Peso del tubo d'acciaio: formule e metodi di calcolo

Prima di acquistare, è necessario calcolare il peso del tubo di acciaio. Ciò è dovuto a tali fattori. In primo luogo, prodotti simili sono venduti a peso. E, in secondo luogo, i dati ottenuti determineranno la forza della struttura creata. Ogni GOST rilevante contiene una tabella del peso del tubo di acciaio che indica la massa standard di 1 m lineare. Tuttavia, i valori effettivi possono variare rispetto allo standard, anche se lo spessore e il diametro delle pareti non differiscono.

Vantaggi e svantaggi

Il fatto che i prodotti in tubi di acciaio occupino una parte significativa della scaffalatura in qualsiasi negozio di materiali da costruzione indica che ha alcuni vantaggi rispetto ai suoi concorrenti. Soffermiamoci brevemente su di loro.

• resistenza meccanica. Il rotolamento di tubi in acciaio, innanzitutto, può essere utilizzato in luoghi in cui l'approvvigionamento idrico è soggetto a notevoli sollecitazioni meccaniche esterne. Inoltre, questi prodotti sono la scelta migliore per organizzare il trasporto di acqua ad altissima pressione;
• economicità relativa. Naturalmente, non puoi chiamare un tubo d'acciaio il materiale più economico. Ma il fatto che sia uno dei prodotti più economici di questo tipo è certo. In questo caso, al peso del tubo non viene assegnato il ruolo principale;
• ampia selezione di accessori. Se un raccordo della forma necessaria, ad esempio, per lo stesso tubo dell'acqua in polipropilene, a volte deve essere cercato, allora tee ordinarie o angoli in ghisa in abbondanza sono presenti sugli scaffali di qualsiasi negozio di costruzioni;
• basso coefficiente di dilatazione lineare. Questa proprietà è molto importante quando la rete idrica (non importa quale, acciaio o di altro materiale) è intonacata o incassata nel massetto. Cioè, quando la tubazione in acciaio viene riscaldata, non appariranno crepe in un tale rivestimento.

I principali svantaggi dei prodotti tubolari metallici oltre alla complessità dell'installazione e dello smontaggio, gli esperti attribuiscono la suscettibilità alla corrosione e la riduzione della distanza utile nel tempo. Per quanto riguarda il peso di 1 m di tubo d'acciaio, il proprietario del futuro sistema di approvvigionamento idrico sentirà la grande importanza di questo parametro in tutte le fasi della costruzione. A partire dal trasporto di un lotto di prodotti per tubi, compreso lo scarico e termina con l'installazione della condotta.

Un esempio di calcolo del peso di un tubo tondo in acciaio

Indipendentemente dal metodo di calcolo che verrà utilizzato, è necessario conoscere i valori numerici dei seguenti parametri di un tubo d'acciaio tondo:

• spessore del muro;
• diametro esterno.

Importante! Una delle caratteristiche principali nel calcolo del peso di un tubo tondo è il grado di acciaio.

Da un corso di fisica delle scuole superiori, è noto che per determinare il peso specifico di un tubo di acciaio, il volume del materiale utilizzato dovrebbe essere moltiplicato per la sua densità. L'ultimo parametro è un valore costante, mentre il volume del materiale (nel nostro caso, l'acciaio) deve essere calcolato. Esistono due metodi per risolvere questo problema. Questo è un calcolo del volume del foglio che forma un tubo tondo o un calcolo della differenza di volume tra il cilindro esterno e il cilindro interno.

1.Per calcolare il peso del tubo (ad esempio, con un diametro di 168 mm con uno spessore della parete di 8 mm) nel primo modo, è innanzitutto necessario determinare la circonferenza:

L = π * D - 3,14 * 0,168 = 0,52752 m.

Qui: D è il diametro del prodotto ed è la nota costante trascendentale matematica.

Il prossimo passo è calcolare la superficie. Tale calcolo viene effettuato moltiplicando la circonferenza di un'unità di produzione di tubo tondo per la sua lunghezza. Nel calcolare il peso di un metro di tubo d'acciaio nel nostro caso, la formula assume la seguente forma:

S = 0,52752 * 1 = 0,52752 m²,

dove S è la superficie di 1 m del tubo tondo.

Nella fase successiva del calcolo del peso di un tubo tondo da 1 metro, viene calcolato il volume di acciaio utilizzato per la produzione di questo prodotto. Questo viene fatto moltiplicando l'area per lo spessore della parete:

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

Nell'ultima fase del calcolo del peso di 1 metro di tubo tondo in acciaio, viene determinata la densità dell'acciaio. In una tabella speciale, il valore di questo parametro indica tale - 7850 kg / m³. Quindi la densità dell'acciaio viene moltiplicata per il volume:

P = 7850 * 0,00422 = 33.127 kg.

La tabella 1 mostra i risultati di calcolo per i prodotti per tubi delle dimensioni standard più comuni. Va sottolineato che questo è il valore teorico del peso di un metro lineare di tubo.

Tabella 1

Pollici	Diametro esterno	Pass condizionale	spessore del muro			Peso 1 m lineare, kg
			Rinforzate NY	Generalmente venoso	Polmone	Rinforzate NY	Generalmente venoso	Polmone
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. Il calcolo del peso di un metro lineare di tubo con il secondo metodo prevede il calcolo dei volumi dei cilindri interno ed esterno. Il primo passo è calcolare le aree delle superfici esterne ed interne.

L'area esterna è:

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

Per calcolare l'area interna, devi prima conoscere il diametro del cilindro interno. È così: 0.168-0.016 = 0.152 mm. E l'area interna è 0.152 × 3.14 = 0.4773

Inoltre è già possibile calcolare i volumi. Dato che questa tecnica si riferisce al calcolo del peso di un metro di un tubo tondo in acciaio, le formule sembrano molto semplici.

Il volume del cilindro esterno sarà 0,5278 × 1 = 0,5278 e l'interno 0,4773 × 1 = 0,4773.

La differenza nei volumi è: 0,5278-0,4773 = 0,00505.

Per calcolare finalmente il peso del tubo di acciaio, non resta che moltiplicare il volume per densità:

0,00505 × 7850 = 39,64 kg.

Come vediamo, i risultati non corrispondono. Ma la differenza è ragionevole.

Importante! Se fai riferimento al GOST pertinente, nella tabella vedrai un valore completamente diverso per il peso di un tubo d'acciaio rotondo. Ciò è dovuto al fatto che i produttori utilizzano gli errori consentiti da questo documento.

Come calcolare il peso di un tubo in un semplice modo circolare

Sebbene i suddetti metodi non possano essere definiti complessi, esiste un modo ancora più semplice per calcolare il peso del tubo per diametro e spessore della parete. La formula è simile alla seguente:

P = π * (D - S_st) * S_st* T.

Qui: D è il diametro esterno; St - spessore del muro; T è la densità (gravità specifica).

Nel nostro caso, risulta:

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

In questo modo, puoi scoprire quanto pende un tubo di qualsiasi dimensione. Ad esempio, 1 m di prodotto con un diametro esterno di 75,5 mm e uno spessore della parete di 4,5 mm pesa:

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

Bene, per scoprire l'intera massa di un tubo di acciaio, è necessario moltiplicare il numero risultante per il numero di metri di prodotti per tubi utilizzati.

Il risultato finale è influenzato non solo dal grado di acciaio, ma anche dal metodo di produzione. Quindi, ad esempio, il peso di un prodotto senza cuciture non sarà lo stesso di acciaio elettrosaldatoanche se i loro diametri esterni e spessori delle pareti sono gli stessi. Infatti, per la produzione di ogni tipo di materiale, vengono utilizzate materie prime (ovvero acciaio) di una determinata composizione, caratterizzata da un valore di densità individuale.

E un momento.Il peso di un prodotto per tubi zincato è del 3 percento in più rispetto a quello di un tubo non zincato con dimensioni simili.

Un esempio di calcolo del peso di un profilo di tubo d'acciaio

Ci sono prodotti in acciaio sul mercato non solo rotondi, ma anche con sezioni quadrate e rettangolari. Innanzitutto, parliamo di come viene riconosciuto il peso di un tubo a profilo quadrato.

La formula per il calcolo è la seguente:

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

Qui: P è il peso di un metro di tubo d'acciaio; L è la dimensione del lato; St - spessore del muro; 0,0316 è un coefficiente costante trovato empiricamente.

Ad esempio, se L = 33,5 mm, S = 4 mm, quindi:

(33.5-4) × 4 × 0.03163.73 kg.

Ora su come viene riconosciuto il peso di un tubo con una sezione rettangolare. Per fare ciò, utilizzare la seguente formula:

P = (L1 - L₂ - S_st) * S_st*0,0158,

dove L1 e L2 sono le dimensioni dei lati; St - spessore del muro; 0,0158 è anche un coefficiente costante determinato empiricamente.

Ad esempio, se L1 = 40 mm, L2 = 20 mm, S = 2 mm, il peso di 1 metro di un tubo rettangolare in acciaio sarà uguale a:

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

Come calcolare il peso di un tubo con una sezione trasversale insolita

A volte nei prodotti da costruzione di prodotti in metallo laminato vengono utilizzati non solo con sezione rettangolare, quadrata e rotonda. Ad esempio, una varietà di recinzioni e ringhiere sono realizzate con prodotti a sezione ovale. E nell'ingegneria meccanica, hanno trovato ampia applicazione nella creazione di radiatori di raffreddamento e vari sistemi idraulici.

Per calcolare il peso di un tubo con una sezione insolita, è necessario utilizzare la seguente formula:

P = ρ * X * L,

dove P è la massa del prodotto; ρ è la densità del materiale; X è l'area della sezione trasversale; L è la lunghezza del tubo dell'unità.

Questa formula è utile per prodotti con qualsiasi sezione. Per capire se i prodotti ricevuti corrispondono ai requisiti specificati nell'ordine, è sufficiente selezionare diversi campioni dal lotto di noleggio, misurare e calcolare.

Consigli! Se conosci il peso del lotto, usando questa formula puoi scoprire quanti metri di tubo arrotolato sono stati consegnati: L = P / ρ * X.

L'accuratezza del calcolo della massa dei tubi di acciaio in questo modo è percentuale. Il risultato finale dipende da molti fattori, tra cui la composizione dell'acciaio, la corrosione dei metalli, lo spessore uniforme delle pareti, persino l'umidità dell'aria, per non parlare della temperatura ambiente. Pertanto, al fine di ottenere un valore più accurato del peso di un tubo metallico, almeno è necessario chiarire il grado di acciaio e, durante l'esecuzione di calcoli, sostituirne la densità (peso specifico) nella formula. Per le misurazioni, si consiglia di utilizzare uno strumento in modo più preciso di un metro a nastro, soprattutto quando si misura lo spessore delle pareti.

Calcolo alternativo del peso di 1 m di tubo d'acciaio

Per determinare il peso di un tubo tondo, non sono necessari calcoli complessi. L'accesso a Internet ti consentirà di trovare e utilizzare facilmente il calcolatore di massa online per calcolare materiali di entrambi i tipi, sia rotondi che di profilo.

Tuttavia, al fine di scoprire il peso del tubo, è possibile effettuare le seguenti operazioni: familiarizzare con la tabella posizionata nello standard corrispondente. Ancora una volta, questo può essere fatto via Internet. Ad esempio, se necessario, acquistare una tubatura dell'acqua nella casella di ricerca Yandex o Google, digitare la frase "GOST 3262 75". In risposta, riceverai circa un milione di opzioni. Fai clic su quello più adatto e nella prima pagina di questo documento normativo vedrai una tabella del peso del tubo d'acciaio. Devi solo trovare la riga e la colonna, che mostra le dimensioni dei tuoi prodotti pipe. Presenta il valore del peso teorico del tubo tondo in acciaio. Ma differisce poco da quello attuale. E la massa più accurata del tubo può essere scoperta solo pesando.

Trarre conclusioni

Ce ne sono alcuni.

• diversi metodi di calcolo del peso di 1 m del tubo forniscono una notevole dispersione di risultati. Ciò non è critico dal punto di vista del margine di sicurezza delle strutture metalliche: in ogni caso, questa caratteristica dell'acciaio coprirà eccessivamente le deviazioni dalla massa calcolata di un metro di tubo laminato. Tuttavia, quando si acquista un grande lotto di tubi, è possibile commettere un errore nel filmato su un lato più piccolo o più grande. E questo causerà la necessità di un nuovo approvvigionamento o comporterà sovraccarichi di costi;
• Al momento dell'acquisto di tubi, è più consigliabile fare affidamento sui numeri presentati in GOST. Quindi, se si presenta una situazione controversa, i tuoi argomenti saranno più convincenti. Ad esempio, il documento normativo afferma che dovrebbero esserci 110 metri di tubo per tonnellata di tubo d'acciaio e 120 lì. In questo caso, possiamo presumere che il produttore abbia trascurato i requisiti degli standard per risparmiare. Tuttavia, il fattore umano non è escluso qui.

Consigli! Un calcolo preliminare consentirà di determinare provvisoriamente la frequenza di installazione dei supporti della tubazione esterna per evitare che si deformi.

Se devi ancora acquistare tubi e questa procedura non è associata a grandi difficoltà, per motivi economici è meglio prendere in considerazione il minimo dei valori calcolati di peso.