Greutatea conductei de oțel: formule și metode de calcul

Înainte de a cumpăra, trebuie să calculați greutatea țevii de oțel. Acest lucru se datorează unor astfel de factori. În primul rând, produse similare sunt vândute în greutate. Și, în al doilea rând, datele obținute vor determina puterea structurii create. Orice GOST relevant conține un tabel cu greutatea conductei de oțel care indică masa standard de 1 m liniar. Cu toate acestea, valorile reale pot varia de la standard, chiar dacă grosimea și diametrul peretelui nu diferă.

Avantaje și dezavantaje

Faptul că produsele din țeavă din oțel ocupă o parte semnificativă a rafturilor în orice magazin de materiale de construcție indică faptul că are anumite avantaje în comparație cu concurenții săi. Să ne lăsăm pe ei pe scurt.

• Putere mecanică. Rularea conductelor de oțel, în primul rând, poate fi utilizată în locurile în care alimentarea cu apă este supusă unor eforturi mecanice externe considerabile. În plus, aceste produse sunt cea mai bună alegere pentru organizarea transportului apei sub presiune foarte mare;
• relativă ieftinitate. Desigur, nu puteți numi o țeavă de oțel cel mai ieftin material. Dar faptul că este unul dintre cele mai ieftine astfel de produse este sigur. În acest caz, greutatea conductei nu i se atribuie rolul principal;
• selecție largă de fitinguri. Dacă trebuie să fie căutată uneori o montare cu forma necesară, de exemplu, pentru aceeași țeavă de apă din polipropilenă, atunci pe rafturile oricărui magazin de construcții sunt prezente tee obișnuite sau colțuri din fontă;
• coeficient de expansiune liniar scăzut. Această proprietate este foarte importantă atunci când apa principală (indiferent de oțel sau dintr-un alt material) este tencuită sau încastrată în șapă. Adică, atunci când conducta de oțel este încălzită, nu apar fisuri într-un astfel de înveliș.

Principalele dezavantaje ale produselor tubulare metalice, pe lângă complexitatea instalării și dezasamblării, experții atribuie susceptibilitatea la coroziune și scăderea liberului util în timp. În ceea ce privește greutatea conductei de oțel de 1 m, proprietarul viitorului sistem de alimentare cu apă va simți importanța mare a acestui parametru în toate etapele construcției. Începând cu transportul unui lot de produse pentru conducte, inclusiv descărcarea și terminând cu instalarea conductei.

Un exemplu de calcul al greutății unei țevi rotunde din oțel

Indiferent de metoda de calcul care va fi utilizată, este necesar să cunoaștem valorile numerice ale următorilor parametri ai unei țevi rotunde de oțel:

• grosimea peretelui;
• diametru exterior.

Important! Una dintre caracteristicile principale la calcularea greutății unei conducte rotunde este gradul de oțel.

Dintr-un curs de fizică de liceu, se știe că, pentru a determina gravitatea specifică a unei țevi de oțel, volumul de material utilizat trebuie înmulțit cu densitatea sa. Ultimul parametru este o valoare constantă, în timp ce volumul materialului (în cazul nostru, oțel) trebuie calculat. Există două metode de rezolvare a acestei probleme. Acesta este un calcul al volumului foii care formează o țeavă rotundă sau un calcul al diferenței de volum între cilindrul exterior și cilindrul interior.

1.Pentru a calcula greutatea conductei (de exemplu, cu un diametru de 168 mm cu o grosime a peretelui de 8 mm) în primul rând, trebuie mai întâi să determinați circumferința:

L = π * D - 3,14 * 0,168 = 0,52752 m.

Aici: D este diametrul produsului și este cunoscuta constantă transcendentală matematică.

Următorul pas este calcularea suprafeței. Un astfel de calcul se realizează prin înmulțirea circumferinței unei unități de producție a conductei rotunde cu lungimea sa. Atunci când calculăm greutatea unui metru de țeavă de oțel în cazul nostru, formula ia următoarea formă:

S = 0,52752 * 1 = 0,52752 m²,

unde S este suprafața de 1 m a conductei rotunde.

La următoarea etapă de calcul a greutății conductei rotunde de 1 metru, se calculează volumul de oțel utilizat pentru producerea acestui produs. Aceasta se face prin înmulțirea zonei cu grosimea peretelui:

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

La ultima etapă de calcul al greutății de 1 metru de țeavă rotundă din oțel, se determină densitatea oțelului. Într-un tabel special, valoarea acestui parametru indică un astfel de - 7850 kg / m³. Apoi, densitatea oțelului se înmulțește cu volumul:

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

Tabelul 1 prezintă rezultatele de calcul pentru produsele din țeavă cu cele mai comune dimensiuni standard. Trebuie subliniat că aceasta este valoarea teoretică a greutății unui metru liniar de țeavă.

tabelul 1

inci	Diametru exterior	Trecere condiționată	grosimea peretelui			Greutate 1 m liniar, kg
			Armat ny	Obișnuit venos	plămân	Armat ny	Obișnuit venos	plămân
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. Calculul greutății unui metru liniar de țeavă prin a doua metodă implică calculul volumelor cilindrilor interiori și exteriori. Primul pas este calcularea zonelor suprafețelor externe și interne.

Zona exterioară este:

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

Pentru a calcula aria internă, trebuie mai întâi să știți diametrul cilindrului interior. Este astfel: 0,168-0.016 = 0,152 mm. Și aria internă este 0,152 × 3,14 = 0,4773

Mai mult, este deja posibil să se calculeze volumele. Având în vedere că această tehnică se referă la calcularea greutății unui metru a unei țevi rotunde din oțel, formulele arată foarte simplu.

Volumul cilindrului exterior va fi de 0,5278 × 1 = 0,5278, iar interiorul de 0,4773 × 1 = 0,4773.

Diferența de volume este: 0.5278-0.4773 = 0.00505.

Pentru a calcula în cele din urmă greutatea conductei de oțel, rămâne doar să înmulțiți volumul cu densitatea:

0,00505 × 7850 = 39,64 kg.

După cum vedem, rezultatele nu s-au potrivit. Dar diferența este rezonabilă.

Important! Dacă vă referiți la GOST-ul relevant, atunci în tabel veți vedea o valoare complet diferită pentru greutatea unei țevi rotunde de oțel. Acest lucru se datorează faptului că producătorii folosesc erorile permise de acest document.

Cum se calculează greutatea unei conducte într-un mod simplu rotund

Deși metodele de mai sus nu pot fi numite complexe, există o modalitate și mai simplă de a calcula greutatea conductei în funcție de diametru și grosimea peretelui. Formula arată astfel:

P = π * (D - S_Sf) * S_Sf* T.

Aici: D este diametrul exterior; Sf - grosimea peretelui; T este densitatea (gravitația specifică).

În cazul nostru, se dovedește:

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

În acest fel, puteți afla cât de mult atârnă o țeavă de orice dimensiune. De exemplu, 1 m de produs cu un diametru exterior de 75,5 mm și o grosime a peretelui de 4,5 mm cântărește:

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

Ei bine, pentru a afla întreaga masă a unei țevi de oțel, trebuie să înmulțiți numărul rezultat cu numărul de metri de produse din țeavă utilizate.

Rezultatul final este afectat nu numai de gradul de oțel, dar și de metoda de producție. Deci, de exemplu, greutatea unui produs fără sudură nu va fi la fel ca oțel sudat electricchiar dacă diametrele exterioare și grosimile lor sunt identice. Într-adevăr, pentru producerea fiecărui tip de material, se folosesc materii prime (adică oțel) dintr-o anumită compoziție, caracterizată printr-o valoare individuală a densității.

Și un moment.Greutatea unui produs din țeavă zincată este cu 3% mai mare decât cea a unei țevi ne-galvanizate având dimensiuni similare.

Un exemplu de calcul al greutății profilului țevii de oțel

Pe piață există produse din oțel nu numai rotunde, ci și cu secțiuni pătrate, precum și dreptunghiulare. În primul rând, să vorbim despre modul în care este recunoscută greutatea unei conducte cu profil pătrat.

Formula de calcul este următoarea:

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

Aici: P este greutatea unui metru de țeavă de oțel; L este dimensiunea laturii; Sf - grosimea peretelui; 0.0316 este un coeficient constant găsit empiric.

De exemplu, dacă L = 33,5 mm, S = 4 mm, apoi:

(33,5-4) × 4 × 0,03163,73 kg.

Acum despre modul în care este recunoscută greutatea unei conducte cu secțiune dreptunghiulară. Pentru a face acest lucru, utilizați următoarea formulă:

P = (L1 - L₂ - s_Sf) * S_Sf*0,0158,

unde L1 și L2 sunt dimensiunile laturilor; Sf - grosimea peretelui; 0.0158 este, de asemenea, un coeficient constant determinat empiric.

De exemplu, dacă L1 = 40 mm, L2 = 20 mm, S = 2 mm, greutatea de 1 metru a unei țevi dreptunghiulare de oțel va fi egală cu:

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

Cum se calculează greutatea unei conducte cu o secțiune transversală neobișnuită

Uneori, în construcții, produsele din metal laminat sunt utilizate nu numai cu secțiune transversală dreptunghiulară, pătrată și rotundă. De exemplu, o varietate de garduri și balustrade sunt realizate din produse cu secțiune transversală ovală. Și în inginerie mecanică, au găsit o aplicare largă în crearea radiatoarelor de răcire și a diverselor sisteme hidraulice.

Pentru a calcula greutatea unei conducte cu o secțiune transversală neobișnuită, trebuie să utilizați următoarea formulă:

P = ρ * X * L,

unde P este masa produsului; ρ este densitatea materialului; X este aria secțiunii transversale; L este lungimea conductei unității.

Această formulă este utilă pentru produsele cu orice secțiune. Pentru a înțelege dacă produsele primite corespund cerințelor specificate în comandă, este suficient să selectați mai multe probe din lotul de închiriere, să măsurați și să calculați.

Sfat! Dacă știți greutatea lotului, utilizând această formulă puteți afla câți metri de țeavă laminată ați fost livrată: L = P / ρ * X.

Precizia calculării masei de oțel în acest fel este procentuală. Rezultatul final depinde de mulți factori, inclusiv compoziția oțelului, coroziunea metalului, grosimea uniformă a peretelui, chiar și umiditatea aerului, ca să nu mai vorbim de temperatura ambientală. Prin urmare, pentru a obține o valoare mai exactă a greutății unei conducte metalice, cel puțin este necesară clarificarea gradului de oțel și, atunci când se efectuează calcule, se înlocuiește densitatea (gravitația specifică) în formulă. Pentru măsurători, se recomandă utilizarea unui instrument mai precis decât o bandă de măsurare, în special atunci când se măsoară grosimea peretelui.

Calcul alternativ al greutății conductei de oțel de 1 m

Pentru a determina greutatea unei conducte rotunde, nu sunt necesare deloc calcule complexe. Accesul la Internet vă va permite să găsiți și să utilizați cu ușurință calculatorul de masă online pentru a calcula materiale de ambele tipuri - atât rotunde, cât și profil.

Cu toate acestea, pentru a afla greutatea conductei, puteți face următoarele: trebuie doar să vă familiarizați cu masa plasată în standardul corespunzător. Din nou, acest lucru se poate face prin internet. De exemplu, dacă este necesar, achiziționați o conductă de apă în caseta de căutare Yandex sau Google, tastați expresia "GOST 3262 75". Ca răspuns, veți primi aproximativ un milion de opțiuni. Faceți clic pe cea mai potrivită și pe prima pagină a acestui document de reglementare veți vedea un tabel cu greutatea conductei de oțel. Trebuie doar să găsiți rândul și coloana, care afișează dimensiunile produselor din țeavă. Prezintă valoarea greutății teoretice a țevii rotunde din oțel. Dar diferă puțin de cea actuală. Iar cea mai precisă masă a conductei poate fi găsită numai prin cântărire.

A trage concluzii

Există, de fapt, câteva dintre ele.

• diferite metode de calculare a greutății de 1 m a conductei dau o împrăștiere destul de vizibilă a rezultatelor. Acest lucru nu este critic din punctul de vedere al marjei de siguranță a structurilor metalice: în orice caz, această caracteristică a oțelului va acoperi excesiv abaterile de la masa calculată a unui metru de țeavă laminată. Cu toate acestea, atunci când achiziționați un lot mare de țevi, puteți face o greșeală în materialul video către o parte mai mică sau mai mare. Și acest lucru va provoca necesitatea re-achiziționării sau va duce la depășirea costurilor;
• Atunci când achiziționați conducte, este mai indicat să vă bazați pe numerele prezentate în GOST. Atunci, dacă apare o situație controversată, argumentele tale vor fi mai convingătoare. De exemplu, documentul de reglementare spune că ar trebui să existe 110 metri de țeavă pentru o tonă de țeavă de oțel și există 120. În acest caz, putem presupune că producătorul a neglijat cerințele standardelor pentru a economisi. Cu toate acestea, factorul uman nu este exclus aici.

Sfat! Un calcul preliminar vă va permite să determinați cu tentativă frecvența de instalare a suporturilor conductei exterioare pentru a preveni căderea acestuia.

Dacă mai trebuie să cumpărați conducte și această procedură nu este asociată cu mari dificultăți, din motive de economie este mai bine să țineți cont de minimul valorilor calculate ale greutății.