Вес метра профильной трубы

В процессе выполнения расчетов стальных конструкций необходимо знать вес метра профильной трубы. Она применяется не только для изготовления опорных сооружений, но и при производстве станков, машин, других агрегатов специального и общего назначения. Профессиональное проектирование подобных узлов подразумевает учет всех параметров исходных материалов, в том числе массы каждого элемента.

Отчего зависит масса

Для определения массы любого изделия необходимо знать количество материала, затраченного на его изготовление. Не составляет исключение и профильная труба. Вес погонного метра конструкции больших размеров 180х180х60 или средних 50х50х5 зависит от нескольких параметров. К ним относятся следующие характеристики изделия:

  1. Форма
  2. В настоящее время самыми популярными являются конструкции квадратной и прямоугольной конфигурации. Они оптимальны для установки в качестве несущих элементов зданий, отдельных частей устройств машин. Благодаря ровным плоскостям сопряжение отдельных частей не вызывает особых трудностей. Также при выборе учитывается относительная простота обработки материала для создания монтажных узлов.

    Вес погонного метра профильной трубы квадратной или прямоугольной формы легко рассчитывается с помощью простых формул. Это дает возможность получать точные технологические и эксплуатационные данные для сложных проектов без применения специальных программ расчета.

  3. Размеры
  4. Ширина, высота и толщина стенки конструкции являются определяющими факторами при расчете количества исходного материала, необходимо для ее изготовления. Чем больше эти значения, тем тяжелее будет профильная труба. Вес несущественно зависит от степени округления наружных углов, но для овальных изделий это является одним из определяющих параметров. Зная необходимые геометрические размеры можно рассчитать общий объем материала изготовления, израсходованного для производства 1 м.п. стального профиля. Размеры и вес напрямую зависят друг от друга. При увеличении одного из параметров неизбежно растет второй.

  5. Удельная плотность стали
  6. Это отношение массы любого вещества, необходимого для заполнения определенного объема. Измеряется в кг/м?. От нее напрямую зависит вес стального профиля любой конфигурации. Чем выше плотность материала – тем тяжелее будет 1 м.п. изделия. Для стали распространенных марок этот параметр составляет от 7500 до 7800 кг/м?. Этот параметр зависит от отношения железа, углерода и чугуна в сплаве. Например, чем выше содержание углерода, тем легче будет марка стали. Однако это скажется на ее прочностных характеристиках.

Но нужно ли знать точный вес профильной трубы?

Зачем нужно знать массу изделия

На первый взгляд этот параметр не очень существенен для проектирования небольших конструкций. Однако при выполнении расчетов основных характеристик возникает необходимость узнать нагрузки в точках сопряжение отдельных элементов. Сделать это без точных данных о массе каждого из них практически невозможно.

Помимо этого вес профильных прямоугольных труб напрямую влияет на их стоимость. Безусловно, для этого параметра учитывается трудоемкость изготовления, но и количество материала также существенно сказывается на себестоимости конечного продукта. Тем более, традиционно стальной прокат в больших количествах реализовывается не в м.п, а в тоннах. Причина этого – сложность подсчета количества изделий во время отгрузки. С помощью специальных измерительных комплексов эта процедура выполняется намного быстрее. Это является еще одной причиной, зачем нужно уметь рассчитывать, сколько весит метр стального изделия.

В итоге можно сказать, что масса стальной конструкции необходима для точного выполнения расчета, а также для определения себестоимости всего изделия. Только комплексный подход к выбору определенной конфигурации стального поката позволит выполнить любой проект не только на профессиональном уровне, но и с оптимальными финансовыми затратами.

Методики расчета

В подавляющем большинстве случаев при реализации стального проката указывается его стоимость в тоннах. Однако для расчета массы профилей 40х20 или 80х80х4 мм нужно знать их удельный вес в одном погонном метре. Для этого сначала рассчитывается общий объем каждого вида стального проката. Чтобы осуществить эту несложную операцию необходимо знать их основные геометрические размеры. Стоит отметить, что все существующие простые методики рассчитаны на изделия стандартных размеров – квадратные или прямоугольные. Для них достаточно владеть информацией о геометрических параметрах и виду сплава металла.

Рассмотрим пример, как можно рассчитать вес за метр прямоугольного профиля.

Сначала необходимо вычислить объем (V) используемого материала в одном погонном метре. Для этого нужно знать точные размеры высоты (В), ширины(А) и толщины стенок профиля (S). Для наглядности вычислим вес профильной трубы 80 40 с толщиной стенки 4 мм.

V=S*0,02*(A+B)=0.015*4*(80+40)= 7,2 мм?

Это одна из самых простых формул. Но она не учитывает радиусы закругления углов конструкции. Для изделий с большой толщиной стенки этот показатель может быть весьма существенен. В этом случае рекомендуется воспользоваться более точной формулой:

V= 0,0157*S*(А+В-2,86*S)=0,0157*4(40+80-2.86*4)=6,8 мм?

Как видно, по последней формуле значение объема получилось существенно меньше. Это связано с фактическим использованием материала при изготовлении стальной конструкции.

Зная объем можно вычислить теоретический вес профильной трубы. Для этого понадобится значение удельной массы конкретной марки стали. Так как каждый сплав имеет свой уникальный удельный вес, таблица самых популярных из них поможет при проведении расчетов.

Наименование Марка стали Удельная масса (Ro), кг/м?
Нержавеющая сталь конструкционная криогенная 12Х18Н10Т 7900
Нержавеющая сталь коррозионно-стойкая 08Х18Н10Т 7900
Конструкционная низколегированная сталь 09Г2С 7850
Конструкционная углеродистая качественная сталь 10,20,30,40 7850
Конструкционная углеродистая сталь Ст3сп, Ст3пс 7870
Сталь инструментальная Х12МФ 7700
Сталь конструкционная рессорно-пружинная 65Г 7850
Инструментальная штамповая сталь 5ХНМ 7800
Конструкционная легированная сталь 30ХГСА 78500

Подставляя значение определенной марки сплава можно вычислить массу профиля 80х40х4. Для этого следует немного модифицировать последнюю формулу по расчету объема материала:

M= (Ro/7850)*V=(7900/7850)*6,8= 6,85 кг/м.п.

Таким способом можно рассчитать вес профильной трубы практически любой конфигурации. Однако такая методика не может применяться для овальных и сложных конструкций. В этом случае можно прибегнуть к специализированным онлайн калькуляторам. С их помощью можно узнать массу профильных изделий самых востребованных размеров 60х60, 160х160х8 и 100х100х8. При постоянной работе с данными величинами составляется отдельная таблица веса для каждого типа профильных конструкций.

Масса некоторых профильных изделий

Но как узнать вес оцинкованной профильной трубы? Толщина защитного слоя из цинка составляет несколько мкм. Поэтому для этого вида материала можно использовать стандартную методику, учитывая марку стали, выбранной для изготовления.

Для помощи в составлении проектной документации зачастую берут данные из специальных таблиц расчета веса. В них указаны массы самых распространенных типов профильных изделий в зависимости от геометрических размеров и толщины стенки.

Прямоугольный профиль:

Квадратный профиль:

Для нестандартных размеров от 120х120 вес определяется путем вычисления в зависимости от конфигурации изделия. Для таких профилей важно знать значение радиуса закругления, так как от него во многом зависит правильный расчет общей массы конструкции. Как уже говорилось выше, в таком случае лучше всего применять специализированные расчетные инженерные программы.

Сложно ли самостоятельно рассчитать вес метра профильной трубы? Если это необходимо сделать для квадратных или прямоугольных конструкций, то применяя вышеописанную методику можно выполнить расчет массы изделия без специальных программных комплексов. Если же сечение трубы имеет сложную форму, то необходимо использовать сложные методики расчета.