Примеры расчета веса трубы стальной: по видам материала, нужные параметры

Перед покупкой часто необходимо рассчитать, сколько весит труба стальная. На то есть две причины:

• необходимо определить прочность будущей конструкции;
• труба продается именно по весу.

В любом ГОСТ-е есть таблица весов труб стальных, в которой указана стандартная масса одного метра. Но реальные значения могут отличаться от стандартного, даже в том случае, когда показатели диаметра и толщины стенки не отличаются. Ведь в процессе производства используются разрешенные ГОСТ-ом допуски. Их следует учитывать и при расчетах.

Независимо от метода вычисления, необходимо знать следующие параметры:

• наружный диаметр;
• толщина стенки;
• сечение (круглая, прямоугольная, квадратная);
• марка стали.

Расчет для круглой трубы, исходя из объема

Для того, чтобы определить удельный вес трубы стальной, необходимо вспомнить, что для этого необходимо умножить объем материала на его плотность. Плотность является постоянной величиной, а объем вещества, то есть, стали, нужно вычислить. Для этого можно использовать два метода: вычислить объем листа, который образует трубу, или вычислить объемы внешнего и внутреннего цилиндра и определить разность.

Чтобы вычислить вес материала 159 со стенкой в 5 мм по первому методу, следует сначала установить длину окружности – умножить диаметр на число пи:

0,159*3,142 = 0,499578 м.

Следующий шаг – расчет площади наружной поверхности. Для этого нужно умножить длину окружности на длину трубы. Так как рассчитывается размер для одного метра, то длина и будет один метр, а площадь:

0,499578*1 = 0,499578м².

Теперь можно вычислить объем стали, использованной для производства одного метра материала. Для этого следует умножить площадь на толщину стенки:

0,499578*0,005 = 0,002498м³.

Последний шаг — вычисление веса. Для этого необходимо выяснить (из специальной таблицы) плотность стали – 7850 кг/м³. Далее объем стали умножается на плотность:

0,002498*7850 = 19,484 кг (вес одного метра трубы стальной 159).

Расчет веса трубы стальной по второму методу подразумевает вычисление объема двух цилиндров – внешнего и внутреннего. Первый шаг – расчет внешней и внутренней площади:

0,159*3,142 = 0,499578 м² (внешняя площадь)

Для расчета внутренней площади определяется внутренний диаметр:

0,159 – 0.010 = 0,149 м

И умножается на пи:

0,149*3.142 = 0,468158 м².

Теперь можно вычислить объем внешнего и внутреннего цилиндра:

0,499578*1 = 0,499578 м³(объем внешнего цилиндра)

0,468158*1 = 0,468158 м³ (объем внутреннего цилиндра)

Разность объемов:

0,499578-0,468158 = 0,003142 м³.

Остается умножить на плотность:

0,03142*7850 = 24,6647 кг (вес погонного метра).

Результаты не совпадают. Если выяснять в соответствующем ГОСТ –е, то таблица покажет совсем другое значение, так как производители используют разрешенные этим документом погрешности.

Расчет при помощи простой формулы

Еще один метод – применение простой формулы:

Вес = * (D – e) * e * r, где

• D – внешний диаметр;
• e – толщина стенки;
• r – плотность.

В этом случае получается:

3,142*(0.159 – 0,005)*0,005*7850 = 18,3752 кг,

А, например, вес трубы стальной 273 с толщиной стенки 7 мм будет:

3,142*(0,273 – 0,007)*0,007*7850 = 45,93 кг.

При вычислении значение имеет вид стали и метод производства. Например, вес трубы стальной электросварной не будет такой же, как бесшовной или водопроводной, даже если у них одинаковый внешний диаметр и толщина стенки. Ведь каждый вид материала производится из стали определенного состава, со своим индивидуальным значением плотности.

При покупке оцинкованного изделия следует учитывать, что вес оцинкованной трубы на 3% больше неоцинкованной с такими же параметрами.

Расчет профильной

Стальные трубы имеют не только круглое, но так же и прямоугольное и квадратное сечение. Чтобы произвести расчеты для профильной ( квадратной) трубы, нужно применить соответствующие формулы. Вычисления проводятся следующим образом:

Вес = (А - т) * т * 0,0316, где:

• А – размер стороны;
• т – толщина стенки;
• 0,0316 – постоянный коэффициент.

Если сторона равна, например, 25 мм, а толщина стенки 10 мм, то вес будет:

(25 – 10)*10*0,0316 = 4,74кг

Теперь — прямоугольная. При размерах сторон в, например, 25 и 15 мм и толщине стенки 10 мм:

Вес = (А1 + А2 – 2т) * т * 0,0158, где:

• А1 и А2 – размеры сторон;
• т – толщина стенки;
• 0,0158 – постоянный коэффициент.

Получается:

(25 + 15 – 2*10)*10*0,0156 = 3,12 кг

Альтернативный метод расчета

Чтобы выяснить, сколько весит метр стальной трубы, не обязательно заниматься сложными расчетами. При наличии выхода в Интернет не составит труда найти онлайн – калькулятор для расчета как круглого, так и профильного материала.

Но самый простой способ – открыть соответствующий стандарт, на котором размещена таблица весов труб стальных. Например, необходимо купить водопроводную трубу. На первой же странице ГОСТ 3262 75 вес трубы стальной – таблица №1. Это, конечно, теоретические размеры, но они мало отличаются от фактического.

Немного о системе единиц СИ

Эта международная метрическая система, которую на данный момент использует большинство стран при определении технических показателей, даже если в повседневной жизни применяют традиционную систему. Основные единицы этой международной системы – метр, секунда, килограмм и т.д. Определения, наименования и применение всех единиц физических величин определяет ГОСТ 8.417 – 2002.