Težina čelične cijevi: formule i metode izračuna

Prije kupnje morate izračunati težinu čelične cijevi. To je zbog takvih čimbenika. Prvo, slični proizvodi se prodaju po težini. I, drugo, dobiveni podaci odrediti će snagu stvorene strukture. Svaki relevantni GOST sadrži tablicu mase čelične cijevi koja pokazuje standardnu ​​masu od 1 m linearno. Međutim, stvarne vrijednosti mogu se razlikovati od standardnih, čak i ako se debljina stijenke i promjer ne razlikuju.

Prednosti i nedostatci

Činjenica da proizvodi od čeličnih cijevi zauzimaju značajan dio polica u bilo kojoj trgovini građevinskih materijala ukazuje da ima određene prednosti u odnosu na konkurente. Ukratko se posvetimo njima.

• mehanička čvrstoća. Valjanje čeličnih cijevi, prije svega, može se koristiti na mjestima gdje je opskrba vodom izložena velikim vanjskim mehaničkim naponima. Pored toga, ovi su proizvodi najbolji izbor za organiziranje prijevoza vode pod vrlo visokim tlakom;
• relativna jeftinost. Naravno, čeličnu cijev ne možete nazvati najjeftinijim materijalom. No činjenica da je ona jedan od najjeftinijih takvih proizvoda sigurno je zasigurno. U ovom slučaju, težina cijevi nije dodijeljena glavnoj ulozi;
• širok izbor okova. Ako se ponekad mora potražiti odgovarajući oblik odgovarajuće polipropilenske cijevi za vodu, tada se na policama bilo koje građevinske trgovine nalaze obilni čačkalice ili uglovi od lijevanog željeza;
• nizak koeficijent linearne ekspanzije. Ovo svojstvo je vrlo važno kada je vodeni vod (bez obzira na to što je čelik ili drugi materijal) ožbukan ili uvučen u estrih. To jest, kada se čelični cjevovod zagrijava, pukotine u takvom premazu neće se pojaviti.

Glavni nedostaci metalnih cijevnih proizvoda, pored složenosti ugradnje i demontaže, stručnjaci uključuju osjetljivost na koroziju i smanjenje korisnog klirensa tijekom vremena. Što se tiče težine čelične cijevi od 1 m, vlasnik budućeg vodovoda osjetit će veliku važnost ovog parametra u svim fazama izgradnje. Počevši s prijevozom serije cijevnih proizvoda, uključujući istovar i završavajući postavljanjem cjevovoda.

Primjer izračuna težine čelične okrugle cijevi

Bez obzira koja će se metoda izračuna koristiti, potrebno je znati numeričke vrijednosti sljedećih parametara okrugle čelične cijevi:

• Debljina zida;
• vanjski promjer.

Važno! Jedna od glavnih karakteristika prilikom izračuna težine okrugle cijevi je stupanj čelika.

Iz srednjoškolskog tečaja fizike poznato je da se za određivanje specifične težine čelične cijevi, volumen upotrijebljenog materijala mora pomnožiti s njegovom gustoćom. Posljednji parametar je konstantna vrijednost, dok treba izračunati volumen materijala (u našem slučaju čelika). Postoje dvije metode za rješavanje ovog problema. Ovo je izračun volumena lima koji čini okrugla cijev ili proračun razlike u volumenu između vanjskog i unutarnjeg cilindra.

1.Da biste na prvi način izračunali težinu cijevi (na primjer, s promjerom 168 mm s debljinom stijenke od 8 mm), prvo morate odrediti opseg:

L = π * D - 3,14 * 0,168 = 0,52752 m.

Ovdje je: D promjer proizvoda i poznata je matematička transcendentalna konstanta.

Sljedeći korak je izračunavanje površine. Takav se proračun provodi množenjem opsega jedinice proizvodnje okrugle cijevi na njegovu duljinu. Kada se u našem slučaju izračunava težina metra čelične cijevi, formula ima sljedeći oblik:

S = 0,52752 * 1 = 0,52752 m²,

gdje je S površina 1 m okrugle cijevi.

Na sljedećoj fazi izračunavanja težine okrugle cijevi od 1 metra izračunava se volumen čelika koji se koristi za proizvodnju ovog proizvoda. To se postiže množenjem područja s debljinom zida:

V = S * Š = 0,52752 * 0,008 = 0,00422 m²

Na posljednjem koraku izračunavanja težine 1 metra čelične okrugle cijevi određuje se gustoća čelika. U posebnoj tablici vrijednost ovog parametra označava takvu - 7850 kg / m³. Tada se gustoća čelika množi s volumenom:

P = 7850 * 0,00422 = 33,127 kg.

Tablica 1 prikazuje rezultate izračuna za cijevne proizvode najčešće uobičajenih veličina. Mora se naglasiti da je ovo teoretska vrijednost mase jednog linearnog metra cijevi.

stol 1

inča	Vanjski promjer	Uvjetni prolaz	Debljina zida			Težina 1 m linearno, kg
			Pojačana ny	Obično venski	Pluća	Pojačana ny	Obično venski	Pluća
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. Izračun težine jednog linearnog metra cijevi drugom metodom uključuje izračun volumena unutarnjeg i vanjskog cilindra. Prvi korak je izračunavanje površina vanjske i unutarnje površine.

Vanjska površina je:

S_nar = π * D - 3,14 * 0,168 = 0,5278 m².

Da biste izračunali unutarnje područje, prvo morate znati promjer unutarnjeg cilindra. To je ovako: 0,168-0,016 = 0,152 mm. A unutarnje područje je 0,152 × 3,14 = 0,4773

Nadalje, već je moguće izračunati količine. S obzirom na činjenicu da se ova tehnika odnosi na izračunavanje težine metra čelične okrugle cijevi, formule izgledaju vrlo jednostavno.

Volumen vanjskog cilindra iznosit će 0,5278 × 1 = 0,5278, a unutarnjeg 0,4773 × 1 = 0,4773.

Razlika u količinama je: 0,5278-0,4773 = 0,00505.

Za konačno izračunavanje težine čelične cijevi ostaje samo pomnožiti volumen po gustoći:

0,00505 × 7850 = 39,64 kg.

Kao što vidimo, rezultati se nisu podudarali. Ali razlika je razumna.

Važno! Ako se obratite odgovarajućem GOST-u, tada ćete u tablici vidjeti potpuno drugačiju vrijednost težine okrugle čelične cijevi. To je zbog činjenice da proizvođači koriste pogreške dopuštene u ovom dokumentu.

Kako izračunati težinu cijevi na jednostavan okrugli način

Iako se gornje metode ne mogu nazvati složenim, postoji još jednostavniji način izračunavanja težine cijevi po promjeru i debljini stijenke. Formula izgleda ovako:

P = π * (D - S_st) * S_st* T.

Ovdje je: D vanjski promjer; St - Debljina zida; T je gustoća (specifična težina).

U našem slučaju ispada:

P = 3,14 * (0,168 - 0,008) * 0,008 * 7850 = 31,55 kg.

Na taj način možete saznati koliko visi cijev bilo koje veličine. Na primjer, teži 1 m proizvoda s vanjskim promjerom od 75,5 mm i debljinom stijenke od 4,5 mm:

P = 3,14 * (0,0755 - 0,0045) * 0,0045 * 7850 = 7,82 kg.

Pa, da biste saznali cijelu masu čelične cijevi, morate pomnožiti dobiveni broj s brojem upotrijebljenih metara cijevnih proizvoda.

Na konačni rezultat utječe ne samo vrsta čelika, već i način proizvodnje. Tako, na primjer, težina bešavnog proizvoda neće biti ista čelični električno zavareničak i ako su im vanjski promjeri i debljine stijenki jednaki. Doista, za proizvodnju svake vrste materijala koriste se sirovine (što znači čelik) određenog sastava, koje karakterizira pojedinačna vrijednost gustoće.

I jedan trenutak.Težina proizvoda od pocinčanog cijevi je 3 posto veća od težine ne galvanizirane cijevi sličnih dimenzija.

Primjer izračuna težine profila čelične cijevi

Na tržištu se proizvode od čelika ne samo okrugli, već i kvadratni, kao i pravokutni presjeci. Prvo, razgovarajmo o tome kako se prepoznaje težina cijevi kvadratnog profila.

Formula izračuna je sljedeća:

P = (L - S)_st) * S_st*0,0316.

Ovdje: P je težina jednog metra čelične cijevi; L je veličina bočne strane; St - Debljina zida; 0,0316 je konstantni koeficijent empirijski.

Na primjer, ako je L = 33,5 mm, S = 4 mm, zatim:

(33,5-4) × 4 × 0,03163,73 kg.

Sada o prepoznavanju težine cijevi s pravokutnim presjekom. Da biste to učinili, koristite sljedeću formulu:

P = (L1 - L₂ - s_st) * S_st*0,0158,

gdje su L1 i L2 veličine strana; St - Debljina zida; 0,0158 je također stalni koeficijent određen empirijski.

Na primjer, ako je L1 = 40 mm, L2 = 20 mm, S = 2 mm, težina čelične pravokutne cijevi od 1 metra bit će jednaka:

P = (40 + 20-2 * 2) * 2 * 0,0158≈1,77 kg.

Kako izračunati težinu cijevi s neobičnim presjekom

Ponekad se u građevinskim proizvodima od valjanih metalnih proizvoda koriste ne samo pravokutni, kvadratni i okrugli presjeci. Na primjer, razne ograde i ograde izrađuju se od proizvoda s ovalnim presjekom. I u strojarstvu su našli široku primjenu u stvaranju radijatora za hlađenje i raznih hidrauličkih sustava.

Da biste izračunali težinu cijevi s neobičnim presjekom, morate koristiti sljedeću formulu:

P = ρ * X * L,

gdje je P masa proizvoda; ρ je gustoća materijala; X je područje poprečnog presjeka; L je duljina jedinične cijevi.

Ova je formula korisna za proizvode s bilo kojeg odjeljka. Da biste razumjeli odgovaraju li dobiveni proizvodi zahtjevima navedenim u narudžbi, dovoljno je odabrati nekoliko uzoraka iz serije za najam, izmjeriti i izračunati.

Savjet! Ako znate težinu serije, pomoću ove formule možete saznati koliko ste metara valjanih cijevi isporučili: L = P / ρ * X.

Točnost izračuna mase čeličnih cijevi na ovaj način je postotak. Konačni rezultat ovisi o mnogim čimbenicima, uključujući sastav čelika, koroziju metala, jednoličnu debljinu zidova, čak i vlažnost zraka, a da ne spominjemo temperaturu okoline. Stoga je, da bi se dobila točnija vrijednost težine metalne cijevi, potrebno barem pojasniti razred čelika i, prilikom obavljanja izračuna, zamijeniti njegovu gustoću (specifičnu težinu) u formuli. Za mjerenja se preporučuje uporaba alata preciznije od mjerača vrpcom, posebno pri mjerenju debljine stijenke.

Alternativni izračun težine 1 m čelične cijevi

Da biste odredili težinu okrugle cijevi, složeni izračuni uopće nisu potrebni. Pristup Internetu omogućit će vam da lako pronađete i upotrebljavate internetski kalkulator masa za izračun materijala obje vrste - okrugli i profilni.

Međutim, kako biste saznali težinu cijevi, možete učiniti sljedeće: samo se upoznajte sa tablicom postavljenom u odgovarajuću normu. Opet, to se može učiniti putem interneta. Na primjer, ako je potrebno, kupite vodovodnu cijev u okvir Yandex ili Google, upišite frazu "GOST 3262 75". Kao odgovor, dobit ćete oko milijun opcija. Kliknite na najprikladniji, a na prvoj stranici ovog regulatornog dokumenta vidjet ćete tablicu težine čelične cijevi. Treba samo pronaći red i stupac koji prikazuje dimenzije vaših cijevnih proizvoda. Prikazuje vrijednost teorijske težine čelične okrugle cijevi. Ali malo se razlikuje od stvarnog. A najtačnija masa cijevi može se saznati samo vaganjem.

Napravite zaključke

Zapravo ih je nekoliko.

• različite metode izračuna težine od 1 m cijevi daju prilično primjetno rasipanje rezultata. To nije presudno sa stajališta sigurnosti metalnih konstrukcija: u svakom slučaju ova će karakteristika čelika pretjerano pokriti odstupanja od izračunate mase jednog metra valjane cijevi. No, kupnjom velike serije cijevi, u snimci možete pogriješiti na manju ili veću stranu. A to će uzrokovati potrebu ponovne nabave ili dovesti do prekoračenja troškova;
• Pri kupnji cijevi preporučljivo je osloniti se na brojeve predstavljene u GOST-u. Zatim, ako se pojavi kontroverzna situacija, vaši će argumenti biti uvjerljiviji. Na primjer, regulatorni dokument kaže da bi trebalo biti 110 metara cijevi po toni čelične cijevi, a tamo ih je 120. U ovom slučaju, možemo pretpostaviti da je proizvođač zanemario zahtjeve standarda kako bi uštedio. Međutim, ovdje nije isključen ljudski faktor.

Savjet! Preliminarni izračun omogućit će vam probno određivanje učestalosti postavljanja nosača vanjskog cjevovoda kako biste spriječili njegovo prodiranje.

Ako i dalje morate kupiti cijevi i ovaj postupak nije povezan s velikim poteškoćama, iz ekonomičnosti je bolje uzeti u obzir minimalne izračunate vrijednosti težine.