Расчет трубы как рассчитать вес массу и объем трубы
Содержание:
- От чего зависит вес?
- Таблицы и программы для расчета параметров труб
- Вес профильной стальной трубы
- Как делают расчеты в промышленности
- Зачем это нужно?
- Вспоминаем геометрию
- Способы расчета удельного веса
- Альтернативный расчет
- Пример расчёта веса трубы стальной круглой
- Теоретическая масса погонного метра стальных труб. кг.
- Таблицы переводов
- Материал для изготовления трубопроката
- Калькулятор расчёта веса трубы
- Выводы
От чего зависит вес?
Указанные изделия могут иметь стенки толщиной от 1 мм до 1,4 см. Соответственно, чем она грубее, тем больше весит изделия. Кроме того, размер определяет сферу ее применения.
Например, трубы с толщиной в 1 см и более могут использоваться в качестве опорных элементов. Они очень прочны, не деформируются, отлично выдерживают динамические и механические нагрузки.
Вторым параметром является сечение изделия. Так, наименьший показатель составляет 1 см. Однако на рынке представлены виды и в 15 см. Максимальный размер достигает 18 см.
При этом размер ее стенок являются взаимозависимыми показателями. Если сечение максимальное, то для сохранения прочности изделия, необходимы максимально толстые стенки. Соответственно, вес будет значительным.
Таблицы и программы для расчета параметров труб
Из вышесказанного можно понять, как самостоятельно рассчитывать параметры необходимых труб. Подобные вычисления обывателям приходится осуществлять довольно редко, но знать о них должен каждый.
К примеру, рассчитывать пропускную способность трубы необходимо при работах по монтажу водопроводов, для проектирования системы орошения, и в различных других случаях.
При расчетах пользуются специальными таблицами, которые без труда позволят определить пропускную способность трубы, имеющий любой диаметр при определенных нормативах давления. Не мало существует подобных таблиц и программ, которые помогут рассчитать площадь трубы, если в этом возникнет необходимость.
Без сомнения, некоторые расчёты выполнить просто, а другие лучше всего возложить на плечи специалистов. Однако, большинство расчётов производится самостоятельно.
Вес профильной стальной трубы
Основные размеры профильной прямоугольной трубы
Расчет теоретического веса стальной профильной трубы регулирует ГОСТ 8645-68. Масса и типоразмеры прямоугольных труб приведены в :
Ширина профиля А, мм | Высота профиля В, мм | S, мм | Масса 1 м, кг |
---|---|---|---|
15 | 10 | 1,0 | 0,348 |
1,5 | 0,488 | ||
2 | 0,605 | ||
20 | 10 | 1,0 | 0,426 |
1,5 | 0,605 | ||
2 | 0,762 | ||
15 | 1,0 | 0,505 | |
1,5 | 0,723 | ||
2 | 0,919 | ||
2,5 | 1,09 | ||
25 | 10 | 1,0 | 0,505 |
1,5 | 0,723 | ||
2 | 0,919 | ||
2,5 | 1,09 | ||
15 | 1,0 | 0,583 | |
1,5 | 0,841 | ||
2 | 1,08 | ||
2,5 | 1,29 | ||
28 | 25 | 1,5 | 1,15 |
2 | 1,49 | ||
2,5 | 1,80 | ||
30 | 10 | 1,0 | 0,583 |
1,5 | 0,841 | ||
2 | 1,08 | ||
2,5 | 1,29 | ||
3 | 1,48 | ||
15 | 1,0 | 0,661 | |
1,5 | 0,959 | ||
2 | 1,23 | ||
2,5 | 1,48 | ||
3 | 1,71 | ||
20 | 1,0 | 0,740 | |
1,5 | 1,08 | ||
2 | 1,39 | ||
2,5 | 1,68 | ||
3 | 1,95 | ||
35 | 15 | 1,5 | 1,08 |
2 | 1,39 | ||
2,5 | 1,68 | ||
3 | 1,95 | ||
3,5 | 2,20 | ||
20 | 1,5 | 1,19 | |
2 | 1,55 | ||
2,5 | 1,88 | ||
3 | 2,19 | ||
3,5 | 2,47 | ||
25 | 1,5 | 1,31 | |
2 | 1,70 | ||
2,5 | 2,07 | ||
3 | 2,42 | ||
3,5 | 2,75 | ||
40 | 15 | 2 | 1,55 |
2,5 | 1,88 | ||
3 | 2,19 | ||
3,5 | 2,47 | ||
4 | 2,73 | ||
20 | 2 | 1,70 | |
2,5 | 2,07 | ||
3 | 2,42 | ||
3,5 | 2,75 | ||
4 | 3,05 | ||
25 | 1,5 | 1,43 | |
2 | 1,86 | ||
2,5 | 2,27 | ||
3 | 2,66 | ||
3,5 | 3,02 | ||
4 | 3,36 | ||
28 | 1,5 | 1,50 | |
2 | 1,95 | ||
2,5 | 2,39 | ||
30 | 2 | 2,02 | |
2,5 | 2,47 | ||
3 | 2,89 | ||
3,5 | 3,30 | ||
4 | 3,68 | ||
(42) | 20 | 2 | 1,77 |
2,5 | 2,15 | ||
3 | 2,52 | ||
3,5 | 2,86 | ||
4 | 3,17 | ||
30 | 2 | 2,08 | |
2,5 | 2,54 | ||
3 | 2,99 | ||
3,5 | 3,41 | ||
4 | 3,80 | ||
45 | 20 | 2 | 1,86 |
2,5 | 2,27 | ||
3 | 2,66 | ||
3,5 | 3,02 | ||
4 | 3,36 | ||
30 | 2 | 2,17 | |
2,5 | 2,66 | ||
3 | 3,13 | ||
3,5 | 3,57 | ||
4 | 3,99 | ||
50 | 25 | 2 | 2,17 |
2,5 | 2,66 | ||
3 | 3,13 | ||
3,5 | 3,57 | ||
4 | 3,99 | ||
30 | 2 | 2,32 | |
2,5 | 2,86 | ||
3 | 3,36 | ||
3,5 | 3,857 | ||
4 | 4,30 | ||
35 | 2 | 2,49 | |
2,5 | 3,09 | ||
3 | 3,60 | ||
3,5 | 4,12 | ||
4 | 4,62 | ||
40 | 2 | 2,65 | |
2,5 | 3,25 | ||
3 | 3,83 | ||
3,5 | 4,39 | ||
4 | 4,93 | ||
60 | 25 | 2,5 | 3,05 |
3 | 3,60 | ||
3,5 | 4,12 | ||
4 | 4,62 | ||
5 | 5,55 | ||
30 | 2,5 | 3,25 | |
3 | 3,83 | ||
3,5 | 4,39 | ||
4 | 4,93 | ||
5 | 5,94 | ||
40 | 3 | 4,30 | |
3,5 | 4,94 | ||
4 | 5,56 | ||
5 | 6,73 | ||
70 | 30 | 3 | 4,30 |
3,5 | 4,94 | ||
4 | 5,56 | ||
5 | 6,73 | ||
6 | 7,80 | ||
40 | 3 | 4,78 | |
3,5 | 5,49 | ||
4 | 6,19 | ||
5 | 7,51 | ||
6 | 8,75 | ||
50 | 3 | 5,25 | |
3,5 | 6,04 | ||
4 | 6,82 | ||
5 | 8,30 | ||
6 | 9,69 | ||
7 | 10,99 | ||
80 | 40 | 3 | 5,25 |
3,5 | 6,04 | ||
4 | 6,82 | ||
5 | 8,30 | ||
6 | 9,69 | ||
7 | 10,99 | ||
50 | 3 | 5,72 | |
3,5 | 6,59 | ||
4 | 7,44 | ||
60 | 3,5 | 7,14 | |
4 | 8,07 | ||
5 | 9,87 | ||
6 | 11,57 | ||
7 | 13,19 | ||
90 | 40 | 3,5 | 6,59 |
4 | 7,44 | ||
5 | 9,08 | ||
6 | 10,63 | ||
7 | 12,09 | ||
50 | 3 | 6,19 | |
60 | 4 | 8,70 | |
5 | 10,65 | ||
6 | 12,51 | ||
7 | 14,29 | ||
100 | 40 | 4 | 8,07 |
5 | 9,87 | ||
6 | 11,57 | ||
7 | 13,19 | ||
50 | 4 | 6,19 | |
5 | 10,65 | ||
6 | 12,51 | ||
7 | 14,29 | ||
70 | 4 | 9,96 | |
5 | 12,22 | ||
6 | 14,40 | ||
7 | 16,48 | ||
110 | 40 | 4 | 8,70 |
5 | 10,65 | ||
6 | 12,51 | ||
7 | 14,29 | ||
50 | 4 | 9,33 | |
5 | 11,44 | ||
6 | 13,46 | ||
7 | 15,38 | ||
60 | 4 | 9,96 | |
5 | 12,22 | ||
6 | 14,40 | ||
7 | 16,48 | ||
120 | 40 | 5 | 11,44 |
6 | 13,46 | ||
7 | 15,38 | ||
8 | 17,22 | ||
60 | 5 | 13,00 | |
6 | 15,34 | ||
7 | 17,58 | ||
8 | 19,73 | ||
80 | 5 | 14,58 | |
6 | 17,22 | ||
7 | 19,78 | ||
8 | 22,25 | ||
140 | 60 | 3 | 9,02 |
5 | 14,58 | ||
6 | 17,22 | ||
7 | 19,78 | ||
8 | 22,25 | ||
80 | 5 | 16,15 | |
6 | 19,11 | ||
7 | 21,98 | ||
8 | 24,76 | ||
120 | 6 | 22,88 | |
7 | 26,37 | ||
8 | 29,78 | ||
9 | 33,10 | ||
150 | 60 | 7 | 20,88 |
80 | 6 | 20,05 | |
7 | 23,08 | ||
8 | 26,01 | ||
9 | 28,86 | ||
10 | 31,62 | ||
100 | 6 | 21,93 | |
7 | 25,28 | ||
8 | 28,53 | ||
9 | 31,69 | ||
10 | 34,76 | ||
160 | 130 | 8 | 33,55 |
180 | 80 | 7 | 26,37 |
8 | 29,78 | ||
9 | 33,10 | ||
10 | 36,33 | ||
12 | 42,52 | ||
100 | 8 | 32,29 | |
9 | 35,93 | ||
10 | 39,47 | ||
12 | 46,29 | ||
145 | 20 | 84,10 | |
150 | 8 | 38,57 | |
9 | 42,99 | ||
10 | 47,32 | ||
12 | 55,71 | ||
190 | 120 | 12 | 51,94 |
196 | 170 | 18 | 88,99 |
200 | 120 | 8 | 37,32 |
230 | 100 | 8 | 38,57 |
Примечание
- Масса труб вычислена при плотности стали 7,85 г/см3
- Размеры труб, взятые в скобки — нерекомендуемые
- Трубы следующих размеров производятся под заказ: 28х25; 40х25; 40х28; 70х50; 90х50; 140х60; 150х60; 160х130; 180х145; 190х120; 196х170; 200х120; 230х100 мм
Как делают расчеты в промышленности
На больших и масштабных строящихся или ремонтирующихся объектах процесс определения параметров начинают с входного контроля. Инженеры и монтажники проверяют сопроводительную документацию, сертификаты и фирменную маркировку, нанесенную на трубопрокат производителем.
Из этих данных узнают номинальные размеры полученного материала, марку металла или тип пластика, номер партии товара, результаты проведенной изготовителем рентгеновской дефектоскопии и химический анализ выплавки, вид термической обработки и дату ТУ.
В производственных условиях замер фактической длины трубы делают при помощи мерной проволоки или рулетки. Отклонение от заявленных в заводской документации цифр в большую или меньшую сторону для продукции первого класса считается допустимым в том случае, если не превышает 15 миллиметров, для второго класса – 100 миллиметров.
Наружный диаметр используемых труб в промышленности сверяют по формуле
D = L:π-2Δр-0,2 мм
В ней учитывают такие параметры, как:
- D – искомый диаметр;
- L – длина внешней окружности трубы;
- Δр – толщина материала, из которого сделана рулетка;
- 0,2 миллиметра – допустимый припуск на прилегание к поверхности измерительного инструмента.
Погрешности и отклонения фактической величины диаметра от заявленной изготовителем для продукции с сечением до 200 миллиметров допускаются в пределах 1,5 миллиметров. Для труб с большим сечением этот показатель считается нормальным, если не превышает 0,7% от цифры диаметра, указанного в документации.
Зачем это нужно?
Расчет металлоконструкций
Прежде, чем начать изготавливать какую-либо металлоконструкцию — нужно выполнить расчет прочности.
Если речь идет о трубопроводе — необходимо знать, с какой частотой нужно ставить опоры, чтобы труба не провисала. Причем масса трубопровода — это не только вес транспортируемой жидкости, но и масса стальных труб, из которых он состоит.
Расчет прочности металлоконструкции должен учитывать и ее собственный вес
Когда мы говорим о несущем каркасе офисного зданий, спортивного комплекса или выставочного зала — нам опять-таки необходим расчет веса конструкции. Ведь на фундамент и опоры будут давить своим весом не только находящиеся в здании люди. Фактически, вес стального каркаса здания из сэнвич-панелей составляет большую часть полной массы здания вместе со всем содержимым.
Расчет количества труб при закупке
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.
Это устройство поштучно взвешивает трубы большого диаметра
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 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
Альтернативный расчет
Для того, чтобы вычислить какой у стальной трубы вес, мы должны рассчитать ее объем и умножить результат на удельную плотность металла – 7800 килограмм/метр кубический. Причем в процессе вычислений можно использовать лишь три методики.
Расчет веса по разнице объемов
Если вы хотите рассчитать удельный вес стальной круглой трубы без справочников, то вам придется задействовать методику вычисления разницы объемов.
Она реализуется следующим способом:
- На первом этапе мы определяем объем цилиндра, вписанного во внешние габариты трубы. Проще говоря, вычисляем объем цельнометаллического прутка, габариты которого, равны внешним габаритам трубы. Для этого нужно вычислить площадь окружности с диаметром, равным наружному диаметру трубы и умножить ее на длину мерного отрезка изделия.
- На втором этапе мы делаем, по сути, те же вычисления. Только нашей целью будет определение объема полой части трубы. Для этого нужно вычислить площадь окружности с диаметром, равным внутреннему диаметру трубы и умножить ее на длину мерного отрезка изделия.
- В финале мы отнимаем от первого результата (объем цельнометаллического прутка) второй результат (объем полой части). Итогом вычислений будет объем трубы.
Расчет веса трубы по наружному и внутреннему диаметру
Вес изделия определяется путем умножения объема трубы на удельную плотность стали.
Вес трубы профильного сечения вычисляется по той же формуле. Только вместо площади окружности мы вычисляем площадь прямоугольника (цельнометаллического и полого).
Расчет веса через вычисление объема развертки трубы
Для того, чтобы узнать удельный вес трубы – стальной, чугунной или медной – не важно, можно использовать метод вычисления по объему развертки изделия. Ведь любое изделие разворачивается в стальной лист, объем которого вычисляется еще проще, чем объем готового изделия
Для этого нужно просто перемножить периметр (длину окружности) на толщину стенки и длину мерного отрезка.
На практике этот способ выглядит так:
- У трубы измеряется диаметр или длина окружности.
- На следующем этапе выполняется измерение толщины стенки и длины мерного отрезка трубы
- Далее, мы умножаем диаметр толщину и длину трубы. В результате, мы получаем объем листовой развертки.
Для вычисления веса трубы нам нужно умножить объем развертки на 7800 кг/м3 – удельный вес стали.
Это вариант хорош тем, что на его реализацию не нужно тратить много времени и усилий. Ведь объем развертки вычисляется за одно действие, тогда как объем изделия, как минимум, за два действия. К тому же, в случае с круглыми трубами данный способ будет предпочтительнее, ведь длину окружности можно измерить намного точнее, чем ее диаметр.
Расчет веса на калькуляторе
Если такие вычисления вызывают затруднения, то в процессе поиска результата можно задействовать готовую программу — калькулятор для расчета веса погонного метра трубы. Этот программный продукт скачивают из Интернета, инсталлируют на компьютер, запускают и, введя геометрические параметры, получают вес мерного отрезка изделия.
Дальнейшие вычисления не отличаются от того способа, при котором используется таблица веса стальной трубы. Ведь калькулятор вычисляет вес погонного метра, который нужно умножить на длину мерного отрезка и результат у нас в кармане.
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.
Теоретическая масса погонного метра стальных труб. кг.
|
Таблицы переводов
- Таблица перевода веса
- Таблица времени
- Таблица перевода дюйм в мм
- Таблица перевода единиц измерения
- Таблица перевода куба
- Таблица перевода мощности
- Таблица перевода Площади
- Таблица температуры
- Таблица перевода длины и расстояния
- Таблица перевода дюйм в см
- Таблица перевода градусов Цельсия и Фаренгейт
- Таблица перевода метров кубических в литры
- Таблица перевода диаметров труб из дюймов в мм
- Таблица весов металлопроката
- Таблица перевода ярдов в метры
- Таблица веса трубы стальной водогазопроводной
- Таблица соотношения дюймовой и метрической резьбы
- Таблица количества обрезной доски в 1 кубометре
Материал для изготовления трубопроката
Материалы могут быть неметаллические (пластмасса, полимеры, цемент) и металлические (сталь, биметалл, цветные металлы).
Сталь для производства труб относится к категории качественных или легированных. От простых сталей она отличается незначительным содержанием вредных примесей таких как серные и фосфорные соединения.
Сварные трубы изготавливаются из спокойных, полуспокойных типов сталей.
Исходным материалом для бесшовных труб используется только спокойная сталь.
Кипящая сталь имеет некоторые преимущества: она дешевле, у неё выше пластичность, но есть и недостаток – меньше прочность, также этот металл подвержен сильному старению и меньшей устойчивости к коррозии.
При производстве трубной стали для улучшения свойств, при ее изготовлении применяют специальный тех. процесс – вакумирование, а также добавки из специальных реагентов, уменьшающих образование раковин в металле при остывании.
Марки стали применяемые для производства наиболее распространенных бесшовных и электросварных труб.
Марка стали | Применение |
---|---|
Конструкционная углеродистая сталь, качественного и обычного качества (08, 10, 15, 20, Ст3-6 с, сп.) | Для трубопроводов, котлов среднего и высокого давлений, коллекторных разводов, водопроводных, газопроводных систем отопления. |
Сталь легированная, низколегированная, конструкционная, в том числе теплоустойчивая: (09Г2С,10Г2, 12Х1МФ, 15ГС,15ХМ, 15Х5М, 17ГС, 12ГСБ) | Нефтепродуктопроводы магистральные. Водоподготовка котлов, транспортировка технической и обычной воды с содержанием нормальных сероводородных и коррозионных химических составляющих. |
Стали легированные, нержавеющие, коррозионностойкие, жаростойкие, жаропрочные (03Х18Н11, 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 12X18H10T, 12X18H12) | Производство продуктопроводов для передачи коррозионных и умеренно опасных сред. Работа под средним давлением при высоких температурах. |
Калькулятор расчёта веса трубы
Широкое использование труб обусловлено возможностью транспортировки по ним различных жидких продуктов производства и хорошими механическими свойствами трубчатых конструктивных элементов, которые имея небольшой вес обладают значительным запасом прочности и большим сопротивлением изгибу и скручиванию. Эти свойства не ограничивают их применение прокладкой коммуникаций, но и дают возможность применять взамен профильных металлоизделий в строительстве.
После выбора сортамента, возникает много вопросов:
- сколько будет весить труба?
- сколько метров трубы в тонне?
- сколько стоит 1 метр трубы или тонна трубы?
Чтобы быстро определить вес трубы целиком и ответить на другие вопросы, необходимо знать всего три параметра — это вес 1 погонного метра стальной трубы, длину всей партии, вес 1 кг трубы. Для расчета лучше воспользоваться нашим трубным онлайн калькулятором.
Выводы
Несмотря на то, что в сети нам предложен огромный выбор программных продуктов для производства вычислений по литражу теплоносителя, есть гостовские таблицы для определения внутреннего объема труб, знать принципы «ручных» расчетов нужно.
Они необходимы тем, кто самостоятельно занимается сооружением и ремонтом коммуникаций, и тем, кто пользуется услугами проектных и строительных организаций. Полезные сведения помогут определиться с расходом материала перед устройством системы, точно подсчитать смету и получить представление о предстоящих эксплуатационных выплатах.
Хотите рассказать о том, как рассчитывали объем теплоносителя для автономной системы отопления на даче или в загородном доме? Располагаете информацией, которая может пригодиться посетителям сайта? Пишите, пожалуйста, , публикуйте фото по теме статьи, задавайте вопросы в расположенном ниже блоке.