У каждого свои причины для определения массы одной трубы или всей партии. Например, необходимо решить вопрос с прокладкой коммуникации, с грузоподъемностью транспортного средства. Но в основном это требуется для проверки правильности денежных расчетов.

Специфика трубной продукции в том, что ее стоимость более «привязана» не к длине изделий, а к их весу, и цена главным образом зависит от сырьевой составляющей, то есть от количества металла в 1 п.м., так что вес трубы можно вычислить по диаметру и толщине стенки — они являются в данном случае наиболее важными показателями.

Как узнать вес трубы

По таблицам, размещенным в профильных справочниках или на тематических сайтах. Во многих из них в правой колонке указывается расчетный вес 1 п.м. трубы для каждого образца, в зависимости от его и толщины ее стенки.

С помощью онлайн-калькулятора. Если под рукой есть ПК и выход в Сеть, то достаточно в соответствующие «окна» проставить исходные данные (толщину стенки, диаметр наружный), и результат готов.

По формуле. Она приведена в ГОСТ № 8732 от 1978 года и является общей для любых труб, следовательно, и данные по массе, полученные в результате вычислений, будут приблизительными. Тем не менее, за пределы погрешности они не выходят и ими вполне можно оперировать.

M = 0.02466 х S х (Dн – S)

• М – вес 1 п.м. трубы.
• S – толщина стенки.
• Dн – диаметр (наружный).

Есть еще одна формула, которой пользуются реже, но она дает, во-первых, в некоторых случаях более точный результат, во-вторых, применима для любого вида продукции – труб стальных, медных, чугунных.

На заметку!

При расчете по формуле №1 поправочный коэффициент указан из расчета на то, что плотность стали берется усредненной, равной 7850 кг/м³. Поэтому при определении массы труб из других материалов погрешность может быть значительной.

За основу берется известное из школы соотношение – М (вес 1 п.м.) = p (плотность) х V (объем).

Что учесть – так как для дальнейших расчетов достаточно узнать массу 1 п.м. трубы, то объем в данном случае равен площади ее сечения. Это видно из формулы – V = S х L (а длина = 1).

Определить площадь сечения несложно (опять-таки, вспомнив родную школу). Есть 2 методики:

• найти площади наружного и внутреннего круга (S = π/4 х D2), а потом определить разницу полученных величин;
• видоизменить данную формулу, подставив в нее значения диаметров (наружного и внутреннего) – S = π/4 х (D2н – D2в).

Примечание

• Линейные параметры изделий принято указывать: сечение и толщину – в «мм», длину – в «м». Используя для расчета веса трубы ту или иную формулу, необходимо все исходные величины переводить в одну размерность. Если плотность – в «кг/м3», то диаметры и толщину нужно выражать также в «м».
• Реальные отклонения толщины стенки трубы от указанного в ГОСТ значения могут быть существенными (до ±8%), и это не является нарушением. Если необходимо узнать вес трубы с максимальной точностью, то лучше сделать самостоятельный замер этой величины, а не руководствоваться данными из сопроводительной документации. При большой длине образцов (и их количестве) разница в обозначенной массе партии и фактической может быть значительной. Следовательно, и в реальной стоимости – тоже.
• Чтобы узнать массу трубы из конкретного материала более точно, следует определиться с его удельным весом (плотностью). Эти данные отражены в ГОСТ №№ 1050 от 1988 года (сталь), 1412 от 1985 года (чугун серый) и ряде других стандартов. Найти требуемые документы несложно, вбив в поисковую строку требуемый запрос.

Вес металлопроката является важной характеристикой, играющей большую роль при приобретении, транспортировке и расчете конструкций. Калькулятор позволяет быстро определить теоретическую массу труб.

1 Для чего надо определять вес профильных труб

Профильными называют трубы, имеющие в отличие от обычных водопроводных некруглое сечение. Наиболее распространенной и востребованной является профильная трубная продукция прямоугольного и квадратного сечения. Ее, как правило, используют для изготовления различного рода металлических конструкций и их элементов в строительной отрасли и разных производственных областях.

В первую очередь данные о весе профильного изделия требуются для расчетов, которые производят при проектировании и разработке металлоконструкций, а также заполнения разнообразной технической и бухгалтерской документации. Знать массу проката необходимо и при его покупке и продаже, так как все расчеты по оплате производятся, как правило, за килограммы (тонны) и только за редким исключением за погонные метры, штуки. Определить, сколько весит перевозимая партия необходимо и для выбора способа транспортировки и средства доставки продукции.

Кроме того, на рынке металлопроката и строительных материалов встречаются недобросовестные продавцы (или поставщики и производители), которые пытаются обманным путем нажиться на потребителе. Они могут предлагать некондиционную, бракованную, не соответствующую предусмотренным нормам и ГОСТам профильную трубную продукцию, которая внешне неотличима от качественной. Так, например, нередки случаи попытки продать изделия китайского производства, у которых заявленные (технологически регламентируемые) размеры стенок (толщина) присутствуют только по краям, где, собственно, и производят проверку на соответствие типоразмера. А по факту труба 100x100x5 мм в середине может иметь другие параметры – 100x100x4 мм. Так в процессе производства экономится металл, а в результате продажи может произойти "обвес" - если реализация происходит штучно или погонными метрами. Покупатель получит некачественную металлическую продукцию, которая не стоит потраченных денег и может привести к серьезным негативным последствиям. Такую "недостачу" легко выявить, если знать вес, который труба данных размеров должна иметь.

2 Способы определения веса профильной трубы

Все существующие способы определения веса металлопроката без его взвешивания позволяют получить теоретическое значение по имеющимся размерным характеристикам (диаметр, ширина, высота, толщина, длина). Точную массу покажет только взвешивание. Существуют следующие способы определения теоретической массы:

• с помощью таблиц для данного вида металлопроката;
• используя калькулятор профильной трубы;
• посредством вычисления по математической формуле.

Во всех случаях для определения веса используется теоретическое значение плотности металла, используемого для (для стали 7850 кг/м 3), а также стандартные размеры изделия, предусмотренные техническими условиями ГОСТа.

Но различных сплавов стали много и их фактическая плотность всегда, хотя бы и незначительно, отличается от теоретического значения. Реальные размеры и форма металлического изделия также могут не совпадать с табличными в пределах допусков, регламентируемых ГОСТом. Поэтому определяемая этими способами масса является теоретической.

В таблицах указывают вес 1 погонного метра профильной трубной продукции (в килограммах) для каждого типоразмера и количество метров в 1 тонне изделия. Чтобы определить общую массу партии металлопроката, необходимо умножить вес 1 м.п. на общую длину всего объема труб (в метрах).

Самый быстрый способ выяснения массы профильной продукции – с помощью онлайн-калькулятора. Вручную по формулам – самый медленный и менее надежный, так как в этом методе больше, чем в первых двух, возможностей совершить какую-либо ошибку (можно неправильно использовать формулу или ошибиться при подборе и вводе данных).

3 Расчет профильной трубы с помощью онлайн-калькулятора

Специальные калькуляторы, размещенные в сети Интернет, позволяют быстро произвести расчет массы профильной трубы. Все, что для этого требуется – внести в соответствующие поля калькулятора параметры металлопроката:

• длины сторон (высоту и ширину) профиля;
• толщину стенок;
• длину трубы.

Затем необходимо указать марку стали (сплава), из которой изготовлено профильное изделие, и нажать на кнопку ввода. В результате будет получено значение теоретического веса трубы. Причем в калькуляторах не производится расчет массы 1 метра профильной продукции, а сразу подставляются стандартизированные табличные значения в соответствии с номером изделия. В этом состоит принципиальное отличие от вычислений по формуле, где этот параметр определяется самостоятельно. Благодаря этому расчет на калькуляторе более точен.

На калькуляторе можно произвести расчет для труб из следующих видов металлов:

• чугуна;
• стали;
• меди;
• бронзы;
• алюминия;
• латуни;
• титана;
• магния;
• других сплавов.

Также определить метраж трубы по ее весу (количество метров, приходящихся на 1 кг или тонну изделия).

4 Расчет веса профильной трубы по формуле

Расчет профильной трубы по формуле основан на вычислении объема металла стенок отрезка изделия длиной 1 м. При умножении этой величины на плотность используемого для изготовления проката сплава получают теоретический вес 1 м трубы. Умножением этого веса на общую длину изделия определяют его массу. Формула расчета 1 м профильной трубной продукции следующая:26,376*200 = 5275,2 кг

Полученный по формуле теоретический вес 1 м отличается от табличного значения, взятого из ГОСТа – 24,18 кг. Такое несоответствие обусловлено тем, что предложенная формула для расчета не учитывает наружные и внутренние закругления по углам профиля реальной трубы. Вычисления велись для изделия правильной геометрической формы (с прямыми углами), но такая продукция на самом деле не выпускается. А теоретические величины для таблиц ГОСТа рассчитывались с учетом реальной геометрии профиля трубной продукции, поэтому они более точные. Так как используемые при этих вычислениях формулы гораздо сложнее приведенной выше и требуют значительного большего времени для расчетов, то мы их не приводим. В условиях, когда под рукой не окажется интернета и справочников будет достаточно упрощенного быстрого подсчета, чтобы определить приблизительный вес трубы. А точную массу лучше выяснять посредством взвешивания продукции.

В статье мы постараемся разобраться, в каких случаях необходим расчет массы трубы и как это делается.

Зачем это нужно?

Расчет металлоконструкций

Прежде, чем начать изготавливать какую-либо металлоконструкцию — нужно выполнить расчет прочности.

• Если речь идет о трубопроводе — необходимо знать, с какой частотой нужно ставить опоры, чтобы труба не провисала .
  Причем масса трубопровода — это не только вес транспортируемой жидкости, но и масса стальных труб, из которых он состоит.

• Когда мы говорим о несущем каркасе офисного зданий, спортивного комплекса или выставочного зала — нам опять-таки необходим расчет веса конструкции .
  Ведь на фундамент и опоры будут давить своим весом не только находящиеся в здании люди.
  Фактически, вес стального каркаса здания из сэнвич-панелей составляет большую часть полной массы здания вместе со всем содержимым.

Обратите внимание: в качестве основы для перекрытий куда чаще трубы (чаще всего квадратной или профильной) применяется швеллер или двутавровая балка. Они обеспечивают большую прочность при том же удельном весе.

Расчет количества труб при закупке

Предположим, вы составили проект трубопровода или металлоконструкции и рассчитали, что вам необходимо закупить 1200 метров трубы с толщиной стенок 4 миллиметра и с внешним диаметром 100 миллиметров.

Однако на металлобазе вас будет ожидать сюрприз: оптовые партии труб продаются не метрами, а тоннажем. Раз так, единственный выход — пересчитать необходимое вам количество труб из метров в тонны.

Вспоминаем геометрию

Расчет массы круглой трубы

1. Рассчитываем длину окружности трубы . Она равна произведению наружного диаметра трубы на число пи.
2. Рассчитываем . Она равна произведению длины окружности на… тот самый один метр.
3. Рассчитываем объем вещества в погонном метре трубы . С достаточной точностью его можно считать равным произведению площади на толщину стенки.
4. Рассчитываем массу погонного метра трубы . Сталь имеет плотность 7850 кг/м3. Масса погонного метра будет равна произведению этого числа на рассчитанный нами объем вещества трубы.
5. Умножаем получившуюся массу погонного метра на длину трубопровода . В метрах, разумеется. Празднуем победу.

Давайте в качестве примера рассчитаем массу тех самых тысячи двухсот метров трубы диаметром 100 мм и со стенками толщиной 4 мм.

1. 0,1*3,14159265=0,314159265 м.
2. 0,314159265*1=0,314159265 м2. Честно говоря, эту операцию можно было и пропустить 🙂
3. 0,314159265*0,004=0,00125663706 м3.
4. 0,00125663706*7850=9,864600921 кг.
5. 9,864600921*1200=11837,5211052 кг.

Итого с учетом погрешностей, отходов при обрезке и прочих несуразностей нам есть смысл закупить 12 тонн заветной трубы.

Расчет массы квадратной трубы

Здесь алгоритм расчета немного отличается.

Но именно немного.

1. Рассчитываем длину периметра сечения трубы . Она равна произведению размера стенки квадратной трубы на четыре.
2. Рассчитываем площадь погонного метра трубы . Как нетрудно догадаться, полученное на предыдущем этапе число умножается на один метр; в результате получается оно же, но уже не в погонных, а в квадратных метрах.
3. Рассчитываем объем вещества трубы в погонном метре , опять-таки умножая площадь поверхности погонного метра трубы на толщину стенки.
4. Умножаем этот объем на плотность стали (7850кг/м3, помните?).
5. Рассчитываем вес необходимой нам трубы , умножая массу одного погонного метра на метраж.

Посчитаем массу тех же самых 1200 метров трубы с той же толщиной стенок в 4 мм и размером стенки 100 мм.

Заодно мы поймем, как соотносится масса круглой и квадратной трубы при столь близких размерах.

1. 0,1*4=0,4 м.
2. 0,4*1=0,4м2.
3. 0,4*0,004=0,0016 м3.
4. 0,0016*7850=12,56 кг.
5. 12,56*1200=15072 кг, или чуть больше пятнадцати тонн.

Расчет массы прямоугольной трубы

И здесь разница невелика:

1. Периметр сечения трубы рассчитывается как удвоенная сумма ее сторон;
2. Площадь поверхности погонного метра так же получается умножением периметра трубы на единицу;
3. Объем вещества в погонном метре трубы по-прежнему равен произведению площади его поверхности на толщину стенки (приблизительно, разумеется);
4. Массу погонного метра получаем умножением объема из предыдущего пункта на 7850;
5. Результат в килограммах необходимо умножить на протяженность трубопровода, чтобы получить суммарный вес трубы.

Гулять так гулять: давайте рассчитаем, какой будет масса трубы стальной прямоугольной длиной 18 километров, размерами 180х145 миллиметров и с двадцатимиллиметровыми стенками.

Такой монстр реально производится и используется в качестве несущего элемента там, где нужны высокая прочность на изгиб.

1. (0,180+0,145)*2=0,65 м.
2. 0,65*1=0,65 м2.
3. 0,65*0,02=0,013 м3.
4. 0,013*7850=102,05 кг. Однако, метр такой трубы сможет оторвать от пола не всякий.
5. 102,05*18000=1836900 кг, или 1836,9 тонны трубы.

Трубы могут быть электросварными и бесшовными, круглыми, водогазопроводными, или профильными. Определите тип трубы . Уточните ее наружный диаметр и толщину стенки в мм. Измерьте длину одной трубы в метрах и количество труб в заказе.

Найдите в справочнике теоретических весов стальных труб соответствующего ГОСТа тип и расчетную массу одного погонного метра трубы нужного диаметра и толщины стенки. Умножив величину массы погонного метра на длину трубы , получите вес одной трубы в килограммах. Рассчитайте общий вес заказа, перемножив вес 1 трубы на их количество в заказе.

Рассчитайте аналогичным способом вес полиэтиленовой трубы , зная ее тип, диаметр, толщину стенки и длину. Используйте для вычислений справочные данные ГОСТа по полиэтиленовым трубам. Для определения веса одного погонного метра полиэтиленовой трубы по справочнику вам надо вычислить SDR или стандартное размерное отношение.

Поделите величину диаметра полиэтиленовой трубы на толщину ее стенки. Так вы найдете SDR в мм. Зная стандартное размерное отношение, найдите по справочным данным ГОСТа расчетную массу погонного метра трубы нужного диаметра. Далее вычислите вес нужного отрезка трубы или всей бухты, умножив массу погонного метра трубы на ее длину.

Обычно труба имеет форму полого цилиндра, поэтому ее масса зависит от толщины стенок, материала изготовления и длины. Если эти параметры даны в условиях задачи, решение ее сведется к нахождению формулы в общем виде, подстановке значений переменных и вычислению результата. Для практических расчетов массы трубы как промышленного изделия значения переменных можно узнать из нормативных документов - ГОСТов.

Инструкция

Для составления формулы расчета массы трубы нужно узнать площадь поперечного сечения полого цилиндра. Чтобы это сделать, должна быть известна толщина стенок (a). Если в условиях задачи ее нет, но даны внутренний (d) и внешний (D) диаметры, выразите толщину стенок через половину разности этих величин: a = (D-d)/2. Площадь сечения определите как умноженную на число Пи разность между произведением внешнего диаметра на толщину стенок и квадратом толщины стенок: π*(D*a-a²).

Используя формулу площади сечения, определите объем, заключенный между внешней и внутренней стенками - умножьте полученную на предыдущем шаге формулу на длину (L) трубы: π*(D*a-a²)*L.

Подставьте в формулу значения, приведенные в условиях задачи, и рассчитайте результат. При этом учитывайте размерность исходных величин. Допустим, внешний диаметр стальной трубы равен 30 см, толщина стенок составляет 5 мм, длина - 4 м, а плотность стали - 7,95 г/см³. В этом случае можно подставить в формулу все величины в сантиметрах, получить результат в граммах и перевести его в килограммы : 3,14*(30*0,5-0,5²)*400*7,95 = 3,14*14,75*400*7,95 = 147281,7 г ≈ 147,3 кг.

В практических расчетах для определения значений переменных, которые нужно подставить в формулу, используйте маркировку, нанесенную на трубы или указанную в сопроводительных документах. Зная ее, определить нужные величины можно по нормативным документам - ГОСТам. Например, плотность стальных труб можно узнать из ГОСТ 9941-8, а плотность пластиковых приведена в ГОСТ 18599-2001.

Источники:

• Онлайн-калькулятор
• как посчитать вес трубы

Необходимость определить диаметр трубы часто возникает при замене труб канализации, подборе полотенцесушителя и других домашних работах. Определить его можно самостоятельно, для этого вам понадобится лишь рулетка или штангенциркуль.

Вам понадобится

• - труба;
• - рулетка;
• - штангенциркуль;
• - линейка.

Инструкция

Измерьте рулеткой или сантиметровой лентой окружность трубы , для этого оберните ее вокруг и посмотрите значение на шкале. Далее разделите полученное значение на число Пи, равное 3,1415. В результате вы получите внешний диаметр трубы .

Если у вас есть штангенциркуль, вы можете измерить внешний диаметр напрямую (для труб до 15 см). Для этого обхватите трубу губками инструмента и посмотрите на двойной шкале, сколько сантиметров составляет диаметр .

Для того чтобы узнать внутренний диаметр , измерьте толщину стенок на срезе трубы . Проведите измерения при помощи линейки или штангенциркуля (второй способ, конечно, точнее). Вычтите из внешнего диаметр а толщину стенки, умноженную на два – полученное число и есть внутренний диаметр .

При выборе полотенцесушителя или других работах, при которых нужно узнать диаметр стандартной водопроводной трубы , проходящей у вас дома, воспользуйтесь следующим простым способом. Приложите линейку к трубе и прикиньте ее примерный диаметр . Если на глаз видно, что труба имеет ширину около 32 см – смело делайте вывод о том, что посадочный диаметр ее 1 дюйм. Размеру 25-28 см соответствует стандартная труба в ¾ дюйма, а значению в 16 мм – 1,2 дюйма.

Обратите внимание

При обозначении трубного металлопроката, например, труб для металлоконструкций или нержавеющих труб используется внешний диаметр и толщина стенки. Например, запись выглядит следующим образом: 530х12. Для водогазопроводных же труб большое значение имеет внутренний диаметр, поэтому они обозначаются, например, 15х2 (на первый взгляд, точно также). Чтобы определить, какая труба перед вами, посмотрите на ГОСТ. Водогазопроводные трубы (ВГП)выполнены по ГОСТ 3262.

Точный расчет количества бетона , который предстоит уложить в опалубку – одно из условий грамотного выполнения строительных работ. Лишний бетон, как правило, использовать некуда. Миксер либо увезет заказанный и предварительно оплаченный бетон, либо вывалит его в указанное место, создав «памятник» вашему головотяпству. Нарушение же технологии строительства из-за нехватки бетона приведет к еще более серьезным последствиям. Рассмотрим на примере ленточного фундамента, как избежать подобных ошибок.

Вам понадобится

• - линейка,
• - рулетка,
• - калькулятор.

Инструкция

Товарный бетон различных марок, представляющий собой полужидкую массу, в зависимости от своего состава имеет неодинаковую усадку – чем меньше в нем цемента и воды, тем незначительнее изменения объем а бетона при твердении. Кроме того, на величину усадки бетона влияют и другие факторы, например, способ его уплотнения: при штыковании лопатой усадка меньше, чем при уплотнении бетона глубинным вибратором. При расчете необходимого количества бетона обычно используют единый среднестатистический коэффициент усадки, равный 1,015-1,02.

Посчитайте предварительно объем бетонируемой конструкции, согласно проекту (эскизу). Для этого нужно перемножить ширину, высоту и длину фундамента.

Проверьте после сооружения опалубки соответствие высоты, ширины и длины фундамента проектным значениям. Небольшие отклонения размеров в большую сторону приводят к существенному увеличению необходимого количества бетона . Использование инвентарной опалубки из стальных рам и влагостойкой фанеры позволяет свести до минимума эти погрешности.

Умножьте полученный объем на коэффициент усадки.

Вычтите из полученного значения объем всех проемов и ниш для инженерных сетей (трубы, короба). Для этого нужно высчитать соответствующие объемы по формулам определения объема цилиндра (площадь круга умножить высоту) или параллелепипеда (длина, помноженная на ширину и высоту). Полученное в результате значение и будет тем количеством бетона , которое необходимо для заливки данной конструкции.

Обратите внимание

Во избежание ошибок при подсчетах, все замеры (длина, ширина и высота фундамента и проемов в нем) должны проводиться в одних единицах – метрах.

Очень важно, чтобы в случае использования дощатой опалубки она была максимально выровнена и жестко закреплена, в противном случае опалубку может распереть от массы заливаемого бетона. Немалое значение имеет и отсутствие щелей между досками, через которые будет просачиваться вода при уплотнении заливаемого бетона, что также приводит к изменению в большую сторону коэффициента усадки.