Расчет веса стальной трубы
Если вы не профессионал по трубам, но вам потребовалось узнать, сколько будет весить стальная труба, то не стоит отчаиваться. Вы сможете произвести расчет веса трубы стальной прямоугольной или какой-либо другой с применением современных технологий в виде всемирной Сети, где вы сможете использовать онлайн-программы, в которых имеются таблицы расчета веса разных стальных труб.
Узнаем вес трубы по формуле
Если у вас выхода в Интернет нет, то для расчета удельного веса труб имеются формулы. Нужно знать, что принято считать вес одного метра трубы из стали в килограммах. Есть две формулы расчетов и практика показывает, что обе они эффективны и выдают результаты, которые мало чем друг от друга отличны. По формулам проводится расчет большего числа из типоразмеров труб, к примеру, вес круглой трубы стальной электросварной от трубы бесшовной ничем не отличается и зависит лишь от толщины стенки.
1. Вариант первой формулы: Мп = ((Ду – Тс)/40,5)*Тс. Ду – это диаметр трубы, указанный в миллиметрах, Тс – толщина ее стенки в миллиметрах, а Mn и будет итогом. Итог покажет вам, сколько весит в килограммах один метр трубы.
2. Вариант второй формулы: Мп = (Ду – Тс)*Тс*0,0246615. В этом случае Ду будет также само диаметром трубы в миллиметрах, Тс – толщиной стенки трубы в миллиметрах. Итог Mn покажет вес в килограммах одного метра погонного трубы.
Узнаем вес трубы с калькулятором по Интернету
В настоящее время насчитывается довольно большой сортамент стального металлопроката. Иногда возникают определенные трудности, если нужно узнать, к примеру, вес стальной трубы профильной. Приведенные выше формулы тут не подойдут, так как для того, чтобы узнать вес трубы квадратной стальной или той же профильной, потребуется учесть и сечение труб: прямоугольное или же квадратное. Для этого и есть программы, позволяющие легко вычислить нужный вес трубы. Калькулятор легко можно скачать из Интернета и у вас всегда будут при себе цифры по характеристикам труб с разными размерами. Чтобы воспользоваться калькулятором, нужно знать толщину стенки трубы и ее сечение. Найти такой калькулятор совсем нетрудно, для этого просто воспользуйтесь любым поисковиком.
Когда необходимы расчеты веса труб?
Основные причины тут следующие:
— чтобы высчитать прочность возведенной конструкции. Если из профильной или круглой трубы, к примеру, монтируется каркас модульного здания, то на основу будет давить и вес нагрузки полезной – проемов окон, людей в доме, мебели и тому подобное. Сюда также входит и вес верхних уровней каркаса. Довольно часто несущий скелет постройки весит намного больше, чем все, что находится в здании,
— по весу осуществляется закупка труб и другого металлопроката. Если не будете знать вес, то кладовщик никогда не согласится отмерять для вас рулеткой полтора километра труб магистральных,
— может возникнуть сложность при погрузке труб на автотранспорт, если вы не знаете их вес. С пластиковыми трубами намного легче, достаточно знать кубатуру и соизмерить ее с вместимостью автотранспорта, на котором будет проводиться перевозка. А вот при перевозке труб из стали все по-другому. Тут нужно рассчитать все точно, так как такие трубы весят раз в десять больше, и автотранспорт просто не сдвинется с места от перезагрузки.
Расчет веса стальной трубы Если вы не профессионал по трубам, но вам потребовалось узнать, сколько будет весить стальная труба, то не стоит отчаиваться. Вы сможете произвести расчет веса
Расчет площади поверхности трубы
Труба представляет собой очень длинный цилиндр, и площадь поверхность трубы рассчитывается как площадь цилиндра. Для вычислений потребуется радиус (внутренний или наружный — зависит от того, какую поверхность вам надо рассчитать) и длина отрезка, который вам необходим.
Формула расчета боковой поверхности трубы
Чтобы найти боковую площадь цилиндра, перемножаем радиус и длину, полученное значение умножаем на два, а потом — на число «Пи», получаем искомую величину. При желании можно рассчитать поверхность одного метра, ее потом можно умножать на нужную длину.
Для примера рассчитаем наружную поверхность куска трубы длиной 5 метров, с диаметром 12 см. Для начала высчитаем диаметр: делим диаметр на 2, получаем 6 см. Теперь все величины надо привести к одним единицам измерения. Так как площадь считается в квадратных метрах, то сантиметры переводим в метры. 6 см = 0,06 м. Дальше подставляем все в формулу: S = 2 * 3,14 * 0,06 * 5 = 1,884 м2. Если округлить, получится 1,9 м2.
Как рассчитать площадь сечения трубы – простые и проверенные способы
Произвести расчет сечения трубы довольно просто, ведь для этого есть ряд стандартных формул, а также многочисленные калькуляторы и сервисы в интернете, которые могут выполнить ряд простых действий. В данном материале мы расскажем о том, как рассчитать площадь сечения трубы самостоятельно, ведь в некоторых случаях нужно учитывать ряд конструкционных особенностей трубопровода.
Формулы вычислений
При проведении вычислений нужно учитывать, что по существу трубы имеют форму цилиндра. Поэтому для нахождения площади их сечения можно воспользоваться геометрической формулой площади окружности. Зная внешний диаметр трубы и значение толщины его стенок, можно найти показатель внутреннего диаметра, который понадобится для вычислений.
Стандартная формула площади окружности такова:
π – постоянное число, равное 3,14;
R – величина радиуса;
S – площадь сечения трубы, вычисленная для внутреннего диаметра.
Порядок расчета
Поскольку главная задача – это найти площадь проходного сечения трубы, основная формула будет несколько видоизменена.
В результате вычисления производятся так:
D – значение внешнего сечения трубы;
N – толщина стенок.
Примите к сведению, что, чем больше знаков в числе π вы подставите в расчеты, тем точнее они будут.
Приведем числовой пример нахождения поперечного сечения трубы, с наружным диаметром в 1 метр (N). При этом стенки имеют толщину в 10 мм (D). Не вдаваясь в тонкости, примем число π равным 3,14.
Итак, расчеты выглядят следующим образом:
S=π×(D/2-N) 2 =3,14×(1/2-0,01) 2 =0,754 м 2 .
Физические характеристики труб
Также в процессе проектирования трубопроводов стоит учитывать химические свойства рабочей среды, а также ее температурные показатели. Даже если вы знакомы с формулами, как найти площадь сечения трубы, стоит изучить дополнительный теоретический материал. Так, информация относительно требований к диаметрам трубопроводов под горячее и холодное водоснабжение, отопительные коммуникации или транспортировку газов, содержатся в специальной справочной литературе. Значение имеет также сам материал, из которого произведены трубы.
Таким образом, определение площади сечения трубы является очень важным, однако, в процессе проектировки нужно обращать внимание на характеристики и особенности системы, материалы трубных изделий и их прочностные показатели
Составление проекта
Проектная документация отопительного контура выполняется с соблюдением общих требований. Точки входа и выхода с газового котла считаются основными. Изначальный отрезок трубопровода даже при применении полипропиленовой трубы выполняют из металла (примерно 1,5 м. от точки выхода) до первого разветвления системы.
Затем выполняется разводка всей ветки пластиковых или полипропиленовых труб. При этом сечения зависят от протяженности, но обычно каждое следующее ответвление делают меньшего размера, чем предыдущее. Схематичность подсоединения системы труб с охлаждающей жидкостью та же самая, только подводится ко входному отверстию отопительного котла.
Единицы маркировки
При подборе комплектующих для отопления учитывается стандартная единица измерения для определения величины и маркировки. Основное значение, которое указывает размерность, определяется целым числом или дюймом. Пересчитать дюймы в стандартные для нас миллиметры легко из соотношения: 1 дюйм равен 25,4 мм.
Размер трубы рассчитывается с помощью нескольких показателей — возможная скорость тока жидкости и некоторая потеря давления на участке трубопровода в один метр. Расчет диаметра по показателям падения давления экономически целесообразен и состоит в том, чтобы определить балансовую стоимость между расходами по эксплуатации и капитальному обслуживанию.
Чем больше диаметр, тем выше показатели расходов, а для того, чтобы прокачать определенное количество воды, где имеется зауженный диаметр, потребуется затратить намного больше энергии на работу электрического насоса.
Для чего нужны расчеты параметров труб
В современном строительстве используются не только стальные или оцинкованные трубы. Выбор уже довольно широк — ПВХ, полиэтилен (ПНД и ПВД), полипропилен, металлопластк, гофрированная нержавейка. Они хороши тем, что имеют не такую большую массу, как стальные аналоги. Тем не менее, при транспортировке полимерных изделий в больших объемах знать их массу желательно — чтобы понять, какая машина нужна. Вес металлических труб еще важнее — доставку считают по тоннажу. Так что этот параметр желательно контролировать.
То, что нельзя измерить, можно рассчитать
Знать площадь наружной поверхности трубы надо для закупки краски и теплоизоляционных материалов. Красят только стальные изделия, ведь они подвержены коррозии в отличие от полимерных. Вот и приходится защищать поверхность от воздействия агрессивных сред. Используют их чаще для строительства заборов, каркасов для хозпостроек (гаражей, сараев, беседок, бытовок), так что условия эксплуатации — тяжелы, защита необходима, потому все каркасы требуют окраски. Вот тут и потребуется площадь окрашиваемой поверхности — наружная площадь трубы.
При сооружении системы водоснабжения частного дома или дачи, трубы прокладывают от источника воды (колодца или скважины) до дома — под землей. И все равно, чтобы они не замерзли, требуется утепление. Рассчитать количество утеплителя можно зная площадь наружной поверхности трубопровода. Только в этом случае надо брать материал с солидным запасом — стыки должны перекрываться с солидным запасом.
Сечение трубы необходимо для определения пропускной способности — сможет ли данное изделие провести требуемое количество жидкости или газа. Этот же параметр часто нужен при выборе диаметра труб для отопления и водопровода, расчета производительности насоса и т.д.
Определение толщины стенки трубопроводов
8.22*.Расчетную толщину стенки трубопровода d, см, следует определять по формуле
При наличии продольных осевых сжимающих напряжений толщину стенки следует определять из условия
коэффициент надежности по нагрузке —внутреннему рабочему давлению в трубопроводе, принимаемый по табл. 13*,
обозначение то же, что в формуле (7),
наружный диаметр трубы, см,
обозначение то же, что в формуле (4),
коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние труб, определяемый по формуле
продольное осевое сжимающее напряжение, МПа, определяемое от расчетных нагрузок и воздействий с учетом упругопластической работы металла труб в зависимости от принятых конструктивных решений.
Толщину стенки труб, определенную по формулам (12)и (13),следует принимать не менее1/140Dн, но не менее 3мм для труб условным диаметром 200мм и менее, и не менее 4мм —для труб условным диаметром свыше 200мм.
При этом толщина стенки должна удовлетворять условию (66) ,чтобы величина давления, определяемая по п. 13.16,была бы не менее величины рабочего (нормативного) давления.
Увеличение толщины стенки при наличии продольных осевых сжимающих напряжений по сравнению с величиной, полученной по формуле (12) ,должно быть обосновано технико-экономическим расчетом, учитывающим конструктивные решения и температуру транспортируемого продукта.
Полученное расчетное значение толщины стенки трубы округляется до ближайшего большего значения, предусмотренного государственными стандартами или техническими условиями. При этом минусовый допуск на толщину стенки труб не учитывается.
Проверка прочности и устойчивости подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов
8.23.Подземные и наземные (в насыпи) трубопроводы следует проверять на прочность, деформативность и общую устойчивость в продольном направлении и против всплытия.
8.24.Проверку на прочность подземных и наземных (в насыпи) трубопроводов в продольном направлении следует производить из условия
Определение толщины стенки трубопроводов Определение толщины стенки трубопроводов 8.22 * . Расчетную толщину стенки трубопровода d, см, следует определять по формуле При наличии продольных осевых сжимающих напряжений толщину
Определение необходимых размеров
С технико-экономической точки зрения выбрать диаметр труб лучше с помощью графика общих затрат от основных значений трубопроводной системы. Необходимые размеры металлопластиковых труб определяются по точке пересечения двух кривых на капитальные и эксплуатационные затраты. Предельно допустимая проточность воды в трубопроводной системе отопления зависит от размеров и колеблется в диапазоне от 0,8 до 1,5 м/c.
Практические параметры
Современные трубы относительно диаметра имеют следующую классификацию:
- трубы с малыми сечениями – 5-102 мм;
- среднего типа – 102-406 мм;
- трубы с большим сечением – от 406 мм.
При этом под условным диаметром понимается значение диаметра, округленное до целых в дюймовом выражении (или долях дюйма). При монтаже системы с принудительной циркуляцией специалисты рекомендуют выбрать трубы с как можно меньшим диаметром. Это необходимо по нескольким причинам:
- чем меньше диаметр, тем меньше теплоносителя нужно греть – это экономия денег и времени;
- малое сечение дает меньшую скорость течения воды в трубопроводе;
- такие трубы проще монтировать, и они экономически более выгодны.
Простая формула
Как провести расчет, если нет мощности обогрева? На самом деле, расчет диаметра труб можно провести, вооружившись таблицей диаметров и критерием мощности в 1 кВт на 10 м2. Для площади в 20 м2 расчет будет следующий: определение количества мощности на обогрев – 2*1кВт, итого 2 кВт; с учетом поправки на 20% (запас) получаем 2,4 кВт. Т.е. для обогрева комнат в доме понадобится 2,4 кВт.
Согласно таблице нужно найти мощность 2,4 кВт (2400 Вт) и соотнести со значением теплового потока – так показана оптимальная скорость движения воды в системе. Таблицы такие рассчитаны на двухтрубную систему отопления. При этом видно, что выбор сечения трубы для обогрева 20 м2 должен находится в пределах от 8 мм до 10 мм.
Виды стальных труб по способу их производства
Стальные трубы используются при прокладке водопроводных систем и газотранспортных коммуникаций. Такие изделия имеют множество положительных качеств, среди которых можно выделить высокую прочность, устойчивость к линейному расширению. Существенным недостатком таких изделий является то, что они имеют слабую устойчивость к коррозийным воздействиям. Все стальные трубы классифицируются по способу изготовления и назначению.
Стальные трубы имеют широкий диапазон размеров от которых зависит их сфера применения
Одной из самых распространенных разновидностей стальных труб являются электросварные изделия. Их также называют прямошовными. Выполняются из листовой стали. Применение электросварочного оборудования позволяет получить небольшой ровный шов. Такие трубы используются при прокладке водопроводных коммуникаций и газотранспортных систем. Диаметры трубопроводов такого типа довольно просто определить с помощью нормативной документации (ГОСТ 10704-91). Диапазон размеров сечения в этом случае составляет 10-1420 мм.
Следующая разновидность стальных труб – спиралешовные. Такие изделия изготавливаются из стали, которая выпускается в рулонах. Как и предыдущий тип, данные детали имеют шов, однако он не отличается минимальной шириной. Таким образом, спиралешовные трубы не способны выдерживать высокие показатели давления (в отличие от электросварных). Из-за этого их не применяют для прокладки газотранспортных систем. Данные изделия регламентирует ГОСТ 8696-74.
Современная промышленность позволяет выпускать конструкции, которые и вовсе не имеют шва. Бесшовные трубы выполняются из специальных заготовок. Стоит отметить, что такие изделия изготавливаются двумя способами: горячим и холодным. В ГОСТах диаметры стальных труб прописываются в специальных таблицах, содержащих и другие геометрические характеристики изделий, что упрощает поиск. Бесшовные детали регламентируют ГОСТ 8732-78 и ГОСТ 8734-75.
Диаметры труб прописаны в специальных таблицах ГОСТ, вместе с остальными параметрами
Диапазон диаметров изделий, которые не имеют шва, колеблется в пределах от 10 до 550 мм. Отсутствие шва значительно повышает прочностные характеристики данных труб, что позволяет использовать их в ответственных коммуникациях.
Виды сечений труб.
Для прокладки водопровода или канализации в строительстве применяют трубы различных форм и сечений. Для классического водопровода могут использоваться круглые, квадратные, прямоугольные, треугольные, эллипсовидные и прочие трубы. Для канализации используют трубы круглой, полукруглой, эллиптической, полуэллиптической, яйцевидной, прямоугольной, трапецеидальной и прочих форм и сечений.
Наибольшей популярностью пользуются трубы с круглой формой поперечного сечения. Изготовление таких труб малозатратно, они обладают хорошими техническими характеристиками, а также рядом отличных технических и эксплуатационных качеств.
Для расчета веса трубы, либо длины трубы вы можете воспользоваться трубным калькулятором.
Виды сечений трубопровода могут быть различными:
Далее представлены формы поперечных сечений самотечных труб и каналов, такие как:
- а) – Круглое,
- б) – Полукруглое,
- в) – Шатровое,
- г) – Банкетное,
- д) – Яйцевидное (овондальное),
- е) – Эллиптическое,
- ж) – Полукруглое с прямыми вставками;
- э) – Яйцевидное перевернутое,
- и) – Лотковое,
- к) – Пятиугольное,
- л) – Прямоугольное,
- м) – Трапецеидальное
Расчет сечения трубопровода.
Формула площади поперечного сечения трубы будет зависеть от того, какова форма этого сечения. Для расчета сечения трубопровода необходимо вычислить площадь круга с диаметром, который равен наружному диаметру трубы, после чего вычесть толщину ее стенок.
Площадь круга рассчитывается по формуле: S = Pi*(R^2) или S=Pi*(D/2-N)^2,
- R – радиус круга, равный половине ее внутреннего диаметра;
- S — искомое значение;
- Pi — число «пи», которое обычно округляют до 3,14.
- D и N- наружный диаметр и толщина стенки трубы.
В качестве примера производим расчет площади внутреннего сечения круглого трубопровода с внутренним диаметром, в 100 мм.
Радиус, данной трубы, будет составлять 50 мм, или 0,05 м.
Площадь трубы будет равна 3,14 х 0,05^2 = 0,00785 м2.
Внимание: рассчитывая проходимость самотечных трубопроводов (например, бытовой канализации) принимайте в расчет не полное, а так называемое живое сечение потока, которое ограничено средним уровнем воды
- а) – полное сечение,
- б) – живое сечение потока в частично заполненной трубе,
- в) – живое сечение потока в лотке.
Все необходимые данные о внутреннем диаметре ВГП труб, которые применяются при монтаже внутренних коммуникаций, можно найти в ГОСТ 3262-75, по которому эти трубы изготавливаются.
Особенности труб с различными сечениями.
Трубы круглого сечения очень просто очищаются от образовавшегося осадка гидравлическим способом с использованием шаров и цилиндров
По мере того увеличения диаметра трубы круглого сечения, давление грунта и временной внешней нагрузки стремительно увеличиваются. Для уменьшения усилия в стенках труб, своду придают полуэллиптическое сечение.
Иногда может использоваться яйцевидная форма сечения, труба такого сечения способна высокие статические и динамические нагрузки, но такая трубы имеет и недостатки: для монтажа труб с таким сечением необходима большая высота канала и глубина заложения, чем для труб круглого сечения при одинаковой пропускной способности.
Кроме этого, в трубах эллиптического сечения намного быстрее образуется осадок, который отлаживается на стенках. В тех местах, где присутствуют плывуны и грунт очень влажный, могут использоваться трубы лотковой формы. Это позволяет прокладывать канализационные сети на меньшей глубине.
