Объем воды в трубопроводе
Знать объем воды, который может находиться в трубе, полезно во многих ситуациях. Такой расчет может пригодиться при работах на отопительной системе, водопроводе, канализации. Формула для обычной трубы круглого сечения не представляет собой ничего сложного. Для проведения расчета нужно вооружиться штангенциркулем и рулеткой. Чтобы облегчить вычисления, не помешает калькулятор.
Для начала измеряем штангенциркулем диаметр трубы по внутренним краям. Делим полученное значение надвое, чтобы найти внутренний радиус. На основе радиуса находим площадь сечения трубы.
Далее нужно замерить рулеткой длину трубы. Полученный параметр умножаем на рассчитанную ранее площадь сечения. Готово! Мы нашли объем воды, который может находиться в трубе. Выразить объем можно либо в куб. м, либо в л. Соотносятся эти единицы так: 1 куб. м = 1000 куб. дм = 1 000 л. Однако эта формула годится только при условии, что труба полностью заполнена водой.
Для неполного заполнения труб водой применяются гораздо более сложные геометрические построения и формулы для вычисления объема жидкости. Мы предлагаем для ознакомления рисунок, на котором показано, как делать такие расчеты:
Пропускная способность различных труб определяется по специальным таблицам. Так, труба с сечением в 25 мм за минуту пропускает до 30 л за 1 минуту. Если у трубы диаметр в 32 мм, она уже способна пропустить до 50 л/мин. Однако большинство смесителей способны пропустить через себя не более 5 л воды за 1 минуту.
Стоит также внести поправку на материал, из которого изготовлена труба. Дело в том, что полипропиленовые трубы обладают существенно более гладкими стенками, чем металлические. Это значит, что их способность пропускать воду при одинаковом диаметре будет выше. Еще более сильно влиять на пропускную способность могут известковые осаждения, которые накапливаются в металлических трубах. Поэтому любая таблица показывает пропускную способность лишь приблизительно.
Измерение труб с помощью фотосъемки (метод копирования)
Измерение фотосъемкой
Этот нестандартный метод применяется при полной недоступности к трубе любого размера. К измеряемой трубе прикладывают линейку или любой другой предмет, размеры которого заранее известны любому мастеру (часто в этом случае используют спичечный коробок, длина которого составляет 5 см, или монету). Далее этот участок трубы с приложенным предметом фотографируют (кроме фотоаппарата в современных условиях доступно использование и мобильного телефона). Следующие вычисления размеров производятся по фотоснимкам: на снимке измеряют визуальную толщину в мм, а затем переводят ее в реальные значения, учитывая масштаб фотографий.
Определение объёма трубы
Определить объём трубы под силу каждому, ведь для этого не понадобится наличие какого-либо специального оборудования или приспособлений. Главное знать, что труба является простой геометрической фигурой, точнее цилиндром и объём его легко можно определить математически.
Для начала потребуется узнать точные размеры трубы, необходимые для вычисления ее объёма – длина трубы и внутренний диаметральный размер. Начнем с вычисления диаметра.
Важно:
При подсчете, не перепутать и не взять для расчета наружный диаметральный размер, вместо внутреннего, так как его зачастую указывают в документах при выборе вспомогательных соединительных элементов.
Чаще всего необходимое нам значение размера трубы указано в паспортных характеристиках, если же таких данных нет, то используя обычную линейку, можно произвести замер наружного диаметра самостоятельно на срезе трубы.
Если нет возможности произвести замер наружного диаметрального размера трубы на срезе, можно применить следующий способ: с помощью портняжного метра, рулетки или обычной веревки производится замер длины окружности трубы, получившиеся данные делятся на 2π = 6,28. Из получившегося результата вычитается толщина стенки, умноженная на два. В итоге получаем величину внутреннего диаметрального размера:
I — длина окружности трубы, мм
π = 3,14
h — толщина стенки, мм
Здесь могут возникнуть проблемы с отсутствием данных о размерах толщины стенки трубы. В такой ситуации можно воспользоваться справочниками или взять данные из маркировки на трубах. Например, стандартные значения размеров труб из полипропилена включают в себя внешний диаметр и толщину стенки.
| Номенклатура | Наружн. диаметр (мм) | Толщина стенки (мм) | Внутр. диаметр (мм) |
| 20 х 3,4 | 20 | 3,4 | 13,2 |
| 25 х 4,2 | 25 | 4,2 | 16,6 |
| 32 х 5,4 | 32 | 5,4 | 21,2 |
| 40 х 6,7 | 40 | 6,7 | 26,6 |
| 50 х 8,4 | 50 | 8.4 | 33,2 |
| 63 х 10,5 | 63 | 10,5 | 42,0 |
| 75 х 12,5 | 75 | 12,5 | 50,0 |
Также, когда толщина стенки неизвестна, и взять ее неоткуда, есть возможность вместо расчетного значения внутреннего диаметра применить стандартное значение внутреннего прохода Dn, обычно указывается в маркировке. Но применение данного значение не рекомендуется, особенно при вычислении большого объема труб.
Определить длину трубы элементарно — она указана в маркировке или ее можно измерить с помощью простой рулетки.
Важно:
Перед началом расчетов привести все данные к одной единице измерения (миллиметры, метры, дециметры).
Для труб, у которых диаметральные размеры выражаются в дюймах, нужно привести их к миллиметрам, сделав перерасчет 1 дюйм = 25,4мм.
Расчёт объёма отдельной трубы с использованием формул
Зная точные параметры конкретной трубы, прибегнув к простым математическим формулам, можно с легкостью вычислить ее объём.
Формула объема цилиндрической фигуры:
L — длина трубы, мм
S — площадь сечения трубы, мм² .
Рассчитываем площадь сечения при помощи формулы:
π = 3,14
d = значение внутреннего диаметра трубы, мм.
Если за единицу измерения принимаются дециметры или метры, то остальные значения (объем, площадь) рассчитываются в кубических метрах и дециметрах соответственно.
Подставляя имеющиеся значения с легкостью можно высчитать значение объема трубы. Точность результата зависит от точности тех параметров трубы, что мы определили ранее.
Какие бывают диаметры (+ таблица с размерами)
Важно ориентироваться не только в типах труб, но и в типах диаметра. Если вы возьмете неверные данные для расчета, вся система может выйти из строя
Чтобы избежать типичных ошибок, важно ознакомиться со всеми правилами и понятиями.
Крайне непрофессионально использовать для расчетов только теоретический диаметр трубы. Да, удобно, быстро, но ненадежно. Чтобы понять, как измерить диаметр, нужно определиться, какой параметр нужно определять. Для правильных расчетов необходимо несколько значений:
- Условное прохождение. Это размер трубы от стены до стены, измеряемый в миллиметрах. При использовании дюймовой системы измерения требуется округление, что может отрицательно повлиять на точность результатов. Эта концепция нужна при соединении нескольких элементов, таких как труба и фитинг.
- Толщина стен играет важную роль в точности расчетов. Благодаря концепции можно легко определить прочность и надежность системы, рассчитать максимальные нагрузки и определить пригодность трубы для конкретного применения.
- Внешний диаметр — внутренний диаметр, к которому добавляется толщина стенки.
- Номинальный диаметр — аналог номинального размера, рассчитанный более точными методами.
Измерение диаметра трубы
Важно определиться, в каких единицах измерения должен быть результат. Это могут быть дюймы или миллиметры
Намного удобнее пользоваться метрической системой. Такой подход позволяет более точно определить конечные характеристики полученной системы. Несмотря на это, чаще всего используются большие пальцы рук. Благодаря им результат можно легко округлить, что упрощает задачу, но снижает точность показателей. Стоит отметить, что разница совсем незначительная. Для более четкого понимания рекомендуется ознакомиться с размерами труб в дюймах и миллиметрах. Таблица позволит легко адаптироваться, научится разбираться в незнакомых габаритах. Таблица диаметров стальных труб:
| Номинальный диаметр | Дюймы |
| 150 | 6 |
| 200 | восемь |
| 250 | 10 |
| 300 | 12 |
| 350 | 14 |
| 400 | 16 |
| 500 | ветры |
Таблица размеров диаметров стальных труб предназначена для увеличения производительности до 50 процентов при увеличении индекса. В целом 1 дюйм равен 25,4 миллиметра. Например, 86,36 мм — это размер трубки 3,4 дюйма. Диаметр трубки 1-2 дюйма — 25,4 — 50,8 мм.
Мы часто читаем, что в этой ситуации идеально подходит средний размер. Иногда не совсем понятно, какой размер принадлежит большому, а какой — маленькому. Первым делом необходимо определить, какой диаметр указан в рекомендациях. Когда дело касается внешних диаметров, следует полагаться на следующие параметры:
- менее 102 — мелкие;
- 102 — 246 — средний;
- 425 и более — большие.
Внутренний диаметр зачастую не сильно отличается от внешнего, это не значит, что его измерением можно пренебречь.
Чем толще стена, тем большие нагрузки выдержит труба. К сожалению, действительно толстые стены не толстые.
Расчёт внутреннего диаметра трубы
Чтобы определить внутренние размеры, необходимо узнать внешние данные. Для этого возьмите рулетку и обведите ею трубку. Далее полученное число нужно умножить на 3,1415 (число P).
Чтобы определить внутренний диаметр, нужно знать толщину стенки. Это значение необходимо умножить на 2, а затем вычесть результат из OD.
Перед покупкой труб нужно определиться с задачами, которые будет выполнять установленная система. В случае, если требуется высокая устойчивость к внутреннему давлению, лучше использовать цельнотянутый вариант. Если нагрузки минимальные, выбор значительно увеличивается, шов может быть как маленьким, так и огромным. Это слабое место, которое не выдерживает серьезных нагрузок. Исходя из данных, полученных с течением времени, самые дешевые варианты лучше не использовать.
Диаметр труб также играет важную роль в дальнейшей эксплуатации. Для измерения следует использовать простую формулу — длину, умноженную на число P. Если говорить о внутреннем диаметре, достаточно из полученных результатов вычесть толщину стенки, умноженную на 2.
Перед покупкой трубы важно определиться с конкретными задачами. Если это небольшая или непостоянная рабочая нагрузка, подойдет и ваш бюджет
В противном случае необходимы чрезвычайно бесшовные модели. Благодаря надежной конструкции такую трубу не придется ремонтировать максимально длительный срок.
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.
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.
Определение внешнего и внутреннего диаметра трубы с помощью подручных средств
Одним из навыков, необходимых для быстрой и качественной замены труб в домашних условиях, является точное определение их диаметра с помощью имеющихся инструментов.
Перед тем, как делать замеры, следует понять, в каких единицах они сделаны. Принято считать, что диаметр труб всегда измеряется в дюймах (1 дюйм = 2,54 см).
Будь то проблемы с сантехникой или водопроводом в ванной или проблемы с водоснабжением на кухне, поможет знание того, как определить диаметр трубы с помощью имеющихся инструментов.
Конечно, есть специальные измерительные инструменты, такие как линейка для измерения окружности, лазерный измеритель и т.д., но все может быть намного проще.
Перед тем, как делать замеры, следует понять, в каких единицах они сделаны. Принято считать, что такие значения всегда измеряются в дюймах (1 дюйм = 2,54 см), а стандартный размер, например, стальных изделий чаще всего составляет 1 или 0,5 дюйма. Кстати, диаметры пластиковых, стальных и металлопластиковых деталей различаются.
Следующим шагом является выбор измеренного значения. Снаружи важнее, потому что именно на нем устанавливаются резьбы и резьбовые соединения. Этот диаметр напрямую зависит от толщины стенки трубы. Размеры толщины стенки определяются разницей между внешним и внутренним диаметрами данной трубы.
Приступая от слов к делу
Чтобы правильно измерить оба диаметра, необходимо учитывать особенности всех методов измерения, так как каждый из них подходит для разных условий.
Один из методов — измерить окружность детали, обернув ее рулеткой или рулеткой. Затем полученное значение нужно разделить на Пи (3.14).
Если доступ к области детали несложен и ее можно измерить перед установкой, проще всего использовать линейку или рулетку. Наружный диаметр определяют, помещая линейку в самую широкую часть трубы и считая от первой внешней точки шкалы до последней.
Могут быть случаи, когда размеры уже указаны в дюймах (импорт). Для преобразования в сантиметры размер умножается на 2,54, а для обратного преобразования в дюймы — на 0,398.
Есть еще один способ определения внутреннего диаметра, если труба имеет прямой доступ. Штангенциркулем или линейкой измеряют стенки вдоль разреза, затем полученное значение вычитается из измерений OD и умножается на 2.
Если нет прямого доступа к запрашиваемому сайту? Один из методов — измерить окружность детали, обернув ее рулеткой или рулеткой. Затем полученное значение нужно разделить на Пи (3.14). Таким образом, мы можем узнать внешний диаметр трубы. Этот способ подходит и в том случае, если длины штангенциркуля или линейки недостаточно.
Существует способ определения внешнего диаметра, исключающий какие-либо вычисления, но только для тех частей, для которых он не превышает 15 см. Для этого вам нужно будет измерить показания с помощью только одного штангенциркуля на шкале из которых для вас важны правильные результаты.
Один из самых необычных способов — сравнить характеристики трубы с любым объектом, сфотографировать и в дальнейшем распознать размеры. Возьмите линейку или любой предмет, длина которого заранее известна (монета), и поднесите к месту измерения, затем сделайте снимок. Дальнейшее масштабирование на компьютере поможет определить точные размеры наружного диаметра. Этот метод идеален, если подобраться к измеряемой области невозможно или крайне сложно.
Как замерить посредством линейки или рулетки
Перед тем, как измерить диаметр трубы рулеткой или гибкой линейкой, следует знать, что этот вариант прост в использовании и эта задача будет посильна даже неопытным мастерам. Здесь вам нужно сделать только одно измерение.
Необходимо измерить окружность трубопровода. Полученное значение делится на пи. Чтобы измерить и получить более точные цифры, в своей работе следует использовать не 3,14, а 3,1416. Но, для задачи, как найти наружный диаметр трубы с большим объемом, линейки будет недостаточно. Вам понадобится рулетка для работы.
Для определения объема трубы также используется метод измерения размера стены на срезе. Его можно измерить всеми теми же инструментами. Также возможно использование штангенциркуля. Показатель толщины стенки вычитается из габаритного показателя внешнего объема.
При прокладке магистралей важно знать, что необходимо определить внутренний объем импортируемого ассортимента, определив, что он поставляется с сопроводительной документацией.Указывает значения внутреннего объема в дюймах. Чтобы перевести показатели внутренних или внешних размеров в сантиметры, их необходимо умножить на 2,54
Для аналогичного перевода внутреннего и внешнего диаметров назад показатель следует умножить на 0,398.
Еще один интересный способ представлен ниже.
Как замерить с помощью штангенциркуля
Если вы спросите профессионального сантехника, как проводить измерения с помощью манометра, ответ на этот вопрос будет следующим: «Калибр для таких действий — самый удобный прибор, и вы очень легко сможете измерить требуемые размеры без дополнительных расчетов. Но он В нем можно измерять только трубчатые изделия размером до пятнадцати сантиметров».
Губки устройства должны быть плотно прижаты к стенке ассортимента, но не рекомендуется прилагать большие усилия. Затем вы можете измерить и определить размеры в сантиметрах и, при необходимости, в миллиметрах.
Кроме того, с помощью штангенциркуля вы можете измерить и определить размер готовой детали. Если этот участок трассы находится в труднодоступном месте и подключение неразъемное, это устройство также будет очень кстати.
Но длина его ножек не должна быть больше половины объема трубопровода. Для определения размера измерительный прибор прикрепляют к трубе в самом широком месте.
Измерение калибром ШЦ-1
Прежде чем определять диаметр стальной трубы таким способом, следует помнить, что опытные мастера рекомендуют брать для работы только качественный прибор. Только он может гарантировать точный размер.
Как замерить микрометром
Если определяется диаметр металлической или любой другой трубы, каждое измерение можно проводить с высокой точностью (до 0,01 мм) с помощью микрометра. По внешнему виду устройство напоминает скобу. С одной стороны бусинка — опора, а с другой — шток и высокоточная резьба, снабженная микровинтом. Микровинт имеет метрическую шкалу.
Чтобы узнать, как найти указатель объема ассортимента с помощью микрометра на металлическом рулоне или другом, нужно поместить деталь между буртиком и концом, а затем начать крутить винт.
Продолжайте, пока не услышите 3 щелчка. Далее нужно найти показания на штанге, где стоит шкала в миллиметрах, а к полученным числам прибавить данные второй шкалы прибора (это сотые доли миллиметра). Требуемое значение определяется суммой этих двух показателей. И, как видите, найти его совсем не сложно.
Наиболее правильное измерение диаметра трубки обеспечивают микрометры, оснащенные функцией электронного цифрового считывания. Они наиболее удобны для работы и позволяют определить результат с точностью до 0,001 мм. Если в таком приборе разрядился аккумулятор, его можно измерить как обычным микрометром.
Единственный недостаток в этом случае — высокая стоимость устройств, что не всегда приемлемо для домашнего мастера. Поэтому для правильного замера в домашних условиях такие приборы используются очень редко.
Лазерные датчики
Диаметр металлической трубки или любой другой круглой трубки можно измерить с помощью лазерных сканирующих датчиков. Как эти устройства определяют диаметр трубы? Здесь все просто.
В приемнике лазер фокусируется на диоде. Чтобы провести лазер над металлом или другой системой, нужно время.
Способы расчета удельного веса
- длины;
- высоты, ширины или диаметра;
- толщины стенок.
Поэтому указывается как масса объема (в м. кв.) профильной или цилиндрической формы, наполненной однородной сталью с необходимой плотностью (в кг/м. куб.). Длина трубы при определении ее удельной массы равняется один метр. Для стального трубопроката, при любых расчетах, плотность состава, из которого он сделан, постоянно принимается за величину 7850кг/м. куб. Чтобы определить вес одного метра стальной трубы (удельный вес) выбирают один из таких способов:
- по расчетным формулам;
- при помощи таблиц, где искомые данные указаны для стандартных размеров трубного проката.
В любом случае полученные данные являются только теоретическим расчетом. Это объясняется следующими причинами:
- при расчетах часто приходится округлять рассчитанные значения;
- при расчетах форма трубы подразумевается геометрически правильной, то есть, не учитываются наплывы металла на сварочном стыке, закругления в углах (для профильного проката), уменьшение или превышение размеров относительно типовых в пределах допустимых ГОСТ;
- плотность разных марок стали отличается от 7850 кг/м. куб. и для многих сплавов разница довольно значительна при определении веса большого количества трубной продукции.
При помощи специальных таблиц определяют максимально приближенный теоретический показатель удельного веса трубопроката, так как при их составлении использовались сложные математические формулы, которые максимально учитывали технологию производства и геометрию изделий. Чтобы воспользоваться данным вариантом расчета, вначале по имеющимся данным о трубопрокате определяют его тип. После находят в справочной литературе соответствующую этому металлопрокату таблицу или ГОСТ на этот сортамент.
Табличный вариант расчета хорош тем, что он не требует выполнения каких-то расчетов, что исключает при вычислениях вероятность допущения математической ошибки. Но этот способ подразумевает наличия специальной литературы. Наиболее универсальный вариант – это использование математических формул. Этот способ можно применять в любых условиях, даже, так сказать «полевых», вдали от возможностей и благ цивилизации.
Определение удельного веса трубы по формулам
Как уже выше говорилось, в основе расчета находится определение объема сырья, израсходованного для производства одного метра трубопроката. Затем данную величину нужно умножить на плотность состава (в случае со сталью на 7850кг/м3). Искомый объем определяют таким способом:
- Рассчитывают объем части трубы длиной в один метр по ее внешним размерам. Для чего определяют площадь сечения трубы, которую умножают на длину, в нашем случае на 1 метр.
- Рассчитывают объем полой части трубы длиной 1 метр. Для чего вначале определяют размеры полости (для круглого изделия внутренний диаметр рассчитывают, вычитая от внешнего диаметра двойную толщину стенки, а для профильного трубопроката – определяют высоту и ширину внутреннего диаметра, вычитая двойную толщину от внешних размеров). После, по полученным результатам делают расчет, аналогичный указанному в первом пункте.
- В конце, от первого результата вычитают второй, это и является объемом трубы.
Все подсчеты делаются только после перевода исходных показателей в килограммы и метры. Определение объема круглого и цилиндрического сечения труб происходит по такой формуле:
V = RхRх3,14хL, где:
- V – объем;
- R – радиус;
- L – длина.
Еще одна несложная формула, но уже для стальных круглых труб:
Вес =3.14х(D – T)хTхLхP, где:
- D – внешний диаметр;
- T – толщина стенки;
- L – длина;
- P – плотность стали.
данные нужно перевести в миллиметры
Удельный вес = (A–T)хTх0.0316
Для прямоугольных труб:
Удельный вес = (A+B–2хT)хTх0.0158
То есть, чтобы определить точный вес материала можно использовать специальные таблицы, где указана масса труб с учетом сечения, диаметра и иных показателей. Если под рукой нет этой таблицы, то всегда можно использовать специальный калькулятор, где для расчета искомых величин достаточно только ввести необходимые данные, такие как толщину стенок и тип сечения конструкции. Каким образом определять удельную массу каждый выбирает сам.
https://youtube.com/watch?v=z4AjL8HmOcw
Таблицы и программы для расчета параметров труб
Из вышесказанного можно понять, как самостоятельно рассчитывать параметры необходимых труб. Подобные вычисления обывателям приходится осуществлять довольно редко, но знать о них должен каждый.
К примеру, рассчитывать пропускную способность трубы необходимо при работах по монтажу водопроводов, для проектирования системы орошения, и в различных других случаях.
При расчетах пользуются специальными таблицами, которые без труда позволят определить пропускную способность трубы, имеющий любой диаметр при определенных нормативах давления. Не мало существует подобных таблиц и программ, которые помогут рассчитать площадь трубы, если в этом возникнет необходимость.
Без сомнения, некоторые расчёты выполнить просто, а другие лучше всего возложить на плечи специалистов. Однако, большинство расчётов производится самостоятельно.
Вспоминаем геометрию
Расчет массы круглой трубы
- Рассчитываем длину окружности трубы. Она равна произведению наружного диаметра трубы на число пи.
- Рассчитываем площадь поверхности погонного метра трубы. Она равна произведению длины окружности на… тот самый один метр.
- Рассчитываем объем вещества в погонном метре трубы. С достаточной точностью его можно считать равным произведению площади на толщину стенки.
- 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.
- 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.
- 0,1*3,14159265=0,314159265 м.
- 0,314159265*1=0,314159265 м2. Честно говоря, эту операцию можно было и пропустить
- 0,314159265*0,004=0,00125663706 м3.
- 0,00125663706*7850=9,864600921 кг.
- 9,864600921*1200=11837,5211052 кг.
Итого с учетом погрешностей, отходов при обрезке и прочих несуразностей нам есть смысл закупить 12 тонн заветной трубы.
Подскажем: чем толще стенки трубы и чем меньше ее диаметр, тем большую погрешность дает эта формула
Расчет массы квадратной трубы
Здесь алгоритм расчета немного отличается.
Но именно немного.
- Рассчитываем длину периметра сечения трубы. Она равна произведению размера стенки квадратной трубы на четыре.
- 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.
- Рассчитываем объем вещества трубы в погонном метре, опять-таки умножая площадь поверхности погонного метра трубы на толщину стенки.
- Умножаем этот объем на плотность стали (7850кг/м3, помните?).
- 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.
- 0,1*4=0,4 м.
- 0,4*1=0,4м2.
- 0,4*0,004=0,0016 м3.
- 0,0016*7850=12,56 кг.
- 12,56*1200=15072 кг, или чуть больше пятнадцати тонн.
Разумеется, никто не мешает просто измерять длину трубы и их количество в пакете и попросить погрузить определенное количество упаковок. Но их все равно взвесят
Расчет массы прямоугольной трубы
И здесь разница невелика:
- Периметр сечения трубы рассчитывается как удвоенная сумма ее сторон;
- Площадь поверхности погонного метра так же получается умножением периметра трубы на единицу;
- Объем вещества в погонном метре трубы по-прежнему равен произведению площади его поверхности на толщину стенки (приблизительно, разумеется);
- Массу погонного метра получаем умножением объема из предыдущего пункта на 7850;
- 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.
- (0,180+0,145)*2=0,65 м.
- 0,65*1=0,65 м2.
- 0,65*0,02=0,013 м3.
- 0,013*7850=102,05 кг. Однако, метр такой трубы сможет оторвать от пола не всякий.
- 102,05*18000=1836900 кг, или 1836,9 тонны трубы.
Профильные трубы больших размеров часто используются в сложных несущих конструкциях. Здесь неточности расчетов могут быть фатальными. К счастью, запаса прочности не отменяли
Профильные трубы больших размеров часто используются в сложных несущих конструкциях. Здесь неточности расчетов могут быть фатальными. К счастью, запаса прочности не отменяли.
Делаем выводы
Их, собственно, несколько.
- различные методики расчёта веса 1 м трубы дают достаточно заметный разброс результатов. Это не критично с точки зрения запаса прочности металлоконструкций: данная характеристика стали в любом случае с избытком покроет отклонения от рассчитанной массы одного метра трубного проката. Однако при закупке большой партии труб можно ошибиться по метражу в меньшую или большую сторону. А это вызовет необходимость повторной закупки либо приведёт к перерасходу бюджета;
- делая закупку труб, целесообразнее опираться на цифры, представленные в ГОСТе. Тогда при возникновении спорной ситуации ваши аргументы будут более убедительными. Например, в нормативном документе сказано, что в тонне стального трубного проката должно быть 110 метров труб, а там оказалось 120. В таком случае можно предположить, что производитель в целях экономии пренебрёг требованиями стандартов. Впрочем, здесь не исключён и человеческий фактор.
