Во многих видах строительных работ не обойтись без прокладки труб. Для того чтобы металлоконструкции были прочными и устойчивыми, необходимо правильно рассчитать вес профильной трубы. Она отличается от круглой многообразием форм и может быть: квадратной, овальной и прямоугольной. Проще всего — воспользоваться онлайн-калькулятором, но есть и другие способы.
Типоразмеры и их значение
Цена профильных изделий превышает стоимость стандартных, поскольку вначале мастера изготавливают типовые трубы с круглыми сечениями, а потом переделывают на другие формы. Стоимость вычисляют из расчета за каждый погонный метр, соответственно, чем больше вес, тем выше цена. При разработке проекта для инженеров особое значение имеют профильные трубы. Их размеры и вес напрямую влияют на прочность здания. Они используются в каркасах мебели, жилищных постройках, коммерческих быстровозводимых зданиях, поэтому ошибка может стать причиной фатального обрушения. Чаще всего изделия для каркасов производят из стали и алюминия. Из-за большей плотности, стальные всегда тяжелее, но алюминиевые профильные трубы легче подгонять под размеры планируемых конструкций. Для вычисления веса отдельного изделия имеют значение несколько составляющих:
- Ширина, длина и толщина стенок;
- Плотность разных видов стали, сплавов алюминия;
- Масса, пропорциональная размерам изделия (значения есть в справочниках ГОСТ).
На примере макета конструкции инженер рассчитывает нагрузку для каждого ее фрагмента и подбирает подходящие по размеру профильные трубы. Проще всего делать расчеты для квадратных и прямоугольных сечений, а для овальных размеров важно учитывать округленность углов. Большим подспорьем является специальная маркировка ГОСТ.
Виды маркировки
Необходимые параметры для расчета веса простому покупателю стройматериалов вычислить сложно. Для этого нужны детальные данные, которые не всегда можно узнать без специальной аппаратуры:
- Длина, ширина и толщина стенки;
- Точный состав металла.
Существует информация, которая облегчит процесс расчета веса. Это две вещи — специальная маркировка и виды профильных труб. Параметры указаны внутри изделия, разделенные значком «x», по следующему принципу:
- Высота;
- Ширина;
- Толщина;
- Номер ГОСТ (часто повторяется со специальным шифром).
Например, обозначение 20x20x2 и номером ГОСТа С-245 говорит о том, что профиль имеет квадратное сечение, обе стенки по 20 мм, с толщиной 2 мм, и изготовлен из стали, одобренной строительным кодексом для конструирования прочных каркасов. Длина обозначена не всегда, но обычно не превышает диапазон в 6-12 м. Иногда это указано в конце основной маркировки.
Квадратные профили
Заводы металлопроката предпочитают продавать изделия оптом, не взвешивая каждое в отдельности. Задача заказчика — правильно посчитать массу общей длины изделий. В зависимости от типа сечения можно выделить несколько групп нестандартного металлопроката:
- Овальные и квадратные;
- Ромбовидные и прямоугольные;
- Квадратные и трапециевидные.
Существуют специальные формулы для каждого варианта, а также можно воспользоваться онлайн калькулятором и таблицами, которые часто размещаются непосредственно на сайте изготовителя. Для определения веса квадратной трубы нужна формула с использованием константы (0.0157) и параметрами объема (t), длины отрезка (A) и плотности металла (p):
m = () х 0.0157 х t х (A х 2 – 2.86 х t) х L
Общая масса партии, в таком случае, вычисляется путем умножения полученного результата на количество требуемых изделий.
Овальные сечения
Профили с овальным сечением производят путем сплющивания круглых заготовок. Для них оптимально подходит нержавеющая хромированная сталь. Используются они в декоративных и каркасных конструкциях, охлаждающих системах, поскольку овальная форма позволяет отдавать тепло быстрее круглого аналога, площадь поверхности при этом больше. Уравнения, по которым вычисляют массы квадратных и прямоугольных профилей, не подходят для расчета веса погонного метра профильной трубы с овальным сечением, поскольку не учитывают диаметр и закругленные углы. Надежнее всего — воспользоваться калькулятором или справочными таблицами, но если такой возможности нет, а узнать вес необходимо, то можно сделать это по универсальной формуле, подходящей не только к овальным, но и к профилям более сложной формы:
m = (плотность металла) х S (диаметр) х L (длина отрезка).
Прямоугольные трубы
В качестве распорок в каркасах любого типа и перекрытиях домов, вместо легких алюминиевых, используются трубы стальные с прямоугольным сечением. Формула, по которой высчитывают массу квадратных профилей, не подойдет для прямоугольных, так как стороны сечения не равны по длине. Есть два варианта – использовать самостоятельное вычисление по образцу или заполнить специальный раздел калькулятора. Общее уравнение для прямоугольных профилей следующее:
m = ( (плотность материала) / 7850) х 0,0157 х t ( толщина стенок) х (A (1 сторона прямоугольника) + B (2 сторона сечения) – 2.86 х t) х L (длина отрезка).
Предпочтительнее воспользоваться калькулятором, поскольку он может просчитать также прогиб и изгиб профиля и определить общую массу по 5-6 схемам (с равномерной и сконцентрированной силовой нагрузкой) и по двум вариантам ГОСТа. Наибольшую величину прогиба и изгиба можно ввести самостоятельно, как и другие уточняющие детали. Результат расчета в данном случае будет точнее, чем по уравнению общего характера.
Допустимые погрешности и отклонения
Любые способы вычисления — по формуле, таблицам или калькулятору, дают небольшой процент погрешности. Использование в вычислениях постоянного показателя плотности материалов получается условным, поскольку разные сплавы и виды стали не являются одинаковыми по весу. Конечный показатель отличается от фактического, но при использовании калькулятора это отклонение минимально, ведь программа рассчитана на введение максимально возможного количества параметров. Для полного исключения ошибок и недочетов необходимо сверить параметры деталей с таблицами ГОСТ 30245-2003, где зафиксированы нормы и допустимые погрешности:
- Длина изделия и площадь сечения профиля должны совпадать с цифровыми показателями таблиц, хотя допускается погрешность сечения в 1,5 — 2 градуса и 2 мм в длине;
- Максимальное отклонение трубы, имеющей в ширину 15 см — 1 мм на погонный метр;
- Недопустимо отклонение от прямого угла больше чем на 1.5 мм;
- Классическая длина в 6-12 метров может быть изменена по желанию заказчиков на отрезки 3-4 метра;
- Толщина стенок партии должна совпадать с показателями контрольного образца длиной 15 см.
В случае превышения указанных данных и цифровых показателей в таблицах, прочность строительных конструкций может оказаться под угрозой.
Трубный калькулятор для расчета веса
При заказе большой партии продукции, проще и быстрее всего — воспользоваться трубным калькулятором веса. Рассчитав на нем вес 1 метра металлопроката, можно максимально точно узнать общую массу всей партии, вне зависимости от сложности сечения — простого квадрата или сложного многоугольника. Предварительно нужно узнать подробную информацию об особенностях профилей, включая состав сплава и возможные отклонения от ГОСТ, и ввести их в ячейки сетки. Стандартное вычисление потребует знания следующих нюансов:
- Условный, номинальный и наружный диаметр;
- Ширина, высота и толщина изделия;
- Максимально допустимые прогибы и нагрузки;
- Протяженность пролета;
- Дистанция между опорами и точками приложения нагрузки;
- Размер и количество труб;
- Марка и основной состав металла.
Правильное и детальное заполнение ячеек гарантирует точность результата, вне зависимости от габаритов продукции, что является гарантией безопасности строения в целом.
