Вес профильной трубы: способы определения с помощью таблиц, формул и программ

Профильные трубы – востребованный металлопрокат, особенно это относится к изделиям прямоугольного и квадратного (частный случай – прямоугольного) сечения. Используются для сооружения металлоконструкций различного назначения, в машино- и станкостроении, в качестве защитных коробов при монтаже инженерных коммуникаций. Для проектирования конструкций и механизмов необходимо знать вес 1 погонного метра профильной трубы. На этот параметр влияют: плотность металла, размеры сечения – ширина, высота, толщина стенки.

Типоразмеры и их значение

Цена профильных изделий превышает стоимость стандартных, поскольку вначале мастера изготавливают типовые трубы с круглыми сечениями, а потом переделывают на другие формы. Стоимость вычисляют из расчета за каждый погонный метр, соответственно, чем больше вес, тем выше цена. При разработке проекта для инженеров особое значение имеют профильные трубы. Их размеры и вес напрямую влияют на прочность здания. Они используются в каркасах мебели, жилищных постройках, коммерческих быстровозводимых зданиях, поэтому ошибка может стать причиной фатального обрушения. Чаще всего изделия для каркасов производят из стали и алюминия. Из-за большей плотности, стальные всегда тяжелее, но алюминиевые профильные трубы легче подгонять под размеры планируемых конструкций. Для вычисления веса отдельного изделия имеют значение несколько составляющих:

• Ширина, длина и толщина стенок;
• Плотность разных видов стали, сплавов алюминия;
• Масса, пропорциональная размерам изделия (значения есть в справочниках ГОСТ).

На примере макета конструкции инженер рассчитывает нагрузку для каждого ее фрагмента и подбирает подходящие по размеру профильные трубы. Проще всего делать расчеты для квадратных и прямоугольных сечений, а для овальных размеров важно учитывать округленность углов. Большим подспорьем является специальная маркировка ГОСТ.

Фактическая тонна профильной трубы

На практике дело обстоит несколько иначе. Дело в том, что в процессе производства профильной трубы, как и любого другого металлопроката оборудование изнашивается, что вызывает неравномерность толщины стенок. Именно поэтому фактическая масса может отличаться от теоретической как в большую, так и в меньшую сторону в пределах, установленных соответствующими ГОСТами. Из выше изложенного следует, что фактическая тонна представляет реальную массу профильной трубы, зафиксированную при контрольном взвешивании.

Важно! При взвешивании следует принять во внимание погрешность весов, которая составляет для механических весов 1-2%, для электронных — 0,05–0,1%

Определение фактического веса профильной трубы

Допуски отклонений по ГОСТВ соответствии с действующими нормативными актами:

1. Допускаемые отклонения фактической массы от теоретической приведены в ГОСТах на соответствующие виды металлопроката.
2. Поставка металлопроката по теоретической массе производится только при наличии необходимой отметки в сертификате.
3. В остальных случаях профильная труба отгружается после контрольного взвешивания.

Виды маркировки

Необходимые параметры для расчета веса простому покупателю стройматериалов вычислить сложно. Для этого нужны детальные данные, которые не всегда можно узнать без специальной аппаратуры:

• Длина, ширина и толщина стенки;
• Точный состав металла.

Существует информация, которая облегчит процесс расчета веса. Это две вещи — специальная маркировка и виды профильных труб. Параметры указаны внутри изделия, разделенные значком «x», по следующему принципу:

• Высота;
• Ширина;
• Толщина;
• Номер ГОСТ (часто повторяется со специальным шифром).

Например, обозначение 20x20x2 и номером ГОСТа С-245 говорит о том, что профиль имеет квадратное сечение, обе стенки по 20 мм, с толщиной 2 мм, и изготовлен из стали, одобренной строительным кодексом для конструирования прочных каркасов. Длина обозначена не всегда, но обычно не превышает диапазон в 6-12 м. Иногда это указано в конце основной маркировки.

Теоретическая тонна профильной трубы

Теоретическая масса металлопроката, указанная в ГОСТах, ТУ и других нормативных актах, представляет собой среднюю (справочную) массу. Это значение вычисляется с учетом из геометрических параметров профиля и удельного веса используемого металла. Таким образом, теоретическая тонна также представляет собой справочную величину, соответствующую определенной длине профильной трубы.

В ГОСТах, регламентирующих требования, предъявляемые к металлопрокату, указываются предельные отклонения геометрических параметров изделий. Поскольку несоблюдение стандартов преследуется по закону, производители металлопроката выпускают профильные трубы и другую продукцию, параметры которой соответствуют указанным в нормативных актах допускам.

Квадратные профили

Заводы металлопроката предпочитают продавать изделия оптом, не взвешивая каждое в отдельности. Задача заказчика — правильно посчитать массу общей длины изделий. В зависимости от типа сечения можно выделить несколько групп нестандартного металлопроката:

• Овальные и квадратные;
• Ромбовидные и прямоугольные;
• Квадратные и трапециевидные.

Существуют специальные формулы для каждого варианта, а также можно воспользоваться онлайн калькулятором и таблицами, которые часто размещаются непосредственно на сайте изготовителя. Для определения веса квадратной трубы нужна формула с использованием константы (0.0157) и параметрами объема (t), длины отрезка (A) и плотности металла (p):

m = () х 0.0157 х t х (A х 2 – 2.86 х t) х L

Общая масса партии, в таком случае, вычисляется путем умножения полученного результата на количество требуемых изделий.

Виды и типоразмеры труб

Профильные трубы сегодня имеют большую популярность и применяются в различной строительной деятельности, начиная от укладки тротуарной плитки и заканчивая сварочными работами. В связи с этим на рынке существует несколько видов металлических профильных труб:

1. Прямоугольные;
2. Квадратные;
3. Овальные;
4. Плоскоовальные;
5. Шестигранные;
6. Треугольные.

Самыми популярными видами профиля являются прямоугольные, квадратные и овальные трубы.

Типоразмеры профильных труб так же имеют большой ассортимент. Стандартные профтрубы имеют диаметр от 15 до 300 миллиметров, толщина стенок от 1 до 12 миллиметров, а вот вес определяется при помощи специальной формы – он напрямую зависит от того какой формы труба и какие размеры она имеет.

Овальные сечения

Профили с овальным сечением производят путем сплющивания круглых заготовок. Для них оптимально подходит нержавеющая хромированная сталь. Используются они в декоративных и каркасных конструкциях, охлаждающих системах, поскольку овальная форма позволяет отдавать тепло быстрее круглого аналога, площадь поверхности при этом больше. Уравнения, по которым вычисляют массы квадратных и прямоугольных профилей, не подходят для расчета веса погонного метра профильной трубы с овальным сечением, поскольку не учитывают диаметр и закругленные углы. Надежнее всего — воспользоваться калькулятором или справочными таблицами, но если такой возможности нет, а узнать вес необходимо, то можно сделать это по универсальной формуле, подходящей не только к овальным, но и к профилям более сложной формы:

m = (плотность металла) х S (диаметр) х L (длина отрезка).

Определение массы с использованием таблиц

Сортамент и вес погонного метра прямоугольных и квадратных профильных труб определяются ГОСТом Р 54157-2010. В зависимости от способа производства, углы этих металлоизделий могут быть четкими или скругленными. Скругленность мало влияет на массу погонного метра.

Таблица веса погонного метра квадратной профильной трубы, кг

Размер сечения, мм	Толщина стенки, мм
	0,7	0,8	1,0	1,2	1,6	1,8	2,0	2,2	2,35	2,5	2,8	3,0	3,2	3,5	4,0
10х10	0,198	0,222	0,269	0,312
15х15	0,308	0,348	0,426	0,501	0,639	0,702	0,762	0,819
20х20	0,418	0,474	0,583	0,589	0,89	0,985	1,075	1,16
25х25	0,599	0,74	0,88	1,14	1,27	1,39	1,51	1,6	1,68
30х30	0,897	1,07	1,39	1,55	1,7	1,86	1,97	2,07
40х40	1,21	1,44	1,89	2,12	2,33	2,54	2,7	2,85	3,16	3,36
50х50	1,82	2,4	2,68	2,96	3,24	3,44	3,64	4,04	4,31	4,56	4,95	5,56
60х60	2,9	3,25	3,59	3,93	4,18	4,43	4,92	5,25	5,57	6,04	6,82
80х80	3,9	4,38	4,84	5,31	5,66	6,0	6,68	7,13	7,58	8,24	9,33
100х100	6,1	6,69	7,13	7,57	8,44	9,13	9,59	10,44	12,05

Прямоугольные трубы

В качестве распорок в каркасах любого типа и перекрытиях домов, вместо легких алюминиевых, используются трубы стальные с прямоугольным сечением. Формула, по которой высчитывают массу квадратных профилей, не подойдет для прямоугольных, так как стороны сечения не равны по длине. Есть два варианта – использовать самостоятельное вычисление по образцу или заполнить специальный раздел калькулятора. Общее уравнение для прямоугольных профилей следующее:

m = ( (плотность материала) / 7850) х 0,0157 х t ( толщина стенок) х (A (1 сторона прямоугольника) + B (2 сторона сечения) – 2.86 х t) х L (длина отрезка).

Предпочтительнее воспользоваться калькулятором, поскольку он может просчитать также прогиб и изгиб профиля и определить общую массу по 5-6 схемам (с равномерной и сконцентрированной силовой нагрузкой) и по двум вариантам ГОСТа. Наибольшую величину прогиба и изгиба можно ввести самостоятельно, как и другие уточняющие детали. Результат расчета в данном случае будет точнее, чем по уравнению общего характера.

Для чего определяют вес труб

Следует, прежде всего, начать с того, что профильной трубой называют изделия, имеющие в отличие от стандартных водопроводных труб некруглое сечение. Более всего распространены трубы профильные квадратного и прямоугольного сечения, из которых, в свою очередь, самыми популярными благодаря оптимальному сочетанию качества и прочности стали трубы квадратного сечения 20х20 и 40х40 мм и прямоугольная 60х40 мм.

Как правило, профильную трубу используют при изготовлении разного рода конструктивных элементов в различных производственных областях, и зачастую выяснить, сколько весит труба профильная, необходимо для расчетов, производимых при заполнении технической документации.

Кроме того, встречаются на рынке строительных материалов недобросовестные продавцы (производители), пытающиеся обманом нажиться на потребителе. К примеру, не редки случаи выявления профильных труб китайского производства, где заявленные размеры (толщина стенок) изделий имеется только по краям, там, где, собственно, выполняют замеры.

Например, труба габаритами 100х100х5 по факту в средней трети заготовки может иметь параметры 100х100х4. Таким образом экономится часть металла, и такую «недостачу» можно выявить, зная вес, который должна иметь труба тех или иных размеров.

Пример некачественно литья на примере металлопрофильного уголка

Допустимые погрешности и отклонения

Любые способы вычисления — по формуле, таблицам или калькулятору, дают небольшой процент погрешности. Использование в вычислениях постоянного показателя плотности материалов получается условным, поскольку разные сплавы и виды стали не являются одинаковыми по весу. Конечный показатель отличается от фактического, но при использовании калькулятора это отклонение минимально, ведь программа рассчитана на введение максимально возможного количества параметров. Для полного исключения ошибок и недочетов необходимо сверить параметры деталей с таблицами ГОСТ 30245-2003, где зафиксированы нормы и допустимые погрешности:

• Длина изделия и площадь сечения профиля должны совпадать с цифровыми показателями таблиц, хотя допускается погрешность сечения в 1,5 — 2 градуса и 2 мм в длине;
• Максимальное отклонение трубы, имеющей в ширину 15 см — 1 мм на погонный метр;
• Недопустимо отклонение от прямого угла больше чем на 1.5 мм;
• Классическая длина в 6-12 метров может быть изменена по желанию заказчиков на отрезки 3-4 метра;
• Толщина стенок партии должна совпадать с показателями контрольного образца длиной 15 см.

В случае превышения указанных данных и цифровых показателей в таблицах, прочность строительных конструкций может оказаться под угрозой.

Трубный калькулятор для расчета веса

При заказе большой партии продукции, проще и быстрее всего — воспользоваться трубным калькулятором веса. Рассчитав на нем вес 1 метра металлопроката, можно максимально точно узнать общую массу всей партии, вне зависимости от сложности сечения — простого квадрата или сложного многоугольника. Предварительно нужно узнать подробную информацию об особенностях профилей, включая состав сплава и возможные отклонения от ГОСТ, и ввести их в ячейки сетки. Стандартное вычисление потребует знания следующих нюансов:

• Условный, номинальный и наружный диаметр;
• Ширина, высота и толщина изделия;
• Максимально допустимые прогибы и нагрузки;
• Протяженность пролета;
• Дистанция между опорами и точками приложения нагрузки;
• Размер и количество труб;
• Марка и основной состав металла.

Правильное и детальное заполнение ячеек гарантирует точность результата, вне зависимости от габаритов продукции, что является гарантией безопасности строения в целом.