Как определить вес стальной трубы – проверенные способы расчета

Содержание:

Такая важная характеристика для трубного проката, как вес стальной трубы - это числовое значение, которое имеет погонный метр изделия. Данный параметр определяют с учетом формы поперечного сечения по расчетным формулам или с помощью специальных таблиц.

Зачем определяют массу труб

Ни один строительный проект дома невозможно реализовать без учета веса, который имеет система трубопроводов.

Определять вес металлической трубы при покупке необходимо по ряду причин:

• данную продукцию продают не по погонным метрам, а согласно массе;
• этот параметр позволяет определить прочность возводимой конструкции;
• реальные значения нередко отличаются от стандартных, даже когда толщина стенок и диаметр аналогичны;
• для погрузки в автотранспорт этот показатель требуется знать, чтобы не допустить перегруза.

При найме грузовой машины нужно иметь уверенность, что вся приобретенная партия труб будет перевезена за одну поездку. Если при заключении договора на грузоперевозку оговаривается тоннаж, то следует заранее знать, сколько будут весить изделия. Поэтому можно сделать вывод: без знаний, как вычислить вес стальных труб при их покупке не обойтись.

Преимущества и недостатки стального трубопроката

Мало какой материал по прочности можно сравнить со сталью, поэтому продукции из этого металлического сплава многие застройщики отдают предпочтение. О популярности стальных труб свидетельствует их широкий ассортимент, представленный в специализированных магазинах.

Изготавливают и реализуют трубный прокат из стали в погонных метрах. На складах данной продукции можно увидеть круглые, прямоугольные и нестандартной формы профили, которые продают как поштучно, так и связками.

Среди достоинств стальных труб следует отметить:

1. Механическую прочность. Данную продукцию используют при прокладке трубопроводов в тех случаях, когда они могут в процессе эксплуатации подвергаться извне значительным механическим воздействиям. Трубы из стали считаются лучшим выбором при обустройстве магистрали для транспортировки жидкостей под высоким давлением.
2. Доступную стоимость. Трубная продукция не относится к дешевым стройматериалам, но из подобных изделий она не самая дорогая. При этом удельный вес трубы не имеет определяющее значение.
3. Широкий ассортимент арматуры. Если при создании водопровода из полипропиленовых изделий фитинг нужной формы иногда непросто отыскать, то железные уголки и тройники всегда имеются в наличии в строительных магазинах;
4. Незначительный линейный коэффициент расширения. Такая величина этого параметра играет большую роль в тех случаях, когда магистраль трубопровода планируют помещать в стяжку или покрывать ее слоем штукатурки. Это означает, что при нагреве труб на финишном покрытии не возникнут трещины.

Недостатки трубопроката из металла:

1. Трудоемкость проведения монтажных работ и разборки.
2. Подверженность коррозийным процессам.
3. Уменьшение в процессе эксплуатации внутреннего просвета.
4. На всех этапах проведения строительных работ, начиная от доставки товара и вплоть до прокладки трубопроводов, вес металлической трубы за метр будет иметь для застройщика большое значение.

Определение массы круглых труб

Вне зависимости от выбранного варианта проведения расчетов, потребуются такие данные:

• толщина стенки изделия;
• величина наружного диаметра;
• сечение – бывает разной формы;
• марка стали.

Когда выполняется расчет веса круглой трубы, основной характеристикой, которую следует учитывать, считается именно марка стали. Чтобы узнать искомое значение, необходимо объем используемого материала умножить на плотность металла, среднее значение которого составляет 7850 кг/м³.

Последняя величина является постоянным параметром, а первую еще нужно вычислить.

Существует два способа, позволяющих это сделать:

1. Расчет объема листа, из которого формируется труба круглой формы.
2. Определение разности между объемами двух цилиндров – наружного и внутреннего.

Вариант первый. Чтобы узнать вес трубы по диаметру, равному 168 миллиметрам, и по 8-миллиметровой толщине стенки, в первую очередь вычисляют длину окружности.

Для этого используют формулу:

L = πхD — 3,14х0,168 =0,52752 м, где

D – диаметр;

Π – постоянная величина – константа.

Дальше определяют наружную площадь поверхности, умножая длину окружности одной единицы трубной продукции на ее длину согласно формуле:

S = 0,52752х1 =0,52752 м², где

S – площадь поверхности, которую имеет метр круглой трубы.

Потом следует узнать объем стали, которая использовалась при изготовлении этого изделия, умножив площадь поверхности на величину толщины стенки. Для расчета пользуются формулой:

V = SхW = 0,52752х0,008 =0,00422 м³, где

W – величина толщины стенки.

На завершающем этапе, чтобы посчитать вес трубы круглого сечения, нужно учесть плотность, которую имеет сталь. Этот параметр можно узнать в специальной таблице, и он равен, как уже говорилось, 7850 кг/м³. Плотность необходимо умножить на объем:

Р = 7850х0,00422 =33,13 кг.

Важно знать, что в таблицах, где отображают результаты вычислений для трубной продукции наиболее востребованных типоразмеров, указан теоретический вес стальной трубы.

Вариант второй. При расчете по этому методу нужно вычислить объемы внутреннего и наружного цилиндров. Прежде всего, следует узнать площади двух поверхностей – соответственно наружной и внутренней. Первая из них составит:

Sнар. = πхD — 3,14х0,168 =0,5278 м².

Для определения второй площади необходимо знать сечение внутреннего цилиндра, в данном случае это: 0,168-0,016=0,152 м.

Отсюда, внутренняя площадь:

Sвнутр. = 3,14х0,152=0,4773 м².

Дальше можно приступать к вычислению объемов цилиндров, используя несложные математические расчеты, в результате которых они составят:

• для наружного параметра - 0,5278×1=0,5278 м³;
• для внутреннего значения - 0,4773×1=0,4773 м³.

Разность между ними равна: 0,5278-0,4773=0,00505 м³.

В завершении расчета веса стальной трубы нужно только перемножить значение объема и плотности. В данном случае это будет: 0,00505×785≈39,6 кг.

Результаты, полученные в первом и втором вариантах, отличаются, но разница эта не критична. При этом в таблице, имеющейся в ГОСТе, можно увидеть абсолютно другой вес круглых труб из стали. Дело в том, что производители, определяя данный параметр для стальных труб, учитывают погрешности, допустимые данным документом.

Простейший метод определения веса трубы

Имеется простая методика, позволяющая узнать вес стальных труб по диаметру. Кроме данного параметра, потребуется информация относительно толщины стенки. В этом случае используют формулу:

P = πх(D — Sст)хSст хТ, где

D – внешний диаметр;

T – плотность;

Sст. – толщина стенки.

В итоге результат будет такой:

Р = 3,14х(0,168 — 0,008)х0,008х7850 =31,55 кг.

Воспользовавшись данной формулой, можно всегда выяснить, сколько весит трубная продукция, имеющая любые размеры.

Например, один погонный метр стальной трубы, у которой внешний диаметр составляет 75,5 миллиметров, а толщина стенки – 4,5 миллиметра, будет иметь вес:

Р = 3,14х(0,0755 — 0,0045)х0,0045х7850 ≈7,8 кг.

Чтобы узнать, массу проката круглой или другой формы, необходимо полученный вес одного метра умножить на длину изделия. Допустим, что она равна 10 метрам, тогда: 7,8х10 =78 кг.

Но итоговый результат будет зависеть не от одной марки стали, а и от технологии производства. Так, вес электросварной трубы не будет таким, как у бесшовного проката, при условии, что совпадают их основные параметры.

Причина наличия разницы заключается в том, что для каждого из видов труб используют определенное сырье, которое отличается плотностью. Существует еще один немаловажный нюанс: оцинкованные изделия по сравнению с неоцинкованными трубами будут весить больше на 3%, причем при аналогичных параметрах.

Порядок расчета веса профильных труб

На отечественном рынке продают трубный стальной прокат разных форм: круглой, квадратной, прямоугольной. Как же правильно вычислить массу погонного метра профильной трубы?

Расчет № 1. Для примера рассчитаем вес квадратной трубы. Для этого пользуются такой формулой:

P = (L — Sст)хSстх0,0316, где

P - вес метра изделия;

Sст. – толщина стенки;

L – величина стороны квадрата;

0,0316 – константа, определенная эмпирическим путем.

Если L=60 мм, а Sст. =3 мм, тогда:

P = (60-3)×3×0,0316 =5,404 кг.

Таким образом, расчет квадратной трубы показал, что погонный метр изделия со стороной 60 миллиметров и толщиной стенки 3 миллиметра будет весить 5, 404 килограмма. Читайте также: "Как узнать вес профильной трубы – примеры расчетов".

Расчет № 2.Чтобы вычислить вес прямоугольных труб, надо использовать другую формулу:

P = (L1 — L2 — Sст)хSстх0,0158, где

L1 и L2 – длина сторон;

Sст. – толщина стенки;

0,0158– эмпирическая константа.

В том случае, когда L1 и 2= 40 и 20 мм, Sст. =2 мм, тогда вес метра прямоугольного изделия будет равняться:

Р = (40+20-2х2)х2х0,0158≈1,8 кг.

Вес труб с нестандартным сечением

Трубный прокат выпускают не только с вышеописанным видом сечения. Можно встретить изделия, имеющие нестандартную форму сечения, которая бывает, например, овальной. Из такой продукции создают перила и ограждения. Ее применяют при выпуске охлаждающих радиаторов и всевозможных гидравлических аппаратов и инструментов.

Когда рассчитывают вес профильных стальных труб, имеющих сечение нестандартной формы, пользуются формулой:

P = ρхXхL, где

P - вес метра проката;

Ρ - плотность стали;

X – площадь сечения;

L – длина одной трубы.

Приведенной формулой пользуются при определении веса изделий с различными сечениями. Чтобы выяснить, насколько поставленная продукция отвечает требованиям, которые оговаривались при заказе товара, следует выбрать из партии 2 -3 единицы, измерить их и произвести нужные вычисления.

В тех случаях, когда известно, сколько весят трубы, можно при помощи данной формулы определить, их общий метраж, для этого:

L = P/ρхX.

Абсолютную точность такой порядок расчета не гарантирует, поскольку на окончательный результат влияет не один фактор, среди них:

• состав металлического сплава;
• однородность толщины стенок;
• величина скорости коррозии;
• температура и уровень влажности воздуха.

Для получения наиболее точного результата вычисления веса труб, изготовленных из металла, нужно знать марку стали и использовать ее плотность при проведении расчетов. Делая измерения, необходимо использовать точные специальные инструменты, особенно это относится к толщине стенок труб.

Альтернативный вариант вычисления веса труб

Определяя массу труб, имеющей стандартное сечение, можно вместо проведения сложных расчетов, воспользоваться специальной компьютерной программой – так называемым онлайн калькулятором. Помимо этого в соответствующих стандартах имеются таблицы с требуемой информацией.

В нормативном документе можно найти данные относительно веса стальной трубы. Но, чтобы результат получился максимально точным, все же потребуется взвешивание продукции.

Особенности определения веса трубного проката

Из вышеприведенной информации можно сделать несколько выводов:

1. Когда разными методами рассчитывается масса профильной трубы, изготовленной из стали, то полученные итоги будут заметно отличаться. Что касается запаса прочности возводимой металлоконструкции, то подобный результат не будет для нее критичным. Но в случае приобретения большой партии металлопроката, можно допустить ошибку по метражу в большую или меньшую сторону. В итоге придется либо дополнительно закупать трубы, либо покупка завершится перерасходом денежных средств.
2. Приобретая партию трубной продукции, все же лучше пользоваться информацией, предоставленной в ГОСТе. Нужно открыть соответствующий стандарт, где имеется таблица весов стальных труб. Тогда в случае возникновения спорной ситуации с поставщиком доказать свою правоту будет легче. К примеру, в нормативной документации говорится, что в одной тонне стальных труб должно быть 120 метров изделий, а фактически оказалось 130. В данной ситуации такое отклонение может свидетельствовать о том, что производителем в процессе изготовления продукции были нарушены требования стандартов.