Antes de comprar, debe calcular el peso de la tubería de acero. Esto se debe a tales factores. En primer lugar, se venden productos similares por peso. Y, en segundo lugar, los datos obtenidos determinarán la fuerza de la estructura creada. Cualquier GOST relevante contiene una tabla del peso de la tubería de acero que indica la masa estándar de 1 m lineal. Sin embargo, los valores reales pueden variar del estándar, incluso si el grosor y el diámetro de la pared no difieren.
El peso de la tubería es un parámetro importante que debe tenerse en cuenta al diseñar estructuras a partir de dichos productos.
Contenido
- 1 Ventajas y desventajas
- 2 Un ejemplo de cálculo del peso de un tubo redondo de acero.
- 3 Cómo calcular el peso de una tubería de forma simple y redonda
- 4 Un ejemplo de cálculo del peso de un perfil de tubería de acero.
- 5 Cómo calcular el peso de una tubería con una sección transversal inusual
- 6 Cálculo alternativo del peso de una tubería de acero de 1 m.
- 7 Sacar conclusiones
Ventajas y desventajas
El hecho de que los productos de tubos de acero ocupen una parte importante de las estanterías en cualquier tienda de materiales de construcción indica que tiene ciertas ventajas en comparación con sus competidores. Detengámonos brevemente en ellos.
- fuerza mecánica. La laminación de tuberías de acero, en primer lugar, se puede utilizar en lugares donde el suministro de agua está sujeto a considerables tensiones mecánicas externas. Además, estos productos son la mejor opción para organizar el transporte de agua a muy alta presión;
- baratura relativa. Por supuesto, no puede llamar a una tubería de acero el material más barato. Pero el hecho de que ella sea uno de los productos más baratos es seguro. En este caso, el peso de la tubería no tiene asignada la función principal;
- Amplia selección de accesorios. Si a veces se tiene que buscar un accesorio de la forma necesaria, por ejemplo, para la misma tubería de agua de polipropileno, entonces las camisetas comunes o las esquinas de hierro fundido en abundancia están presentes en los estantes de cualquier tienda de construcción;
- bajo coeficiente de expansión lineal. Esta propiedad es muy importante cuando la tubería de agua (sin importar qué, acero u otro material) esté enlucida o empotrada en la regla. Es decir, cuando la tubería de acero se calienta, no aparecerán grietas en dicho recubrimiento.
Las principales desventajas de los productos tubulares metálicos, además de la complejidad de la instalación y el desmontaje, incluyen la susceptibilidad a la corrosión y la disminución del espacio útil útil con el tiempo. En cuanto al peso de la tubería de acero de 1 m, el propietario del futuro sistema de suministro de agua sentirá la gran importancia de este parámetro en todas las etapas de la construcción. Comenzando con el transporte de un lote de productos de tubería, incluida la descarga y terminando con la instalación de la tubería.
Las tuberías sin una capa protectora comienzan a oxidarse rápidamente, y esto es un serio inconveniente
Un ejemplo de cálculo del peso de un tubo redondo de acero.
Independientemente del método de cálculo que se utilizará, es necesario conocer los valores numéricos de los siguientes parámetros de una tubería de acero redonda:
- espesor de pared;
- diámetro exterior.
¡Importante! Una de las características principales al calcular el peso de un tubo redondo es el grado de acero.
De un curso de física de secundaria, se sabe que para determinar la gravedad específica de una tubería de acero, el volumen de material utilizado debe multiplicarse por su densidad. El último parámetro es un valor constante, mientras que el volumen del material (en nuestro caso, acero) debe calcularse. Hay dos métodos para resolver este problema. Este es un cálculo del volumen de la lámina que forma una tubería redonda, o un cálculo de la diferencia de volumen entre el cilindro externo y el cilindro interno.
1)Para calcular el peso de la tubería (por ejemplo, con un diámetro de 168 mm con un espesor de pared de 8 mm) de la primera manera, primero debe determinar la circunferencia:
L = π * D - 3.14 * 0.168 = 0.52752 m.
Aquí: D es el diámetro del producto y es la constante matemática trascendental conocida.
Para calcular el peso de la tubería, se miden su diámetro externo y espesor de pared
El siguiente paso es calcular el área de superficie. Tal cálculo se lleva a cabo multiplicando la circunferencia de una unidad de producción de tubería redonda por su longitud. Al calcular el peso de un metro de tubería de acero en nuestro caso, la fórmula toma la siguiente forma:
S = 0,52752 * 1 = 0,52752 m²,
donde S es el área de superficie de 1 m del tubo redondo.
En la siguiente etapa de cálculo del peso de la tubería redonda de 1 metro, se calcula el volumen de acero utilizado para la producción de este producto. Esto se hace multiplicando el área por el grosor de la pared:
V = S * W = 0.52752 * 0.008 = 0.00422 m²
En el último paso de calcular el peso de 1 metro de tubo redondo de acero, se determina la densidad del acero. En una tabla especial, el valor de este parámetro indica tal - 7850 kg / m³. Luego, la densidad del acero se multiplica por el volumen:
P = 7850 * 0.00422 = 33.127 kg.
La Tabla 1 muestra los resultados de cálculo para los productos de tubería de los tamaños estándar más comunes. Debe enfatizarse que este es el valor teórico del peso de un metro lineal de tubería.
tabla 1
| Pulgadas | Diámetro exterior | Pase condicional | espesor de pared | Peso 1 m lineal, kg | ||||
| Reforzado Nueva York |
Generalmente venoso |
Pulmón | Reforzado Nueva York |
Generalmente venoso |
Pulmón | |||
| 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. El cálculo del peso de un metro lineal de tubería por el segundo método implica el cálculo de los volúmenes de los cilindros interno y externo. El primer paso es calcular las áreas de las superficies externas e internas.
El área externa es:
SNar = π * D - 3.14 * 0.168 = 0.5278 m².
Para calcular el área interna, primero debe conocer el diámetro del cilindro interno. Es así: 0.168-0.016 = 0.152 mm. Y el área interna es 0.152 × 3.14 = 0.4773
Además, ya es posible calcular volúmenes. Dado que esta técnica se relaciona con el cálculo del peso de un metro de una tubería redonda de acero, las fórmulas se ven muy simples.
El volumen del cilindro externo será 0.5278 × 1 = 0.5278, y el interno 0.4773 × 1 = 0.4773.
La diferencia en volúmenes es: 0.5278-0.4773 = 0.00505.
Para calcular finalmente el peso de la tubería de acero, solo queda multiplicar el volumen por la densidad:
0.00505 × 7850 = 39.64 kg.
Cuando se verifica que las tuberías cumplan con los estándares de producción, se permiten errores de tamaño pequeño, por lo tanto, los resultados de los cálculos por fórmulas pueden no coincidir con las tablas GOST
Como vemos, los resultados no coincidieron. Pero la diferencia es razonable.
¡Importante! Si se refiere al GOST relevante, en la tabla verá un valor completamente diferente para el peso de una tubería de acero redonda. Esto se debe al hecho de que los fabricantes utilizan los errores permitidos por este documento.
Cómo calcular el peso de una tubería de forma simple y redonda
Aunque los métodos anteriores no pueden llamarse complejos, existe una forma aún más simple de calcular el peso de la tubería por diámetro y grosor de la pared. La fórmula se ve así:
P = π * (D - SS t) * SS t* T.
Aquí: D es el diámetro exterior; S t - espesor de pared; T es la densidad (gravedad específica).
En nuestro caso, resulta:
P = 3.14 * (0.168 - 0.008) * 0.008 * 7850 = 31.55 kg.
De esta manera, puede averiguar cuánto cuelga una tubería de cualquier tamaño. Por ejemplo, 1 m de producto con un diámetro externo de 75.5 mm y un espesor de pared de 4.5 mm pesa:
P = 3.14 * (0.0755 - 0.0045) * 0.0045 * 7850 = 7.82 kg.
Bueno, para averiguar la masa total de una tubería de acero, debe multiplicar el número resultante por la cantidad de metros de productos de tubería utilizados.
El resultado final se ve afectado no solo por la calidad del acero, sino también por el método de producción. Entonces, por ejemplo, el peso de un producto sin costura no será el mismo que acero soldado electricoincluso si sus diámetros exteriores y grosores de pared son los mismos. De hecho, para la producción de cada tipo de material, se utilizan materias primas (es decir, acero) de una determinada composición, caracterizada por un valor de densidad individual.
Y un momentoEl peso de un producto de tubería galvanizada es 3 por ciento más que el de una tubería no galvanizada que tiene dimensiones similares.
Las tuberías galvanizadas serán más pesadas que exactamente las mismas ordinarias en un 3%
Un ejemplo de cálculo del peso de un perfil de tubería de acero.
Hay productos de acero en el mercado no solo redondos, sino también con secciones cuadradas y rectangulares. Primero, hablemos sobre cómo se reconoce el peso de una tubería de perfil cuadrado.
La fórmula para el cálculo es la siguiente:
P = (L - SS t) * SS t*0,0316.
Aquí: P es el peso de un metro de tubería de acero; L es el tamaño del lado; S t - espesor de pared; 0.0316 es un coeficiente constante encontrado empíricamente.
Por ejemplo, si L = 33.5 mm, S = 4 mm, entonces:
(33.5-4) × 4 × 0.03163.73 kg.
Ahora sobre cómo se reconoce el peso de una tubería con una sección rectangular. Para hacer esto, use la siguiente fórmula:
P = (L1 - L2 - sS t) * SS t*0,0158,
donde L1 y L2 son los tamaños de los lados; S t - espesor de pared; 0.0158 también es un coeficiente constante determinado empíricamente.
Por ejemplo, si L1 = 40 mm, L2 = 20 mm, S = 2 mm, el peso de 1 metro de una tubería rectangular de acero será igual a:
P = (40 + 20-2 * 2) * 2 * 0.0158≈1.77 kg.
Cómo calcular el peso de una tubería con una sección transversal inusual
A veces, en la construcción, los productos de metal laminado se utilizan no solo con sección transversal rectangular, cuadrada y redonda. Por ejemplo, una variedad de cercas y barandas están hechas de productos con una sección transversal ovalada. Y en ingeniería mecánica, han encontrado una amplia aplicación en la creación de radiadores de enfriamiento y varios sistemas hidráulicos.
Para calcular el peso de las tuberías con una sección transversal de una forma inusual, debe conocer el grado de acero del que están hechas
Para calcular el peso de una tubería con una sección transversal inusual, debe usar la siguiente fórmula:
P = ρ * X * L,
donde P es la masa del producto; ρ es la densidad del material; X es el área de la sección transversal; L es la longitud del tubo de la unidad.
Esta fórmula es útil para productos con cualquier sección. Para comprender si los productos recibidos corresponden a los requisitos especificados en el pedido, es suficiente seleccionar varias muestras del lote de alquiler, medirlas y calcularlas.
¡Consejo! Si conoce el peso del lote, con esta fórmula puede averiguar cuántos metros de tubería laminó: L = P / ρ * X.
La precisión de calcular la masa de las tuberías de acero de esta manera es el porcentaje. El resultado final depende de muchos factores, incluida la composición del acero, la corrosión del metal, el espesor uniforme de la pared, incluso la humedad del aire, sin mencionar la temperatura ambiente. Por lo tanto, para obtener un valor más preciso del peso de una tubería de metal, al menos es necesario aclarar el grado del acero y, al realizar los cálculos, sustituir su densidad (gravedad específica) en la fórmula. Para las mediciones, se recomienda utilizar una herramienta con mayor precisión que una cinta métrica, especialmente al medir el grosor de la pared.
Cálculo alternativo del peso de una tubería de acero de 1 m.
Para determinar el peso de una tubería redonda, no son necesarios cálculos complejos. El acceso a Internet le permitirá encontrar y usar fácilmente la calculadora de masas en línea para calcular materiales de ambos tipos, tanto redondos como de perfil.
Sin embargo, para averiguar el peso de la tubería, puede hacer lo siguiente: simplemente familiarícese con la tabla colocada en el estándar correspondiente. Nuevamente, esto se puede hacer a través de Internet. Por ejemplo, si es necesario, compre una tubería de agua en el cuadro de búsqueda de Yandex o Google, escriba la frase "GOST 3262 75". En respuesta, recibirá alrededor de un millón de opciones. Haga clic en el más adecuado y en la primera página de este documento reglamentario verá una tabla del peso de la tubería de acero. Solo tiene que encontrar la fila y la columna, que muestra las dimensiones de sus productos de tubería. Presenta el valor del peso teórico de la tubería redonda de acero. Pero difiere poco del real. Y la masa más precisa de la tubería solo se puede encontrar pesando.
El pesaje de las tuberías proporciona el resultado más preciso; se puede realizar con pesas de grúa sobre la compra de una tubería en un almacén de metal
Sacar conclusiones
En realidad hay algunos de ellos.
- Los diferentes métodos para calcular el peso de 1 m de la tubería dan una dispersión de resultados bastante notable. Esto no es crítico desde el punto de vista del margen de seguridad de las estructuras metálicas: en cualquier caso, esta característica del acero cubrirá excesivamente las desviaciones de la masa calculada de un metro de tubería laminada. Sin embargo, al comprar un gran lote de tuberías, puede cometer un error en el metraje en un lado más pequeño o más grande. Y esto provocará la necesidad de una nueva adquisición o conducirá a sobrecostos;
- Al comprar tuberías, es más recomendable confiar en los números presentados en GOST. Entonces, si surge una situación controvertida, sus argumentos serán más convincentes. Por ejemplo, el documento reglamentario dice que debe haber 110 metros de tubería por tonelada de tubería de acero, y hay 120 allí. En este caso, podemos suponer que el fabricante descuidó los requisitos de las normas para ahorrar. Sin embargo, el factor humano no está excluido aquí.
¡Consejo! Un cálculo preliminar le permitirá determinar tentativamente la frecuencia de instalación de los soportes de la tubería exterior para evitar que se hunda.
Si todavía tiene que comprar tuberías y este procedimiento no está asociado con grandes dificultades, por razones de economía es mejor tener en cuenta el mínimo de los valores de peso calculados.
