Какой у стальной трубы вес
Содержание:
- Способы определения удельного веса стальных электросварных труб
- Таблица веса круглых стальных труб, с наружным диаметром 110 мм
- Вспоминаем геометрию
- Способы определения веса стальных электросварных труб
- Как узнать вес по диаметру и толщине стенки трубы — формулы и примеры расчета
- Способы расчета удельного веса
- Зачем нужно знать удельный вес?
- Что это такое удельный вес трубы?
- Способы расчета удельного веса
- Особенности выявления удельного веса стальных труб
- Пример расчёта веса трубы стальной круглой
Способы определения удельного веса стальных электросварных труб
Вес электросварных труб, как и любых других, зависит от массы 1 м и геометрических данных, к которым относят: показатели сечения, длину и толщину изделий.
Длина изделия для вычисления удельной массы равняется 1 м. Для стальных электросварных труб существует постоянный показатель, который устанавливает плотность изделия. Этот показатель всегда равен 7850 кг/м3.
Для того чтобы произвести вычисление удельной массы, необходимо выполнить следующие действия:
- посмотреть вес 1 м стальных труб можно по таблице, где этот параметр уже рассчитан по стандарту;
- выполнить вычисление 1 п м трубы по математическим формулам.
Таблица 2
Тип электросварной трубы (Ду/толщ. стенки) | Теоретическая удельная масса, кг |
1620х20 | 789,17 |
1320х9 | 290,98 |
720х8 | 140,47 |
1120х16 | 435,62 |
1620х14 | 554,48 |
820х19 | 375,32 |
1220х20 | 542,55 |
720х12 | 209,52 |
1420х18 | 622,36 |
1120х10 | 273,74 |
720х19 | 328,47 |
1620х16 | 632,91 |
1320х20 | 641,20 |
920х8 | 179,93 |
1520х10 | 372,39 |
820х14 | 278,28 |
1220х10 | 298,4 |
1320х14 | 450,91 |
920х10 | 224,42 |
1620х16 | 632,91 |
920х7 | 157,61 |
720х7 | 123,08 |
1420х12 | 416,68 |
219х5 | 26,39 |
325х7 | 54,9 |
Важно понимать, что оба метода могут дать только приблизительный ответ на то, сколько весит 1 п м электросварной трубы. Это объясняется следующими факторами:
- существует множество марок стали, которые, как правило, отличаются по плотности от установленного стандарта (7850 кг/м3). При расчётах общего веса большой партии погрешность может быть довольно ощутимой;
- как правило, используемые данные при расчёте определяют форму трубы, как геометрически идеальную, без учёта того, что толщина стенок не может быть одинаковой по всей длине изделия. Каждое изделие имеет закругления в углах, а также наплыв металла на сварном шве. А также существуют некоторые допустимые отклонения в размерах труб, которые не всегда возможно внести в расчётную формулу.
- а также стоит отметить, что при вычислениях довольно часто приходиться округлять полученные величины, что влияет на конечный результат.
Любая труба может иметь отклонения по толщине стенок по всей своей длине, но эту погрешность невозможно рассчитать и учесть при математическом определении веса
Рекомендуется определять удельный вес электросварных прямошовных труб, а также других разновидностей металлопроката с помощью специальных таблиц. Как правило, при их составлении используются довольно сложные расчёты по математическим формулам, которые позволяют определить максимально точные значения удельной массы.
Таблица 3
Тип электросварной трубы (Ду/толщ. стенки) | Теоретическая удельная масса, кг |
102х3,5 | 8,5 |
219х7 | 36,6 |
377х10 | 90,51 |
108х3,5 | 9,02 |
426х6 | 62,15 |
219х6 | 31,52 |
377х8 | 72,8 |
159х7 | 26,24 |
114х4,5 | 12,15 |
325х9 | 70,14 |
133х5 | 15,78 |
325х8 | 62,54 |
273х7 | 45,92 |
133х4 | 12,73 |
89х4 | 8,83 |
159х8 | 29,79 |
273х5 | 33,05 |
127х3 | 9,17 |
530х10 | 128,2 |
133х4,5 | 14,26 |
76х3 | 5,4 |
273х6 | 39,51 |
108х5 | 12,7 |
530х8 | 103,0 |
114х4 | 10,85 |
159х4,5 | 17,15 |
89х3 | 6,36 |
273х9 | 58,6 |
530х6 | 77,54 |
108х3 | 7,77 |
219х4,5 | 23,8 |
Для того, чтобы использовать этот способ, нужно в первую очередь узнать тип продукции, вес которой необходимо рассчитать. После того как тип труб определён, в сети находят таблицу, которая соответствует данному типу металлической продукции. Кроме этого, можно найти информацию по ГОСТ на интересующие вас изделия. Например, для стальных прямошовных электросварных труб с круглым сечением необходимо искать ГОСТ 10704–91.
Второй этап по определению удельной массы включает в себя поиски интересующей вас продукции в таблице № 4.
Таблица 4
Тип электросварной трубы (Ду/толщ. стенки) | Теоретическая удельная масса, кг |
1520х14 | 519,96 |
1120х17 | 462,43 |
820х9 | 180 |
920х20 | 443,91 |
1620х12 | 475,87 |
1220х14 | 416,38 |
1520х11 | 409,36 |
720х10 | 175,1 |
1220х9 | 268,79 |
820х8 | 160,2 |
1120х14 | 381,86 |
1620х10 | 397,05 |
920х16 | 356,7 |
1420х19 | 656,46 |
1220х20 | 591,87 |
820х7 | 140,35 |
1420х10 | 347,73 |
1120х9 | 246,59 |
1320х19 | 609,61 |
920х14 | 312,81 |
1520х18 | 666,75 |
1320х12 | 387,09 |
820х20 | 394,58 |
1320х16 | 514,54 |
1420х20 | 690,52 |
1120х8 | 219,39 |
920х9 | 202,2 |
Способ, который подразумевает поиск необходимого значения в таблице, считается наиболее простым и удобным, так как для этого не нужно проводить самостоятельных расчётов. Однако такой способ подразумевает наличие интернета или профильной литературы на эту тему. В том случае, если нет возможности определить удельный вес металлической продукции с помощью таблиц, необходимо провести самостоятельное вычисление этого значения.
Сварные трубы производятся из стальных полос — штрипс, и можно попытаться рассчитать все готового изделия исходя из количества стали, взятой для производства
Таблица веса круглых стальных труб, с наружным диаметром 110 мм
Толщина стенки, мм |
Вес метра, кг |
Метров в тонне |
Толщина стенки, мм |
Вес метра, кг |
Метров в тонне |
---|---|---|---|---|---|
1,0 | 2,69 | 372,03 | 11 | 26,85 | 37,24 |
1,2 | 3,22 | 310,60 | 12 | 29,00 | 34,48 |
1,5 | 4,01 | 249,16 | 13 | 31,10 | 32,16 |
1,6 | 4,28 | 233,81 | 14 | 33,14 | 30,17 |
1,8 | 4,80 | 208,21 | 15 | 35,14 | 28,46 |
2,0 | 5,33 | 187,74 | 16 | 37,09 | 26,96 |
2,2 | 5,85 | 170,99 | 17 | 38,99 | 25,65 |
2,5 | 6,63 | 150,89 | 18 | 40,84 | 24,49 |
2,8 | 7,40 | 135,10 | 19 | 42,64 | 23,45 |
3,0 | 7,92 | 126,33 | 20 | 44,39 | 22,53 |
3,2 | 8,43 | 118,65 | 21 | 46,09 | 21,70 |
3,5 | 9,19 | 108,79 | 22 | 47,74 | 20,95 |
4,0 | 10,46 | 95,64 | 23 | 49,34 | 20,27 |
4,5 | 11,71 | 85,42 | 24 | 50,90 | 19,65 |
5,0 | 12,95 | 77,24 | 25 | 52,40 | 19,08 |
5,5 | 14,17 | 70,56 | 26 | 53,86 | 18,57 |
6,0 | 15,39 | 64,99 | 28 | 56,62 | 17,66 |
6,5 | 16,59 | 60,28 | 30 | 59,18 | 16,90 |
7,0 | 17,78 | 56,24 | 32 | 61,55 | 16,25 |
7,5 | 18,96 | 52,75 | 34 | 63,72 | 15,69 |
8,0 | 20,12 | 49,70 | 35 | 64,73 | 15,45 |
8,5 | 21,28 | 47,00 | 36 | 65,69 | 15,22 |
9,0 | 22,42 | 44,61 | 38 | 67,47 | 14,82 |
9,5 | 23,54 | 42,47 | 40 | 69,05 | 14,48 |
10 | 24,66 | 40,55 |
Общая таблица сортамента составлена на основе данных из ГОСТ в которых удалось обнаружить возможность изготовления труб диаметром 110 миллиметров. А так же, на основе данных продавцов трубопроката.
Представлена теоретическая масса масса труб из сплава стали с удельным весом 7850 кг/м3.
Следует учесть факторы влияющие на вес:
- Прямошовные трубы + 1% к весу за счёт усиления шва
- Двухшовные +1,5% к весу труб за счёт усиления шва
- Спиральношовные +3% к весу за счёт усиления шва
- Оцинкованные +1,5%/+3% к весу труб
На колебания веса влияют фактические предельные отклонения по толщине стенки, которые могут составлять в норме от +- 6% до 12,5% в зависимости от ГОСТа и класса точности изделия. Следует помнить, что это теоретически допустимо и возможно на практике, но факт в любом случае выявляет измерение.
Допускается так же отклонение диаметра в пределах 0,5 – 1 % для трубы с внешним диаметром 110 миллиметров в зависимости от ГОСТ и класса точности.
Можно предположить, что такие колебания имеют переменный характер от трубы к трубе и уравновешивают друг друга в той или иной степени, выравнивая вес партии тем самым. Но вместе с тем, имеется шанс крайних отклонений в одну или другую сторону.
- Масса трубы вычисляется по формуле:
- M = 0,02466 * S(Dн – S), где
- Dн – наружный диаметр, мм
- S – толщина стенки, мм
- Категории труб определяют отношением внешнего диаметра Dн к толщине стенки s. Таким образом трубы считаются:
- Особотонкостенные при Dн/s более 40
- Тонкостенные при Dн/s = от 12,5 до 40
- Толстостенные при Dн/s = от 6 до 12,5
- Особо толстостенные при Dн/s = до 6
- Для круглых труб диаметром 110 миллиметров, удалось обнаружить следующий, наиболее часто применимый список стандартов ГОСТ:
- ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные. Технические условия
- ГОСТ 10707-80 Трубы стальные электросварные холоднодеформированные. Технические условия
- ГОСТ 21729-76 Трубы конструкционные холоднодеформированные и теплодеформированные из углеродистых и легированных сталей. Технические условия
- ГОСТ 22897-86 Трубы бесшовные холоднодеформированные из сплавов на основе титана. Технические условия
- ГОСТ 23270-89 Трубы-заготовки для механической обработки. Технические условия
- ГОСТ 30563-98 Трубы бесшовные холоднодеформированные из углеродистых и легированных сталей со специальными свойствами. Технические условия
- ГОСТ 32678-2014 Трубы стальные бесшовные и сварные холоднодеформированные общего назначения. Технические условия
- ГОСТ 5654-76 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные для судостроения. Технические условия
- ГОСТ 800-78 Трубы подшипниковые. Технические условия
- ГОСТ 8731-74 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические требования
- ГОСТ 8733-74 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные и теплодеформированные. Технические требования
- ГОСТ 8734-75 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент
- ГОСТ 9567-75 Трубы стальные прецизионные. Сортамент
- ГОСТ Р ИСО 9329-4-2010 Трубы бесшовные из аустенитных высоколегированных сталей для работы под давлением. Технические условия
*Отказ от ответственности.
Теоретические данные приведены в ознакомительных целях и могут содержать ошибку, несмотря на все старания привести наиболее точные данные. Рекомендуется уточнить информацию у продавца или производителя.
Вспоминаем геометрию
Расчет массы круглой трубы
- Рассчитываем длину окружности трубы. Она равна произведению наружного диаметра трубы на число пи.
- Рассчитываем площадь поверхности погонного метра трубы. Она равна произведению длины окружности на… тот самый один метр.
- Рассчитываем объем вещества в погонном метре трубы. С достаточной точностью его можно считать равным произведению площади на толщину стенки.
- Рассчитываем массу погонного метра трубы. Сталь имеет плотность 7850 кг/м3. Масса погонного метра будет равна произведению этого числа на рассчитанный нами объем вещества трубы.
- Умножаем получившуюся массу погонного метра на длину трубопровода. В метрах, разумеется. Празднуем победу.
Давайте в качестве примера рассчитаем массу тех самых тысячи двухсот метров трубы диаметром 100 мм и со стенками толщиной 4 мм.
- 0,1*3,14159265=0,314159265 м.
- 0,314159265*1=0,314159265 м2. Честно говоря, эту операцию можно было и пропустить
- 0,314159265*0,004=0,00125663706 м3.
- 0,00125663706*7850=9,864600921 кг.
- 9,864600921*1200=11837,5211052 кг.
Итого с учетом погрешностей, отходов при обрезке и прочих несуразностей нам есть смысл закупить 12 тонн заветной трубы.
Подскажем: чем толще стенки трубы и чем меньше ее диаметр, тем большую погрешность дает эта формула
Расчет массы квадратной трубы
Здесь алгоритм расчета немного отличается.
Но именно немного.
- Рассчитываем длину периметра сечения трубы. Она равна произведению размера стенки квадратной трубы на четыре.
- Рассчитываем площадь погонного метра трубы. Как нетрудно догадаться, полученное на предыдущем этапе число умножается на один метр; в результате получается оно же, но уже не в погонных, а в квадратных метрах.
- Рассчитываем объем вещества трубы в погонном метре, опять-таки умножая площадь поверхности погонного метра трубы на толщину стенки.
- Умножаем этот объем на плотность стали (7850кг/м3, помните?).
- Рассчитываем вес необходимой нам трубы, умножая массу одного погонного метра на метраж.
Посчитаем массу тех же самых 1200 метров трубы с той же толщиной стенок в 4 мм и размером стенки 100 мм.
Заодно мы поймем, как соотносится масса круглой и квадратной трубы при столь близких размерах.
- 0,1*4=0,4 м.
- 0,4*1=0,4м2.
- 0,4*0,004=0,0016 м3.
- 0,0016*7850=12,56 кг.
- 12,56*1200=15072 кг, или чуть больше пятнадцати тонн.
Разумеется, никто не мешает просто измерять длину трубы и их количество в пакете и попросить погрузить определенное количество упаковок. Но их все равно взвесят
Расчет массы прямоугольной трубы
И здесь разница невелика:
- Периметр сечения трубы рассчитывается как удвоенная сумма ее сторон;
- Площадь поверхности погонного метра так же получается умножением периметра трубы на единицу;
- Объем вещества в погонном метре трубы по-прежнему равен произведению площади его поверхности на толщину стенки (приблизительно, разумеется);
- Массу погонного метра получаем умножением объема из предыдущего пункта на 7850;
- Результат в килограммах необходимо умножить на протяженность трубопровода, чтобы получить суммарный вес трубы.
Гулять так гулять: давайте рассчитаем, какой будет масса трубы стальной прямоугольной длиной 18 километров, размерами 180х145 миллиметров и с двадцатимиллиметровыми стенками.
Такой монстр реально производится и используется в качестве несущего элемента там, где нужны высокая прочность на изгиб.
- (0,180+0,145)*2=0,65 м.
- 0,65*1=0,65 м2.
- 0,65*0,02=0,013 м3.
- 0,013*7850=102,05 кг. Однако, метр такой трубы сможет оторвать от пола не всякий.
- 102,05*18000=1836900 кг, или 1836,9 тонны трубы.
Профильные трубы больших размеров часто используются в сложных несущих конструкциях. Здесь неточности расчетов могут быть фатальными. К счастью, запаса прочности не отменяли
Профильные трубы больших размеров часто используются в сложных несущих конструкциях. Здесь неточности расчетов могут быть фатальными. К счастью, запаса прочности не отменяли.
Способы определения веса стальных электросварных труб
Масса электросварной детали зависит от нескольких факторов. В первую очередь стоит отметить такой показатель, как удельная плотность материала. Безусловно, важную роль играют и геометрические параметры детали. Наиболее важные из них:
- диаметр (для круглых деталей);
- ширина и высота (для профилированного проката);
- толщина;
Универсальный метод определения массы электросварной трубы – использование формул
длина.
Плотность данного материала – постоянная величина, соответствующая числу 7850 м³. Для определения веса электросварных труб применяются такие методы:
- формулы;
- таблицы;
- онлайн-калькуляторы.
Каждый из вышеуказанных способов предполагает получение значения, которое не является идеальным. На итоговый результат, являющийся приблизительным, оказывают влияние некоторые факторы. Например, фиксированная величина плотности (7850 м³) используется для вычисления удельной массы всех разновидностей стальных труб. Однако для каждого типа деталей применяются различные марки стали. Таким образом, фиксированная величина оказывает влияние на конечный результат, который отличается от фактического.
Масса электросварной трубы напрямую зависит от удельной плотности материала
Разница в плотности разных марок стали не сильно ощущается при расчете, если объем партии недостаточно большой. В таблицах стальных электросварных труб вес также является приблизительным. К тому же итоговые результаты, содержащиеся в таблицах, нередко округляются (для удобства).
Еще одна причина приблизительности расчетов заключается в том, что для проведения вычислений применяют идеальные габаритные параметры. Они, как правило, отличаются от фактических, так как не учитывают закруглений в углах труб. Закругление как параметр может присутствовать у профильных труб. Сколько весит такое изделие? Лучше всего для ответа на этот вопрос воспользоваться таблицей или онлайн-калькулятором. Это позволит сэкономить время.
Реальная деталь отличается аккуратностью сварочных швов. Такие швы могут иметь разные наплывы металла. Еще один фактор, оказывающий влияние на неточность расчетов, – производственные допуски. Универсальный метод определения массы – использование формул. Но чаще всего этот вариант не оправдывает себя, так как не каждый человек сможет провести сложный расчет, учитывающий применение множества вспомогательных геометрических и физических параметров.
Для проведения вычислений массы электросварной трубы применяют идеальные габаритные параметры
Как узнать вес по диаметру и толщине стенки трубы — формулы и примеры расчета
У каждого свои причины для определения массы одной трубы или всей партии. Например, необходимо решить вопрос с прокладкой коммуникации, с грузоподъемностью транспортного средства. Но в основном это требуется для проверки правильности денежных расчетов.
Специфика трубной продукции в том, что ее стоимость более «привязана» не к длине изделий, а к их весу, и цена главным образом зависит от сырьевой составляющей, то есть от количества металла в 1 п.м., так что вес трубы можно вычислить по диаметру и толщине стенки — они являются в данном случае наиболее важными показателями.
Как узнать вес трубы
По таблицам, размещенным в профильных справочниках или на тематических сайтах. Во многих из них в правой колонке указывается расчетный вес 1 п.м. трубы для каждого образца, в зависимости от его диаметра стальной трубы и толщины ее стенки.
С помощью онлайн-калькулятора. Если под рукой есть ПК и выход в Сеть, то достаточно в соответствующие «окна» проставить исходные данные (толщину стенки, диаметр наружный), и результат готов.
По формуле. Она приведена в ГОСТ № 8732 от 1978 года и является общей для любых труб, следовательно, и данные по массе, полученные в результате вычислений, будут приблизительными. Тем не менее, за пределы погрешности они не выходят и ими вполне можно оперировать.
- М – вес 1 п.м. трубы.
- S – толщина стенки.
- Dн – диаметр (наружный).
Есть еще одна формула, которой пользуются реже, но она дает, во-первых, в некоторых случаях более точный результат, во-вторых, применима для любого вида продукции – труб стальных, медных, чугунных.
За основу берется известное из школы соотношение – М (вес 1 п.м.) = p (плотность) х V (объем).
Что учесть – так как для дальнейших расчетов достаточно узнать массу 1 п.м. трубы, то объем в данном случае равен площади ее сечения. Это видно из формулы – V = S х L (а длина = 1).
Определить площадь сечения несложно (опять-таки, вспомнив родную школу). Есть 2 методики:
- найти площади наружного и внутреннего круга (S = π/4 х D2), а потом определить разницу полученных величин,
- видоизменить данную формулу, подставив в нее значения диаметров (наружного и внутреннего) – S = π/4 х (D2н – D2в).
Как узнать вес по диаметру и толщине стенки трубы – формулы и примеры расчета Не знаете, как определить вес трубы, оперируя лишь значениями толщины стенки и сечения изделия? В данной статье подробно рассмотрены несколько вариантов расчетов, и вы сможете выбрать наиболее для себя удобный.
Способы расчета удельного веса
- длины;
- высоты, ширины или диаметра;
- толщины стенок.
Поэтому указывается как масса объема (в м. кв.) профильной или цилиндрической формы, наполненной однородной сталью с необходимой плотностью (в кг/м. куб.). Длина трубы при определении ее удельной массы равняется один метр. Для стального трубопроката, при любых расчетах, плотность состава, из которого он сделан, постоянно принимается за величину 7850кг/м. куб. Чтобы определить вес одного метра стальной трубы (удельный вес) выбирают один из таких способов:
- по расчетным формулам;
- при помощи таблиц, где искомые данные указаны для стандартных размеров трубного проката.
В любом случае полученные данные являются только теоретическим расчетом. Это объясняется следующими причинами:
- при расчетах часто приходится округлять рассчитанные значения;
- при расчетах форма трубы подразумевается геометрически правильной, то есть, не учитываются наплывы металла на сварочном стыке, закругления в углах (для профильного проката), уменьшение или превышение размеров относительно типовых в пределах допустимых ГОСТ;
- плотность разных марок стали отличается от 7850 кг/м. куб. и для многих сплавов разница довольно значительна при определении веса большого количества трубной продукции.
При помощи специальных таблиц определяют максимально приближенный теоретический показатель удельного веса трубопроката, так как при их составлении использовались сложные математические формулы, которые максимально учитывали технологию производства и геометрию изделий. Чтобы воспользоваться данным вариантом расчета, вначале по имеющимся данным о трубопрокате определяют его тип. После находят в справочной литературе соответствующую этому металлопрокату таблицу или ГОСТ на этот сортамент.
Табличный вариант расчета хорош тем, что он не требует выполнения каких-то расчетов, что исключает при вычислениях вероятность допущения математической ошибки. Но этот способ подразумевает наличия специальной литературы. Наиболее универсальный вариант – это использование математических формул. Этот способ можно применять в любых условиях, даже, так сказать «полевых», вдали от возможностей и благ цивилизации.
Определение удельного веса трубы по формулам
Как уже выше говорилось, в основе расчета находится определение объема сырья, израсходованного для производства одного метра трубопроката. Затем данную величину нужно умножить на плотность состава (в случае со сталью на 7850кг/м3). Искомый объем определяют таким способом:
- Рассчитывают объем части трубы длиной в один метр по ее внешним размерам. Для чего определяют площадь сечения трубы, которую умножают на длину, в нашем случае на 1 метр.
- Рассчитывают объем полой части трубы длиной 1 метр. Для чего вначале определяют размеры полости (для круглого изделия внутренний диаметр рассчитывают, вычитая от внешнего диаметра двойную толщину стенки, а для профильного трубопроката – определяют высоту и ширину внутреннего диаметра, вычитая двойную толщину от внешних размеров). После, по полученным результатам делают расчет, аналогичный указанному в первом пункте.
- В конце, от первого результата вычитают второй, это и является объемом трубы.
Все подсчеты делаются только после перевода исходных показателей в килограммы и метры. Определение объема круглого и цилиндрического сечения труб происходит по такой формуле:
V = RхRх3,14хL, где:
- V – объем;
- R – радиус;
- L – длина.
Еще одна несложная формула, но уже для стальных круглых труб:
Вес =3.14х(D – T)хTхLхP, где:
- D – внешний диаметр;
- T – толщина стенки;
- L – длина;
- P – плотность стали.
Удельный вес = (A–T)хTх0.0316
Для прямоугольных труб:
Удельный вес = (A+B–2хT)хTх0.0158
То есть, чтобы определить точный вес материала можно использовать специальные таблицы, где указана масса труб с учетом сечения, диаметра и иных показателей. Если под рукой нет этой таблицы, то всегда можно использовать специальный калькулятор, где для расчета искомых величин достаточно только ввести необходимые данные, такие как толщину стенок и тип сечения конструкции. Каким образом определять удельную массу каждый выбирает сам.
https://youtube.com/watch?v=z4AjL8HmOcw
Зачем нужно знать удельный вес?
важная и необходимая количественная информация
Вес трубопроката нужно знать, чтобы выбрать вариант его транспортировки до пункта назначения и подобрать необходимый вид транспорта. Данным показателем оперируют во время покупки и реализации, а также при финансовом расчете за трубную продукцию. Масса стальных труб — это неотъемлемый показатель расчетов прочности, надежности, веса изготавливаемых металлоконструкций и вносится в соответствующую техническую документацию. И в любом случае ее можно быстро определить, зная общие размерные данные и длину используемого проката, при помощи соответствующего удельного веса одного погонного метра трубы.
Что это такое удельный вес трубы?
нужно просто измерить или знать в метрах длину
- длины сторон – для профильного трубопроката (прямоугольного, квадратного);
- диаметр наружного сечения для круглой трубной продукции;
- марка стали (для более точного вычисления);
- толщина стенки изделия.
Эту информацию можно найти в сопроводительных документах на металлопрокат или замерить своими руками. Любому типоразмеру трубы соответствует своя конкретная удельная масса. Данную величину можно определить одним из возможных способов и после умножения на общую длину трубопроката получают необходимый суммарный вес трубы (одной или общего количества этой металлопродукции).
Способы расчета удельного веса
- длины;
- высоты, ширины или диаметра;
- толщины стенок.
Поэтому указывается как масса объема (в м. кв.) профильной или цилиндрической формы, наполненной однородной сталью с необходимой плотностью (в кг/м. куб.). Длина трубы при определении ее удельной массы равняется один метр. Для стального трубопроката, при любых расчетах, плотность состава, из которого он сделан, постоянно принимается за величину 7850кг/м. куб. Чтобы определить вес одного метра стальной трубы (удельный вес) выбирают один из таких способов:
- по расчетным формулам;
- при помощи таблиц, где искомые данные указаны для стандартных размеров трубного проката.
В любом случае полученные данные являются только теоретическим расчетом. Это объясняется следующими причинами:
- при расчетах часто приходится округлять рассчитанные значения;
- при расчетах форма трубы подразумевается геометрически правильной, то есть, не учитываются наплывы металла на сварочном стыке, закругления в углах (для профильного проката), уменьшение или превышение размеров относительно типовых в пределах допустимых ГОСТ;
- плотность разных марок стали отличается от 7850 кг/м. куб. и для многих сплавов разница довольно значительна при определении веса большого количества трубной продукции.
При помощи специальных таблиц определяют максимально приближенный теоретический показатель удельного веса трубопроката, так как при их составлении использовались сложные математические формулы, которые максимально учитывали технологию производства и геометрию изделий. Чтобы воспользоваться данным вариантом расчета, вначале по имеющимся данным о трубопрокате определяют его тип. После находят в справочной литературе соответствующую этому металлопрокату таблицу или ГОСТ на этот сортамент.
Табличный вариант расчета хорош тем, что он не требует выполнения каких-то расчетов, что исключает при вычислениях вероятность допущения математической ошибки. Но этот способ подразумевает наличия специальной литературы. Наиболее универсальный вариант – это использование математических формул. Этот способ можно применять в любых условиях, даже, так сказать «полевых», вдали от возможностей и благ цивилизации.
Определение удельного веса трубы по формулам
Как уже выше говорилось, в основе расчета находится определение объема сырья, израсходованного для производства одного метра трубопроката. Затем данную величину нужно умножить на плотность состава (в случае со сталью на 7850кг/м3). Искомый объем определяют таким способом:
- Рассчитывают объем части трубы длиной в один метр по ее внешним размерам. Для чего определяют площадь сечения трубы, которую умножают на длину, в нашем случае на 1 метр.
- Рассчитывают объем полой части трубы длиной 1 метр. Для чего вначале определяют размеры полости (для круглого изделия внутренний диаметр рассчитывают, вычитая от внешнего диаметра двойную толщину стенки, а для профильного трубопроката – определяют высоту и ширину внутреннего диаметра, вычитая двойную толщину от внешних размеров). После, по полученным результатам делают расчет, аналогичный указанному в первом пункте.
- В конце, от первого результата вычитают второй, это и является объемом трубы.
Все подсчеты делаются только после перевода исходных показателей в килограммы и метры. Определение объема круглого и цилиндрического сечения труб происходит по такой формуле:
V = RхRх3,14хL, где:
- V – объем;
- R – радиус;
- L – длина.
Еще одна несложная формула, но уже для стальных круглых труб:
Вес =3.14х(D – T)хTхLхP, где:
- D – внешний диаметр;
- T – толщина стенки;
- L – длина;
- P – плотность стали.
данные нужно перевести в миллиметры
Удельный вес = (A–T)хTх0.0316
Для прямоугольных труб:
Удельный вес = (A+B–2хT)хTх0.0158
То есть, чтобы определить точный вес материала можно использовать специальные таблицы, где указана масса труб с учетом сечения, диаметра и иных показателей. Если под рукой нет этой таблицы, то всегда можно использовать специальный калькулятор, где для расчета искомых величин достаточно только ввести необходимые данные, такие как толщину стенок и тип сечения конструкции. Каким образом определять удельную массу каждый выбирает сам.
https://youtube.com/watch?v=z4AjL8HmOcw
Особенности выявления удельного веса стальных труб
Простой способ выявления веса 1 м трубы – это воспользоваться онлайн-калькулятором. Однако не всегда имеется под рукой компьютер, в котором можно произвести автоматический расчёт. Второй вариант выявления веса металлоконструкции – это произвести её взвешивание. Взвешивать трубу – это трудоёмкий процесс, поэтому остаётся третий вариант – это расчёт массы трубы по формуле.
Вес рассматриваемых изделий зависит не только от 1 метра материала, но ещё и от геометрических данных. Длина устройства, принимаемая при проведении расчётов, составляет 1 метр. Плотность стальных труб равняется постоянному значению 7850 кг/м3.
Вычисления удельного веса рассматриваемого изделия определяются посредством выполнения таких манипуляций:
- Просмотр веса 1 метра стальной трубки по таблице. Данный параметр уже предварительно рассчитывается по ГОСТу.
- Воспользоваться математическими значениями, и определить значение 1 погонного метра трубы с применением математических формул.
Оба метода позволяют получить только ориентировочный ответ на вопрос. Ведь для получения максимально точного ответа понадобятся такие важные сведения:
- Точная марка стали. Все виды марок разнятся друг от друга по плотности (от нормированного стандарта), поэтому возникают погрешности.
- Форма трубы и равномерность толщины по всей длине. На сварном шве имеется утолщение, определить значение которого практически нереально.
- Округление. При проведении расчётов часто приходится использовать величины, которые являются округлёнными. В конечном счёте — это негативно влияет на получение конечного результата.
Таблицы для выявления удельного веса сварных труб пользуются популярностью. Для их определения применяются сложные математические формулировки. Зачастую максимальная точность не нужна, поэтому табличных значений вполне достаточно.
Таблица веса трубы стальной водогазопроводной
Пример расчёта веса трубы стальной круглой
Независимо от того, какой метод расчёта будет использоваться, необходимо знать численные значения следующих параметров круглого стального трубопроката:
- толщина стенки;
- наружный диаметр.
Из курса физики средней школы известно, что для определения удельного веса трубы стальной следует умножить объём использованного материала на его же плотность. Последний параметр – величина постоянная, в то время как объём материала (в нашем случае это сталь) нужно вычислить. Решить такую задачу можно двумя методами. Это — расчёт объём листа, образующего круглую трубу, или вычисление разности объёмов внешнего цилиндра и цилиндра внутреннего.
1. Для расчета веса трубы (например, диаметром 168 мм с толщиной стенки 8 мм) первым способом, сначала нужно определить длину окружности:
L = π*D — 3,14*0,168 = 0,52752 м.
Здесь: D – диаметр изделия, а — всем известная математическая трансцендентная константа.
Для расчета веса трубы измеряется ее внешний диаметр и толщина стенки
Следующий шаг – вычисление площади наружной поверхности. Выполняется такой расчёт путём умножения окружности единицы продукции круглого трубопроката на её же длину. При вычислении веса метра трубы стальной в нашем случае формула принимает следующий вид:
S = 0,52752*1 = 0,52752 м²,
где S – площадь поверхности 1 м круглой трубы.
На очередном этапе расчёта веса 1 метра трубы круглой вычисляется объём использованной для производства данного изделия стали. Делается это умножением площади на толщину стенки:
V = S*W = 0,52752*0,008 = 0,00422 м²
На последнем шаге вычисления веса 1 метра трубы стальной круглой выясняется плотность стали. В специальной таблице значение данного параметра указано такое – 7850 кг/м³. Затем плотность стали умножается на объём:
Р = 7850*0,00422 = 33,127 кг.
В таблице №1 приведены результаты расчета для трубной продукции самых ходовых типоразмеров. Необходимо подчеркнуть, что это – теоретическое значение веса одного погонного метра трубы.
Таблица 1
Дюймы | Наружный диаметр | Условный проход | Толщина стенки | Вес 1 м погонного, кг | ||||
Усилен- ных |
Обыкно- венных |
Лёгких | Усилен- ных |
Обыкно- венных |
Лёгких | |||
2 ½ | 75,5 | 65 | 4,5 | 4,0 | 3,20 | 7,88 | 7,05 | 5,71 |
2 ¼ | 57 | |||||||
2 | 60,0 | 50 | 4,50 | 3,50 | 3 | 6,16 | 4,88 | 4,22 |
1 ¾ | 45 | |||||||
1 ½ | 48,0 | 40 | 4 | 3,50 | 3 | 4,34 | 3,84 | 3,33 |
1 ¼ | 42,3 | 32 | 4,0 | 3,20 | 2,80 | 3,78 | 3,09 | 2,73 |
1 | 33,5 | 25 | 4 | 3,20 | 2,8 | 2,91 | 2,39 | 2,12 |
¾ | 26,8 | 20 | 3,20 | 2,80 | 2,5 | 1,86 | 1,66 | 1,5 |
½ | 21,3 | 15 | 3,20 | 2,80 | 2,5 | 1,43 | 1,28 | 1,16 |
¼ | 10,2 | 6,0 | 2,50 | 2,0 | 1,80 | 0,47 | 0,4 | 0,37 |
2. Расчёт веса одного погонного метра трубы вторым методом предполагает вычисление объёмов внутреннего и внешнего цилиндров. Первый шаг – расчёт площадей внешней и внутренней поверхностей.
Внешняя площадь равна:
Sнар. = π*D — 3,14*0,168 = 0,5278 м².
Чтобы рассчитать внутреннюю площадь, сначала необходимо узнать диаметр внутреннего цилиндра. Он такой: 0,168-0,016=0,152 мм. А внутренняя площадь равна 0,152×3,14=0,4773
Далее уже можно вычислять объёмы. С учётом того, что эта методика касается расчёта веса метра трубы стальной круглой, формулы выглядят очень просто.
Объём внешнего цилиндра будет равен 0,5278×1= 0,5278, а внутреннего 0,4773×1=0,4773.
Разность объёмов составляет: 0,5278-0,4773=0,00505.
Чтобы окончательно рассчитать вес трубы из стали, осталось только умножить объём на плотность:
0,00505×7850=39,64 кг.
При проверке труб на соответствие стандартам производства допускается наличие небольших погрешностей в размерах, поэтому результаты расчетов по формулам могут не совпадать с таблицами ГОСТов
Как мы видим, результаты не совпали. Но разница в разумных пределах.