В статье мы постараемся разобраться, в каких случаях необходим расчет массы трубы и как это делается.
Прежде, чем начать изготавливать какую-либо металлоконструкцию — нужно выполнить расчет прочности.
Обратите внимание: в качестве основы для перекрытий куда чаще трубы (чаще всего квадратной или профильной) применяется швеллер или двутавровая балка. Они обеспечивают большую прочность при том же удельном весе.
Предположим, вы составили проект трубопровода или металлоконструкции и рассчитали, что вам необходимо закупить 1200 метров трубы с толщиной стенок 4 миллиметра и с внешним диаметром 100 миллиметров.
Однако на металлобазе вас будет ожидать сюрприз: оптовые партии труб продаются не метрами, а тоннажем. Раз так, единственный выход — пересчитать необходимое вам количество труб из метров в тонны.
Давайте в качестве примера рассчитаем массу тех самых тысячи двухсот метров трубы диаметром 100 мм и со стенками толщиной 4 мм.
Итого с учетом погрешностей, отходов при обрезке и прочих несуразностей нам есть смысл закупить 12 тонн заветной трубы.
Здесь алгоритм расчета немного отличается.
Но именно немного.
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.
И здесь разница невелика:
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.
Трубы могут быть электросварными и бесшовными, круглыми, водогазопроводными, или профильными. Определите тип трубы . Уточните ее наружный диаметр и толщину стенки в мм. Измерьте длину одной трубы в метрах и количество труб в заказе.
Найдите в справочнике теоретических весов стальных труб соответствующего ГОСТа тип и расчетную массу одного погонного метра трубы нужного диаметра и толщины стенки. Умножив величину массы погонного метра на длину трубы , получите вес одной трубы в килограммах. Рассчитайте общий вес заказа, перемножив вес 1 трубы на их количество в заказе.
Рассчитайте аналогичным способом вес полиэтиленовой трубы , зная ее тип, диаметр, толщину стенки и длину. Используйте для вычислений справочные данные ГОСТа по полиэтиленовым трубам. Для определения веса одного погонного метра полиэтиленовой трубы по справочнику вам надо вычислить SDR или стандартное размерное отношение.
Поделите величину диаметра полиэтиленовой трубы на толщину ее стенки. Так вы найдете SDR в мм. Зная стандартное размерное отношение, найдите по справочным данным ГОСТа расчетную массу погонного метра трубы нужного диаметра. Далее вычислите вес нужного отрезка трубы или всей бухты, умножив массу погонного метра трубы на ее длину.
Обычно труба имеет форму полого цилиндра, поэтому ее масса зависит от толщины стенок, материала изготовления и длины. Если эти параметры даны в условиях задачи, решение ее сведется к нахождению формулы в общем виде, подстановке значений переменных и вычислению результата. Для практических расчетов массы трубы как промышленного изделия значения переменных можно узнать из нормативных документов - ГОСТов.
Инструкция
Для составления формулы расчета массы трубы нужно узнать площадь поперечного сечения полого цилиндра. Чтобы это сделать, должна быть известна толщина стенок (a). Если в условиях задачи ее нет, но даны внутренний (d) и внешний (D) диаметры, выразите толщину стенок через половину разности этих величин: a = (D-d)/2. Площадь сечения определите как умноженную на число Пи разность между произведением внешнего диаметра на толщину стенок и квадратом толщины стенок: π*(D*a-a²).
Используя формулу площади сечения, определите объем, заключенный между внешней и внутренней стенками - умножьте полученную на предыдущем шаге формулу на длину (L) трубы: π*(D*a-a²)*L.
Подставьте в формулу значения, приведенные в условиях задачи, и рассчитайте результат. При этом учитывайте размерность исходных величин. Допустим, внешний диаметр стальной трубы равен 30 см, толщина стенок составляет 5 мм, длина - 4 м, а плотность стали - 7,95 г/см³. В этом случае можно подставить в формулу все величины в сантиметрах, получить результат в граммах и перевести его в килограммы : 3,14*(30*0,5-0,5²)*400*7,95 = 3,14*14,75*400*7,95 = 147281,7 г ≈ 147,3 кг.
В практических расчетах для определения значений переменных, которые нужно подставить в формулу, используйте маркировку, нанесенную на трубы или указанную в сопроводительных документах. Зная ее, определить нужные величины можно по нормативным документам - ГОСТам. Например, плотность стальных труб можно узнать из ГОСТ 9941-8, а плотность пластиковых приведена в ГОСТ 18599-2001.
Источники:
Необходимость определить диаметр трубы часто возникает при замене труб канализации, подборе полотенцесушителя и других домашних работах. Определить его можно самостоятельно, для этого вам понадобится лишь рулетка или штангенциркуль.
Вам понадобится
Инструкция
Измерьте рулеткой или сантиметровой лентой окружность трубы , для этого оберните ее вокруг и посмотрите значение на шкале. Далее разделите полученное значение на число Пи, равное 3,1415. В результате вы получите внешний диаметр трубы .
Если у вас есть штангенциркуль, вы можете измерить внешний диаметр напрямую (для труб до 15 см). Для этого обхватите трубу губками инструмента и посмотрите на двойной шкале, сколько сантиметров составляет диаметр .
Для того чтобы узнать внутренний диаметр , измерьте толщину стенок на срезе трубы . Проведите измерения при помощи линейки или штангенциркуля (второй способ, конечно, точнее). Вычтите из внешнего диаметр а толщину стенки, умноженную на два – полученное число и есть внутренний диаметр .
При выборе полотенцесушителя или других работах, при которых нужно узнать диаметр стандартной водопроводной трубы , проходящей у вас дома, воспользуйтесь следующим простым способом. Приложите линейку к трубе и прикиньте ее примерный диаметр . Если на глаз видно, что труба имеет ширину около 32 см – смело делайте вывод о том, что посадочный диаметр ее 1 дюйм. Размеру 25-28 см соответствует стандартная труба в ¾ дюйма, а значению в 16 мм – 1,2 дюйма.
Обратите внимание
При обозначении трубного металлопроката, например, труб для металлоконструкций или нержавеющих труб используется внешний диаметр и толщина стенки. Например, запись выглядит следующим образом: 530х12. Для водогазопроводных же труб большое значение имеет внутренний диаметр, поэтому они обозначаются, например, 15х2 (на первый взгляд, точно также). Чтобы определить, какая труба перед вами, посмотрите на ГОСТ. Водогазопроводные трубы (ВГП)выполнены по ГОСТ 3262.
Точный расчет количества бетона , который предстоит уложить в опалубку – одно из условий грамотного выполнения строительных работ. Лишний бетон, как правило, использовать некуда. Миксер либо увезет заказанный и предварительно оплаченный бетон, либо вывалит его в указанное место, создав «памятник» вашему головотяпству. Нарушение же технологии строительства из-за нехватки бетона приведет к еще более серьезным последствиям. Рассмотрим на примере ленточного фундамента, как избежать подобных ошибок.
Вам понадобится
Инструкция
Товарный бетон различных марок, представляющий собой полужидкую массу, в зависимости от своего состава имеет неодинаковую усадку – чем меньше в нем цемента и воды, тем незначительнее изменения объем а бетона при твердении. Кроме того, на величину усадки бетона влияют и другие факторы, например, способ его уплотнения: при штыковании лопатой усадка меньше, чем при уплотнении бетона глубинным вибратором. При расчете необходимого количества бетона обычно используют единый среднестатистический коэффициент усадки, равный 1,015-1,02.
Посчитайте предварительно объем бетонируемой конструкции, согласно проекту (эскизу). Для этого нужно перемножить ширину, высоту и длину фундамента.
Проверьте после сооружения опалубки соответствие высоты, ширины и длины фундамента проектным значениям. Небольшие отклонения размеров в большую сторону приводят к существенному увеличению необходимого количества бетона . Использование инвентарной опалубки из стальных рам и влагостойкой фанеры позволяет свести до минимума эти погрешности.
Умножьте полученный объем на коэффициент усадки.
Вычтите из полученного значения объем всех проемов и ниш для инженерных сетей (трубы, короба). Для этого нужно высчитать соответствующие объемы по формулам определения объема цилиндра (площадь круга умножить высоту) или параллелепипеда (длина, помноженная на ширину и высоту). Полученное в результате значение и будет тем количеством бетона , которое необходимо для заливки данной конструкции.
Обратите внимание
Во избежание ошибок при подсчетах, все замеры (длина, ширина и высота фундамента и проемов в нем) должны проводиться в одних единицах – метрах.
Очень важно, чтобы в случае использования дощатой опалубки она была максимально выровнена и жестко закреплена, в противном случае опалубку может распереть от массы заливаемого бетона. Немалое значение имеет и отсутствие щелей между досками, через которые будет просачиваться вода при уплотнении заливаемого бетона, что также приводит к изменению в большую сторону коэффициента усадки.
Перед тем, как покупать трубопрокатные материалы, нужно рассчитать их вес. Это обусловлено несколькими причинами. Во – первых , по этому показателю выполняется реализация трубопрокатного сортамента. Во – вторых , полученная информация дает возможность рассчитать массу создаваемого сооружения.
Мы предлагаем произвести расчет веса трубопрокатных материалов круглого, прямоугольного и квадратного сечение онлайн с помощью расположенного ниже калькулятора.
Самый быстрый способ для получения результата – это трубный калькулятор для расчета веса трубы.
Он позволяет выполнить подсчеты для погонного метра изделий. Опираясь на эти данные можно получить ориентировочную весовую величину партии труб, а это очень важно при поиске вида транспорта для их перевозки.
Принцип его работы основан на математическом подсчете, и все, что требуется от оператора – это введение некоторых исходных данных. В результате калькулятор производит необходимые расчеты с высокой точностью.
Продукция стального трубопроката в строительных магазинах занимает значительное место на стеллажах, а это говорит о том, что в сравнении с конкурентами, она имеет больше достоинств.
Но, ее тяжесть относят к недостаткам. И значение этого параметра в полной мере можно ощутить на всех этапах, начиная от перевозки, и заканчивая укладкой трубопровода.
Есть специальные формулы, которые помогают найти все нужные величины. Но, выполнять эти сложные вычисления не обязательно, ведь в интернете есть онлайн – калькулятор, который дает возможность без труда найти массу любого вида стального трубопроката.
Трубный калькулятор для расчета веса трубы онлайн работает по формуле m = ro / 7850 * 0.0157 * S * (P – 2.86 * S) * L. Показатель плотности материала при этих подсчетах принимается за характеристиками углеродистой стали – это 7850 кг/м3. Далее вводят габариты профиля:
Теоретические показатели для профильных видов находят так же, как и для квадратных. Разновидность сортамента трубопрокатного материала выставляют на главной странице калькулятора.
Данные для круглой трубы можно определить посредством использования простой формулы:
P = π*(D - Sст)*Sст*Т. В ней D – это внешний объем; Sст – показывает толщину стенок; Т – это плотность.
Подставив нужные значения в формулу можно определить, сколько весит один погонный метр трубного сортамента с круглым сечением. А сколько весит все стальное изделие, можно вычислить, если полученную величину умножить на количество метров.
Какими бы простыми не были ручные формулы, трубный калькулятор для расчета веса круглой трубы, использовать намного удобнее.
Очень важно учитывать, что итоговый результат напрямую зависит от марки стали и способа ее производства. К примеру, вес бесшовной заготовки будет отличаться от аналогичной по габаритам электросварной.
И это понятно, ведь для изготовления разных видов стальных труб берут сталь с определенным составом. В каждом конкретном случае значение плотности материала индивидуальное, а это существенно меняет показатель веса конечного товара.
Универсальный трубный калькулятор онлайн дает возможность быстро подсчитать нужные параметры для трубопрокатного сортамента конкретных марок. На этих металлокалькуляторах легко определить данные не только стали, но и для латуни, алюминия, меди, титана и др.
Список ассортимента, который включает для подсчетов такой металлокалькулятор – это не только трубы, а листовые заготовки, балки, уголки и многое другое.
Универсальный информер очень похож на большой. Но, его компактные размеры позволяют сделать его установку в левой или правой стороне панели ресурса. Также металлокалькулятор можно сделать самостоятельной страницей.
Когда на онлайн калькуляторе – информере нужно выполнить вычисления для трубного сортамента, то нужно ввести толщину и длину изделия, а чтобы установить показатели длины, вводят массу и толщину изделия.
Металлокалькуляторы – информеры функционируют в онлайн режиме. И плата за их использование не снимается. Для нахождения параметров конкретного типа трубопрокатных материалов нужно:
Стоит отметить, что подсчеты на основе плотности материала являются значимым элементом при вычислениях, и в большой мере они зависимы от температуры материала.
К примеру, плотность стали при разных температурных показателях существенно меняется. Чаще всего калькуляторы для основной части типов металла применяют удельную массу и уровень плотности металлов при температуре 20 градусов.
ВАЖНО! В реальности продукцию трубного сортамента производят с незначительными отклонениями от нужной геометрической формы. При закупке больших партий товара из стали такое приводит к существенным отклонениям весовых показателей.
Это необходимо принимать во внимание после проведенных вычислений. Работа в данном случае проводится на основании точных геометрических габаритов, поэтому фактическая цифра результата будет отличаться.
Особого внимания заслуживает новая версия калькулятора – информера (v.2). Его преимущества:
Сравнивая трубный калькулятор для расчета веса трубы и другие программы, выполняющие эту калькуляцию, можно отметить, что плюсов в первом варианте значительно больше.
Онлайн калькулятор постоянно пополняют новыми марками стали и цветных металлов. Также регулярно добавляются новые функции, что повышает точность и удобство выполняемого 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.
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 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.
M = 0.02466 х S х (Dн – S)
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.
На заметку!
При расчете по формуле №1 поправочный коэффициент указан из расчета на то, что плотность стали берется усредненной, равной 7850 кг/м³. Поэтому при определении массы труб из других материалов погрешность может быть значительной.
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:
