более толстой стали.
Длина секции и шаг опор не связаны. Секцию длиной 3 м устанавливают на опоры через 1,5 или 2 м, если так требует масса кабеля. Для промежуточного шага, которого нет в таблице, принимают значение следующего большего пролета: при шаге 1,8 м считают по столбцу 2 м.
В обозначении 200×100 первое число ширина, второе высота борта, длина секции указывается отдельно: 2 000, 2 500 или 3 000 мм. Какой размер подобрать под свой кабель и чем отличаются ряды разных типов лотков, разобрано в статье о размерах кабельных лотков.
Таблица БРН: лоток перфорированный и неперфорированный
Значения для лотков перфорированных из оцинкованной стали толщиной 1,5 мм, длина секции 3 000 мм, в кг/м; столбцы таблицы это шаг опор, в первом столбце ссылки на карточки. Перфорация на несущую способность не влияет, ее задают борта: лоток неперфорированный (глухой) того же размера и толщины несет столько же.
| Размер, мм | 1,5 м | 2 м | 2,5 м | 3 м |
|---|---|---|---|---|
| 100×50 | 101,9 | 55,9 | 34,9 | 23,1 |
| 200×50 | 116,8 | 64,1 | 40,1 | 26,4 |
| 100×100 | 145,4 | 79,9 | 49,9 | 32,9 |
| 200×100 | 166,7 | 91,6 | 57,2 | 37,8 |
| 300×100 | 180,6 | 99,2 | 61,9 | 40,9 |
| 400×100 | 191,1 | 105,0 | 65,6 | 43,3 |
| 600×100 | 207,0 | 113,7 | 71,0 | 46,9 |
Толщина стали меняет БРН сильнее, чем ширина. Лоток 100×50 при шаге опор 1,5 м несет 51,9 кг/м из стали 0,7 мм, 71,1 кг/м из стали 1,0 мм и 101,9 кг/м из стали 1,5 мм. Лоток 200×100 при том же шаге: 74,0, 114,3 и 166,7 кг/м. Таблицу для каждой толщины смотрите в карточках: в разделе лоток перфорированный 200×100 собраны все толщины от 0,55 до 1,5 мм.
Видно и другое: при одной толщине широкий лоток несет больше узкого, 600×100 выдерживает 207 кг/м против 101,9 у 100×50. Но если кабеля немного, широкий лоток выбирают ради запаса места под будущие линии, а не ради несущей способности.
Таблица БРН: лестничный лоток
У лестничного лотка нагрузку несут два лонжерона, поэтому его БРН не зависит от ширины: лотки 200×100 и 400×100 из стали 1,5 мм выдерживают одинаково, 223 кг/м при шаге 1,5 м. Значение задают высота борта и толщина стали. В таблице значения для оцинкованных лестничных лотков длиной 3 000 мм, в кг/м; в первом столбце ссылки на карточки шириной 200 мм, у других ширин цифры те же.
| Высота борта и толщина стали | 1,5 м | 2 м | 2,5 м | 3 м |
|---|---|---|---|---|
| 50 мм; 1,5 мм | 182 | 116 | 70 | 47 |
| 100 мм; 1,5 мм | 223 | 166 | 111 | 75 |
| 50 мм; 2 мм | 213 | 142 | 90 | 61 |
| 100 мм; 2 мм | 233 | 186 | 131 | 88 |
Лестничный лоток выигрывает у перфорированного тем сильнее, чем длиннее пролет. При размере 200×100 и стали 1,5 мм на шаге 1,5 м лестничный несет 223 кг/м против 166,7 у перфорированного, разница 34 %. На шаге 3 м уже 75 против 37,8 кг/м, в два раза. Поэтому на длинных пролетах и тяжелых силовых линиях применяют лестничный лоток (в обиходе кабельрост), а перфорированный оставляют для коротких пролетов и легких трасс. Позиции 200×100 длиной 3 м во всех исполнениях собраны в разделе лестничные лотки 200×100.
Перфорированный, лестничный и проволочный лоток несут одну и ту же нагрузку по-разному: листовым основанием, двумя лонжеронами с перекладинами или сварной сеткой. Где какой тип уместен и чем они отличаются в монтаже, объясняем в статье о типах кабельных лотков. У проволочного лотка свои таблицы БРН, они в карточках.
Как посчитать массу кабеля на метр
Массу кабеля на метр принимают по паспорту или кабельному журналу. Если она дана в кг/км, делят на 1 000: 600 кг/км это 0,6 кг/м. Массы всех кабелей участка складывают и прибавляют крышку, если она есть: крышка лотка шириной 200 мм из стали 0,7 мм весит 1,26 кг на метр.
Пример. На участке 20 кабелей по 0,9 кг/м и 10 кабелей по 0,35 кг/м, сверху крышка. Итого 18 + 3,5 + 1,3 = 22,8 кг/м. Тридцать кабелей в лоток 100×50 не уложить, поэтому считаем на 200×100. Лоток перфорированный 200×100 из стали 0,7 мм при шаге опор 2 м несет 40,6 кг/м, запас 44 %. При шаге 2,5 м его БРН 25,4 кг/м, запас 10 %, проходит. При шаге 3 м БРН 16,7 кг/м, и этот вариант не проходит. Если опоры возможны только через 3 м, есть два пути: сталь 1,0 мм, 25,9 кг/м, или лестничный лоток 200×100 из стали 1,5 мм, 75 кг/м. Резерв под будущие кабели принимают из задания на проектирование и прибавляют к массе до сравнения с БРН.
Лестничный лоток 200×100 из оцинкованной стали 1,5 мм: 223 кг/м при шаге опор 1,5 м и 75 кг/м при 3 м. Таблица БРН для всех пролетов в карточке.
Трасса идет по улице: к массе кабеля добавляют снег и наледь на крышке, а ветровую нагрузку считают отдельно на опоры. Вертикальные участки, протяжка кабеля с усилием и оборудование, подвешенное к лотку, в таблицу равномерной нагрузки не входят и считаются своей схемой.
Масса сошлась, но кабель должен еще и поместиться: число рядов, зазоры и запас сечения под будущие линии считают отдельно. Сколько кабелей помещается в лоток по сечению и как их укладывать, разобрано в статье о прокладке кабеля в лотке.
Опоры и крепления
Лоток передает нагрузку на консоли или подвесы, с них на стойки и анкеры, дальше на стену или перекрытие. Усилие на промежуточную опору равно погонной нагрузке, умноженной на шаг: 22,8 кг/м × 2 м дает 46 кг на каждую консоль. Эту цифру сравнивают с БРН консоли из ее карточки: кронштейн настенный L300 из стали 1,5 мм несет 62 кг и проходит, С-подвес L200 из стали 1,5 мм несет 46 кг, запаса нет, переходят на вариант 2 мм на 71 кг. По ГОСТ Р 52868-2021 консоль при своей БРН прогибается не больше чем на 1/20 вылета и не больше чем на 30 мм (разд. 10.8). Если на одной стойке два яруса, каждую консоль считают по своему ярусу.
Кронштейн настенный или консоль подбирают с вылетом не меньше ширины лотка и с запасом по нагрузке на следующий ярус. Анкер считают по усилию выдергивания из основания: в плотном бетоне и в пустотелом кирпиче один и тот же анкер несет разную нагрузку, цифры для каждого основания дает его паспорт. Стойку проверяют по сумме усилий всех консолей на ней.
Консоль и кронштейн подбирают по двум цифрам: вылет не меньше ширины лотка и БРН не меньше усилия на опору. Как выбрать их по вылету, нагрузке и способу крепления к стене или потолку, разобрано в статье о консолях и кронштейнах для кабельного лотка.
Четыре варианта опоры из стали 1,5 мм, от 46 до 143 кг на опору. Усилие 46 кг из примера проходит на любой, но запас разный: у С-подвеса его нет, у консоли стойки подвеса трехкратный.
Что проверить при монтаже
Шаг опор на объекте должен совпадать с тем, по которому выбирали БРН: в примере выше при шаге 2 м запас был 44 %, при 2,5 м остается 10 %, а при 3 м лоток перфорированный 200×100 из стали 0,7 мм уже перегружен. Под фасонными секциями опоры устанавливают не дальше 600 мм от стыка с прямой секцией (п. 10.7.3 ГОСТ Р 52868-2021). Стык перфорированных и неперфорированных секций собирают внахлест с заходом около 30 мм на винтах М6×12, у лестничного лотка стык замковый телескопический. Под заказ мы изготавливаем лотки любого типа под стык на соединителях.
Если масса кабеля выше БРН, есть четыре выхода: уменьшить шаг опор, взять сталь толще, перейти на лестничный лоток или разделить трассу на два лотка. Выбирают по стоимости на объекте и начинают с шага опор.
Лишняя консоль дешевле замены лотка по всей трассе: при нехватке БРН сначала уменьшаем шаг опор, потом смотрим на толщину стали и тип лотка. Порядок сборки трассы, стыков и креплений описан в статье о монтаже кабельных лотков.
Какие данные нужны для подбора
Для заявки пришлите нам кабельный журнал или список кабелей с массой на метр, схему трассы с пролетами, способ крепления (стена, потолок, пол, эстакада), наличие крышек и разделителей, условия среды. По этому списку мы подбираем тип лотка, размер, толщину и опоры и присылаем спецификацию с артикулами. Без массы кабелей точный подбор невозможен: придется закладывать запас, а это лишняя сталь в смете.
Лотки, лестницы и короба ТМ Групп сертифицированы по ТУ 27.33.13-001-43375526-2020 (сертификат № РОСС RU.33218.04ЭТН0.ОС01.01100) и по ГОСТ Р 52868-2021 (сертификат № РОСС RU.33218.04ЭТН0.ОС01.01098), оба действуют до 23.08.2029. Остальные документы, включая сейсмостойкость и ОКЛ, собраны на странице сертификатов.
Лоток, крышка, консоль, стойка и крепеж работают как одна система: ошибка в любом звене обнуляет запас остальных. Из чего состоит кабеленесущая система и как подобрать совместимые элементы, читайте в статье о кабеленесущих системах.
Вопросы и ответы
Сколько килограммов выдерживает кабельный лоток 100×50?
51,9 кг на метр при шаге опор 1,5 м и 11,8 кг при шаге 3 м для стали 0,7 мм. Из стали 1,0 мм тот же лоток несет 71,1 и 16,1 кг/м, из стали 1,5 мм 101,9 и 23,1 кг/м. Значения относятся к равномерно уложенному кабелю.
Секция длиной 3 м, значит, опоры можно ставить через 3 м?
Нет. Длина секции и шаг опор не связаны. Секцию 3 м устанавливают на опоры через 1,5 или 2 м, если этого требует масса кабеля. Шаг опор выбирают по таблице БРН, а длину секции по удобству монтажа и числу стыков.
Лестничный лоток выдерживает больше перфорированного?
Да, при одинаковых размере и толщине. Лоток 200×100 из стали 1,5 мм: лестничный несет 223 кг/м при шаге 1,5 м и 75 кг/м при 3 м, перфорированный 166,7 и 37,8 кг/м. На длинных пролетах разница доходит до двух раз.
Можно нагрузить лоток до 1,7 БРН?
Нет. 1,7 БРН это испытательная нагрузка на прочность по ГОСТ Р 52868-2021. В проекте и на объекте работают с БРН, запас к разрушению уже заложен в нее стандартом.
Достаточно проверить только лоток?
Нет. После лотка проверяют консоли или подвесы, стойки, анкеры и основание. Усилие на опору равно погонной нагрузке, умноженной на шаг опор; его сравнивают с БРН консоли из карточки товара.
Можно наступать на кабельный лоток?
Нет. Человек создает сосредоточенную нагрузку 80–100 кг в одной точке, а таблицы БРН составлены для равномерно распределенного кабеля. Для обслуживания трассы используют стремянки и подмости.
