Как рассчитать вес квадратной трубы – правила расчетов

Содержание:

Цель расчётов

Расчёт для закупок

Прочностной расчёт

Способы расчёта массы профиля

Геометрический расчёт

Расчёт с использованием константы

Расчёт по таблицам

Расчёт с помощью программы

Сталь – один из древнейших используемых человеком материалов; благодаря относительной простоте получения и замечательным технологическим характеристикам этот сплав и по сей день, несмотря на развитие химической промышленности и открытие новых веществ, в том числе полимерных соединений, широко распространён и не теряет популярности. Одна из разновидностей стальной продукции – стальные трубы, как круглые, так и профильные; о том, как вычислить массу трубы квадратного сечения, будет рассказано ниже.

Цель расчётов

Расчёт массы квадратной трубы может, помимо простого интереса, преследовать две цели:

• определение необходимого для заказа и приобретения количества изделий;
• прочностные расчёты каркасов и прочих несущих конструкций.

Расчёт для закупок

В большинстве случаев изготавливающие профильную продукцию предприятия продают её не отдельными трубами, а более или менее крупными оптовыми партиями.

Отмеривать необходимую заказчику длину изделий в такой ситуации неудобно, долго и непродуктивно. Поэтому партию оценивают по весу, исходя из средней массы одного изделия. Для заказчика это не совсем удобно, поскольку с крайне большой вероятностью по завершении необходимых работ останутся излишки продукции.

Взвешивают продукцию, разумеется, тоже не поштучно.

Поскольку партии перевозят на грузовиках, процедура взвешивания выглядит так:

1. С помощью расчётов (в том числе на представленном на сайте поставщика калькуляторе) покупатель определяет необходимый ему вес профильных квадратных труб и оформляет заказ.
2. Грузовую машину (или автоприцеп) без груза ставят на соответствующие весы и определяют массу транспортного средства.
3. По определении веса пустой машины в неё укладывают профильную продукцию до достижения необходимой массы.
4. Когда все формальности будут пройдены, машина (или несколько машин) с грузом отправляются до места назначения.

Если у заказчика есть возможность приехать на место продажи или прислать туда доверенное лицо, вполне можно, с целью всё же узнать конечную общую длину закупаемых изделий, измерить среднюю протяжённость продающихся отрезков и вычислить количество изделий в одной упаковке. Это несложная процедура, однако, проводить её за заказчика предприятие-изготовитель не будет.

На основании расчётов можно заказывать трубы уже не по весу, а по количеству упаковок (при условии, что при комплектации не допускается слишком большой погрешности).

Прочностной расчёт

Профильная продукция, обладающая рёбрами жёсткости, характеризуется повышенной прочностью, а поэтому очень часто используется при создании каркасов в роли несущих изделий.

Нагрузка на каркас складывается из двух составляющих:

• полезной нагрузки, то есть собственно веса, который конструкция должна выдерживать; в зависимости от вида сооружения это может быть общий вес группы людей, масса снега или земли и т.д.;
• веса самого каркаса: поскольку сталь – достаточно тяжёлый материал, следует учитывать и вес погонного метра квадратных труб, из которых составлена несущая конструкция.

Способы расчёта массы профиля

Существует несколько вариантов вычисления веса трубы квадрата:

1. Геометрический.
2. С использованием константы для стального квадратного профиля (прочитайте: "Как определить вес стальной трубы – проверенные способы").
3. По таблицам, включая ГОСТ.
4. С помощью компьютерных программ.

Геометрический расчёт

Поскольку профиль – неплоская геометрическая фигура, вес квадратной трубы будет равен произведению объёма стенок изделия и плотности материала (в данном случае стали).

Удельная плотность стали составляет 7850 кг/м³, именно это значение и можно использовать при расчётах, не отвлекаясь на незначительные возможные отклонения.

Формула для вычисления массы одного погонного метра трубы:

m = 4AN·7850,

где A – наружная длина одной стороны квадратного профиля (поскольку у квадрата все стороны равны, в формуле это значение умножается на 4), м;

N – толщина стенки профиля, м;

7850 – плотность стали, кг/м³.

При расчёте следует учитывать соотношение единиц: к примеру, все данные, в которых учитывается длина, должны быть представлены в метрах (м). Возможно использование и других единиц, однако в таком случае необходимо переводить в них все измерения.

Чтобы узнать массу трубы определённой длины, необходимо полученное для одного метра значение умножить на метраж интересующего отрезка.

Расчёт с использованием константы

Возможно использование упрощённой формулы, включающей заранее вычисленную постоянную для профильной квадратной продукции.

В таком случае формула для расчёта массы погонного метра продукции будет иметь вид:

m = 0,0316N(A–N),

где A – наружная длина любой стороны профильной квадратной трубы, м;

N – толщина стенки изделия, м;

0,0316 – константа.

Как и в предыдущем случае, значение массы для погонного метра впоследствии умножают на длину отрезка трубы. Читайте также: "Как узнать вес профильной трубы – примеры расчетов".

Расчёт по таблицам

В качестве источника данных можно использовать как разнообразную справочную литературу (включая данные интернет-ресурсов), так и представленные в ГОСТах таблицы.

Например, массу 1 м квадратного стального профиля, в зависимости от наружного размера и толщины стенки, можно узнать из ГОСТа 8639-82. В документе представлены данные для всех типоразмеров изготавливаемой продукции. Читайте также: "Труба квадрат – виды квадратных труб, особенности использования и производства".

В частности, если наружный размер составляет 15 мм, а толщина стенки – 1 мм, то масса погонного метра составит 0,426 кг; при толщине стенки 1,5 мм – 0,605 кг.

Расчёт с помощью программы

Преимущества использования для вычислений персонального компьютера – максимальная достижимая скорость расчётов и сведение к минимуму совершаемых в процессе ошибок.

Для вычисления массы профильной продукции можно как найти готовую программу, так и самостоятельно написать простейший алгоритм расчёта, позволяющий в дальнейшем просто подставлять исходные данные.

При выборе любого из вариантов вычисления массы квадратного профиля нелишним будет по окончании расчётов проверить результат с помощью другого метода или простым пересчётом.