Как узнать вес по диаметру и толщине стенки трубы — формулы и примеры расчета

Довольно часто возникает потребность расчёта веса стального трубопроката, который собственно заключатся в расчёте веса одного погонного метра трубы.

В данной статье мы поможем сделать эти вычисления и узнать, вес трубы в зависимости от её характеристик.

Для расчёта веса трубы можно использовать несколько вариантов, одним из них является специальная таблица веса стальных труб, другим ГОСТ веса труб, а так же расчёт по специальным формулам.

Сегодня мы рассмотрим последний вариант, а именно расчёт веса трубы по формулам.

Данные формулы практически не отличаются по своим результатам, и вполне подходят для расчёта веса стального трубопроката.

Сразу стоит сказать, что имеющиеся две формулы расчёта массы трубы, не ограничиваются, какими то видами стальных труб, это могут быть и газовые и электросварочные трубы, расчёт их веса неизменен и результат будет верным (в пределах этих формул).

Зная формулы и необходимости расчёта веса стального металлопроката, в зависимости от его характеристик вы можете использовать одну из предложенных формул.

Теперь давайте перейдём непосредственно к формулам.

Первая формула по расчёту веса стального металлопроката:

Мп = ((Ду – Тс)/40,5)*Тс.

Ду – собственно диаметр стальной трубы, который измеряется в миллиметрах;

Тс – это толщина стенки стальной трубы, мера измерения миллиметры;

Мп – вес погонного метра трубы.

Теперь перейдём ко второй формуле расчёта веса труб из стали:

Вот собственно вторая наша формула: Мп = (Ду – Тс)*Тс*0,0246615,

Ду – диаметр стальной трубы, измеряемый в миллиметрах;

Тс – толщина стенки трубы из стали, единицы измерения миллиметры;

Мп – итоговый результат, как и в прошлой формуле, представляет собой вес одного погонного метра стальной трубы.

Как видите в данных формулах нет ничего сложного, для их использования и вычисления веса труб не требуется особых знаний и умений, достаточно знать формулы и иметь под ругой калькулятор.

Источник: www.junona-2.ru

Формула расчета теоретического веса трубы

Рассчитать вес трубы можно так же по специальным формулам, которые мы рассмотрим ниже. Данными в таких формулах являются размеры труб, которые можно взять из заводской маркировки. Итак, во всех формулах расчета мы будем находить вес 1 погонного метра.

Для полых труб круглого сечения:

Вес 1 п/м [кг] = (Д — Т) * Т * 0,025

Д – наружный диаметр трубы [мм]; Т – толщина стенки [мм]; 0,025 – постоянный коэффициент для круглой трубы.

Для полых труб квадратного сечения:

Вес 1 п/м [кг] = (Ш — Т) * Т * 0,0316

Ш – размер одной из сторон [мм]; Т – толщина стенки [мм]; 0,0316 – постоянный коэффициент для квадратной трубы.

Для полых труб прямоугольного сечения:

Вес 1 п/м [кг] = (Ш1 + Ш2 — 2Т) * Т * 0,0158

Ш1 – размер одной стороны [мм]; Ш2 – размер второй стороны [мм]; Т – толщина стенки [мм]; 0,0158 – постоянный коэффициент для прямоугольной трубы.

Как рассчитывается масса трубы

Необходимо выяснить все информационные данные о трубе, масса которой вас интересует. Это требует изучения товарной накладной или сертификата. Нужно определиться с типом трубы, наружным диаметром и толщиной стенок. После этого измеряется длина одной трубы в метрах и подсчитывается общее количество заказанных труб.

Воспользовавшись справочником теоретических весов, найдите расчетную массу погонного метра трубы, имеющей соответствующий ГОСТу, имеющей нужный диаметр и необходимую толщину стенок. Узнав эти цифры, несложно подсчитать массу одной трубы. Для этого умножьте длину трубы на массу погонного метра. После этого рассчитайте вес всех труб, для чего умножьте вес одной трубы на количество труб.

Аналогично, по типу, диаметру и толщине стенок, можно рассчитать и вес полиэтиленовых труб. Для этого пользуются данными ГОСТа по полиэтиленовым трубам. Вначале определяют, сколько весит один погонный метр. Для этого необходимо ознакомиться со стандартным размерным отношением (SDR), которое вычисляется не сложно: разделите диаметр трубы на толщину стенок. Узнав параметр этой величины, по справочнику нужно найти расчетную массу 1 метра трубы, имеющей определенный диаметр, которая потом умножается на длину отрезка или всей трубы.

Рассчитать массу можно и, воспользовавшись специальной программой, называемой калькулятором. С помощью этой программы масса легко рассчитывается по геометрическим параметрам: вводите в соответствующее поле известную величину, выбираете, что вы ищите и дожидаетесь ответа. Для того, чтобы знать плотность материала, необходимо поискать ее в специальных справочных таблицах.

Трубный калькулятор

Как расчитывается масса труб

Для вычисления массы круглых труб используется формула

m = Pi * ro * S * (D — S) * L

• Pi = 3.1415926,
• ro — плотность материала трубы,
• S — стенка,
• D — наружный диаметр,
• L — длина трубы.

Используются следующие значения плотностей (кг/м3):

• 7850 — углеродистая сталь
• 7900 — 04Х18Н10
• 7960 — 06XH28MДT
• 7700 — 08X13
• 7700 — 08X17T
• 7700 — 08X20H14C2
• 7900 — 08X18H10
• 7900 — 08X18H10T
• 7950 — 08X18H12T
• 8100 — 08X17H15M3T
• 7600 — 08X22H6T
• 7900 — 08X18H12Б
• 8000 — 10X17H13M2T
• 7950 — 10X23H18
• 7700 — 12X13
• 7700 — 12X17
• 7950 — 12X18H10T
• 7900 — 12X18H12T
• 7900 — 12X18H9
• 7600 — 15X25T
• 7900 — 17X18H9
• 2850 — дюралюминий
• 4540 — титан
• 8960 — медь
• 8600 — латунь
• 11340 — свинец
• 19300 — золото

Значения плотностей взяты из книги: Енохович А.С. «Краткий справочник по физике». М.: Высшая школа, 1976.

Масса прямоугольных труб

Масса расчитывается по интерполяционной формуле, при этом за узловые точки взяты массы труб по ГОСТ 8645-68 «Трубы стальные прямоугольные» и ГОСТ 8639-82 «Трубы стальные квадратные». Т.о. массы труб со стандартными размерами точно соответствуют ГОСТу.

Для промежуточных размеров (не по ГОСТу) расчет согласно формуле из книги: Розов Н.В. «Справочник. Масса одного метра труб». М.: Металлургия, 1966.:

m = Kp * 0.0157 * S * (A + B — 2.86 * S) * L

• Kp — коэффициент плотности (1 для угл.стали, ro/7850 — для других материалов)
• m — масса, кг
• S — стенка, мм
• A — большая сторона, мм
• B — меньшая сторона, мм
• L — длина, м.

Источник: www.trubnik.by

Методика расчетов 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.

Вес трубы стальной: калькулятор расчета и формулы

Время чтения: 3 минуты Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

Трубы, как круглые, так и профильные в рознице отпускаются метражом. Однако при расчете будущих строительных конструкций, а также при найме перевозчика требуется знать точную массу изделия. Вес трубы стальной калькулятор рассчитывает, исходя из теоретических основ, и позволяет вычислять массу всех существующих видов труб, изготовленных из различных марок стали.

Круглые стальные трубы

Зачем нужно знать удельный вес?

Общая масса стальных труб – это важная и необходимая количественная информация в любой сфере, где данный прокат используется. На заводе, который изготавливает трубы, необходимо знать, какое количество сырья нужно для выполнения заказа для производства партии определенной продукции. В этом случае не обойтись без информации об общем весе поставки готового трубопровода потребителю. Финансово-отчетные, бухгалтерские, дорожно-транспортные, складские и иные документы отображают перемещение и учет металлопродукции в килограммах и тоннах.
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.

Назначение калькулятора

Для того чтобы узнать точную массу изделия, нужно рассчитать его объем, выяснить марку стали, затем по таблицам ГОСТа определить ее плотность. Это непростая задача, а ее решение отнимает очень много времени. Чтобы избавить строителя от необходимости самостоятельно рыться в технической литературе, был создан онлайн калькулятор.

Калькулятор расчета веса стальной трубы

В данном калькуляторе учтены все элементы, которые влияют на определение массы, поэтому неточности при расчетах сведены к минимуму. При ручном подсчете будут использованы те же данные, что и в калькуляторе на сайте, однако время будет затрачено в десять раз больше. При этом ручной подсчет чреват техническими ошибками, тогда как автоматика этого недостатка лишена.

Как рассчитать сечение кабеля по мощности?

Первый шаг. Рассчитывается суммарная мощность всех электроприборов, которые могут быть подключены к сети:

Pсум = (P1 + P2 + .. + Pn) × Kс

• P1, P2 .. – мощность электроприборов, Вт;
• Kс – коэффициент спроса (вероятность одновременной работы всех приборов), по умолчанию равен 1.

Второй шаг. Затем определяется номинальная сила тока в цепи:

I = Pсум / (U × cos ϕ)

• Pсум – суммарная мощность электроприборов;
• U – напряжение в сети;
• cos ϕ – коэффициент мощности (характеризует потери мощности), по умолчанию равен 0.92.

Третий шаг. На последнем этапе используются таблицы, согласно ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

Таблица сечения медного кабеля по току по ПУЭ-7

Таблица сечения алюминиевого кабеля по току по ПУЭ-7

В правилах устройства электроустановок 7-го издания нет таблиц сечения кабеля по мощности, имеются только данные по силе тока. Поэтому рассчитывая сечения по таблицам нагрузки в интернете, вы рискуете получить неверные результат.

Принципы и элементы расчета

Определение веса труб стальных калькулятором происходит на основании данных, содержащихся в ГОСТах. Программисты заложили возможность расчетов в зависимости от следующих параметров:

• форма сечения трубы – круглая, квадратная или прямоугольная;
• внешний диаметр (для круглой трубы) или длина сторон (для профильной);
• толщина стенки, которая определяется в соответствии с техническим паспортом изделия;
• марка стали;
• длина изделия в метрах.

Сечение стальных труб

Формулы

Из курса физики известно, что масса предмета равна его объему, помноженному на плотность материала, из которого он изготовлен. Объем равен площади сечения, помноженной на высоту изделия. В случае с трубами за высоту изделия принимается их длина. При расчетах наибольшую трудность вызывает именно расчет площади сечения, так как она имеет сложную геометрическую конфигурацию.

Вес квадратной стальной трубы калькулятор рассчитывает по следующей формуле:

M = (Ro / 7850) * 0.0157 * s * (A * 2 – 2.86 * s) * L, где

• Ro – удельный вес;
• 7850 – плотность, килограмм на кубический метр (в данном примере рассмотрена углеродистая сталь);
• 0,0157 – постоянная величина;
• s – толщина стенки изделия;
• А – длина стороны;
• 2,86 – постоянная величина, рассчитанная исходя из радиуса закругления углов;
• L – длина трубы.

Прямоугольная труба считается следующим образом:

M = (Ro / 7850) * 0.0157 * s * (A + B – 2.86 * s) * L, где

А и В – это длина сторон.

Вес круглой стальной трубы калькулятор подсчитывает по алгоритму, описанному такой формулой:

M = π * Ro * s * (D – s) * L, где

π – постоянная величина, равна 3,14, используется при расчете площади круга.

Откуда взять исходные данные?

В ГОСТах содержится информация о сортаменте и параметрах всех типовых видов труб. Кроме размеров в расчетах участвует такой параметр, как плотность стали.

Плотность стали различных марок

Буквенные обозначения в марке стали говорят о той или иной примеси. Химические элементы, которые добавляются в сталь, имеют следующие обозначения:

Обозначения элементов в сплавах

Определение массы круглых труб

Вне зависимости от выбранного варианта проведения расчетов потребуются такие данные:

• толщина стенки изделия;
• величина наружного диаметра;
• сечение – бывает разной формы;
• марка стали.

Последняя величина является постоянным параметром, а первую еще нужно вычислить.

Существует два способа, позволяющих это сделать:

1. Расчет объема листа, из которого формируется труба круглой формы.
2. Определение разности между объемами двух цилиндров – наружного и внутреннего.

Вариант первый. Чтобы узнать вес трубы по диаметру, равному 168 миллиметрам, и по 8-миллиметровой толщине стенки, в первую очередь вычисляют длину окружности.

Для этого задействуют формулу:

L = πхD — 3,14х0,168 =0,52752 м, где

D – диаметр;

Π – постоянная величина – константа.

Дальше определяют наружную площадь поверхности, умножая длину окружности одной единицы трубной продукции на ее длину согласно формуле:

S = 0,52752х1 =0,52752 м², где

S – площадь поверхности, которую имеет метр круглой трубы.

Потом следует узнать объем стали, которая использовалась при изготовлении этого изделия, умножив площадь поверхности на величину толщины стенки. Для расчета пользуются формулой:

V = SхW = 0,52752х0,008 =0,00422 м³, где

W – величина толщины стенки.

На завершающем этапе, чтобы посчитать вес трубы круглого сечения, нужно учесть плотность, которую имеет сталь. Этот параметр можно узнать в специальной таблице, и он равен, как уже говорилось, 7850 кг/м³. Плотность необходимо умножить на объем:

Р = 7850х0,00422 =33,13 кг.

Вариант второй. При расчете по этому методу нужно вычислить объемы внутреннего и наружного цилиндров. Прежде всего, следует узнать площади двух поверхностей – соответственно наружной и внутренней. Первая из них составит:

Sнар. = πхD — 3,14х0,168 =0,5278 м².

Для определения второй площади необходимо знать сечение внутреннего цилиндра, в данном случае это: 0,168-0,016=0,152 м.

Отсюда, внутренняя площадь:

Sвнутр. = 3,14х0,152=0,4773 м².

Дальше можно приступать к вычислению объемов цилиндров, используя несложные математические расчеты, в результате которых они составят:

• для наружного параметра — 0,5278×1=0,5278 м³;
• для внутреннего значения — 0,4773×1=0,4773 м³.

Разность между ними равна: 0,5278-0,4773=0,00505 м³.

В завершении расчета веса трубы стальной нужно только перемножить значение объема и плотности. В данном случае это будет: 0,00505×785≈39,6 кг.

Допуски при расчетах

Любые неточности, которые будут допущены при подсчете массы труб, будут находиться в пределах допусков, предусмотренных ГОСТами. Эти неточности будут выше у некондиционных изделий, а масса труб высшего качества будет подсчитана с максимальной точностью.

Профильная стальная труба

Объясняется разброс особенностями производства. Трубы, которые соответствуют требованиям качества, имеют постоянную толщину стенок и идеальные сварные швы. Так называемая некондиция имеет изъяны, которые, однако, позволяют использовать трубы в строительстве, не обязательно по прямому назначению. Эти изъяны влияют на массу, что и отражается в виде неточностей в расчетах.

Зачем нужно рассчитывать параметры труб?

Предварительный расчет параметров труб необходим во многих случаях. Например, для правильной коммуникации трубопровода с другими элементами системы. Проектировщики и монтажники при работе с трубами используют такие показатели, как:

• проходимость трубопровода;
• потери тепла;
• количество утеплителя;
• количество материала для защиты от коррозии;
• шероховатость внутренней поверхности трубы и т. п.

В результате можно определить точное количество труб, необходимых для конкретной системы, а также их оптимальные характеристики. Правильные расчеты избавляют от избыточных расходов на приобретение и транспортировку материала, позволяют веществам, которые находятся в трубопроводе, перемещаться с заданной скоростью для максимально эффективного использования системы.

В этой таблице приведены некоторые полезные сведения о характеристиках труб разного вида, которые помогут выбрать подходящие конструкции, необходимые для создания трубопровода

В отопительных системах диаметр труб существенно зависит от допустимой скорости. Пример такого рода расчетов представлен на видео: