حساب وزن الفولاذ: صيغ الألواح والقضبان والأنابيب

الرقم الوحيد وراء كل صيغة

للفولاذ الكربوني ومنخفض السبائك كثافة مقدارها 7.85 g/cm³ (7850 kg/m³). وكل صيغ الوزن النظري مجرد الحجم × 7.85. (تعمل أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ أعلى قليلًا، تقريبًا 7.9–8.0؛ والصيغ أدناه للفولاذ الكربوني والسبائكي.)

الألواح والصفائح

الوزن لكل متر مربع هو الأبسط في الفولاذ:

kg/m² = thickness (mm) × 7.85

• لوح 10 mm: مقدار 78.5 kg/m²
• لوح 20 mm: مقدار 157 kg/m²

مثال عملي: لوح 20 mm بأبعاد 2000 × 6000 mm مساحته 12 m²، لذا يزن 12 × 157 = 1884 kg.

يستخدم القضيب المسطح المنطق نفسه لكل متر: kg/m = 0.00785 × width (mm) × thickness (mm). وقضيب مسطح 60 × 10 mm يعمل عند 0.00785 × 600 = 4.71 kg/m.

القضيب المستدير

kg/m = 0.00617 × d² (d = القطر بوحدة mm)

مثال عملي: قضيب Ø50 mm ← 0.00617 × 2500 = 15.4 kg/m. وطول 4 m يزن حوالي 61.7 kg.

عوامل مرافقة: القضيب المربع kg/m = 0.00785 × a² (مربع 40 mm: مقدار 12.56 kg/m)؛ والقضيب السداسي kg/m = 0.00680 × (across-flats)².

الأنابيب

kg/m = 0.02466 × (OD − wall) × wall (كل الأبعاد بوحدة mm)

مثال عملي: أنبوب NPS 6 Sch 40، بقطر خارجي 168.3 mm × جدار 7.11 mm ← 0.02466 × (168.3 − 7.11) × 7.11 = 0.02466 × 161.19 × 7.11 ≈ 28.3 kg/m — مطابق للقيمة المجدولة 28.26 kg/m لذلك المقاس.

تعمل صيغة الأنبوب لأن مساحة الحلقة تساوي π × (OD − wall) × wall؛ والثابت 0.02466 هو π × 7.85 ÷ 1000.

الزوايا والمجاري والعوارض

بالنسبة للمقاطع القياسية، تخطَّ الهندسة: فكل معيار (EN 10365 وASTM A6) ينشر كتلة لكل متر لكل تسمية، محسوبة من المقطع المدرفل بما فيه أنصاف أقطار التقوس. وتُسرد عارضة IPE 300 عند 42.2 kg/m — استخدم قيمة الجدول بدل الحساب من أبعاد الشفة والويب، الذي سيفوته التقوسات.

الوزن النظري مقابل الوزن الفعلي

تعطي الصيغ الوزن النظري عند الأبعاد الاسمية. ويتفاوت المنتج الحقيقي ضمن نطاق تفاوته: فلوح عند الطرف السميك من الفئة A في EN 10029، أو قضيب عند قمة تفاوته، يزن أكثر بشكل قابل للقياس. لذا تنص العقود على ما إذا كانت التسوية على الوزن النظري (الممارسة المعتادة للألواح والمنتجات الطويلة) أو على الوزن الفعلي الموزون. وعند فحص تسليم، قارن أعداد القطع ووزن عينة مقابل نطاق التفاوت قبل منازعة الفاتورة.

فحوص سلامة سريعة

ثلاث عادات تلتقط معظم أخطاء التقدير. أولًا، حافظ على استقامة الكثافة: فكل عامل أعلاه يتدرج خطيًا، لذا يزن جزء من فولاذ مقاوم للصدأ بكثافة ~7.95 حوالي 1.3% أكثر من رقم الفولاذ الكربوني. ثانيًا، حوِّل بعناية — فـ 1 kg/m يساوي 0.672 lb/ft، لذا أنبوب 28.26 kg/m هو 18.97 lb/ft في الجداول الأمريكية؛ وخطأ بمعامل 1.5 في أي اتجاه هو خطأ جداول البيانات الكلاسيكي. ثالثًا، زِن قطعة عينة واحدة من أي تسليم كبير: فإذا وقعت العينة داخل نطاق الوزن الذي يقتضيه التفاوت، فالأوراق صحيحة على الأرجح أيضًا.