Výpočet hmotnosti oceli: Vzorce pro plech, tyč a trubku

Jedno číslo za každým vzorcem

Uhlíkové a nízkolegované oceli mají hustotu 7.85 g/cm³ (7850 kg/m³). Všechny vzorce pro teoretickou hmotnost jsou jen objem × 7.85. (Korozivzdorné oceli jsou o něco vyšší, zhruba 7.9–8.0; níže uvedené vzorce platí pro uhlíkové a legované oceli.)

Plech a tenký plech

Hmotnost na metr čtvereční je v oceli nejjednodušší:

kg/m² = thickness (mm) × 7.85

• Plech 10 mm: 78.5 kg/m²
• Plech 20 mm: 157 kg/m²

Praktický příklad: plech 20 mm o rozměrech 2000 × 6000 mm má plochu 12 m², takže váží 12 × 157 = 1884 kg.

Plochá tyč používá stejnou logiku na metr: kg/m = 0.00785 × width (mm) × thickness (mm). Plochá tyč 60 × 10 mm vychází na 0.00785 × 600 = 4.71 kg/m.

Kruhová tyč

kg/m = 0.00617 × d² (d = průměr v mm)

Praktický příklad: tyč Ø50 mm → 0.00617 × 2500 = 15.4 kg/m. Délka 4 m váží asi 61.7 kg.

Doprovodné součinitele: čtvercová tyč kg/m = 0.00785 × a² (čtverec 40 mm: 12.56 kg/m); šestihranná tyč kg/m = 0.00680 × (across-flats)².

Trubka a tube

kg/m = 0.02466 × (OD − wall) × wall (všechny rozměry v mm)

Praktický příklad: trubka NPS 6 Sch 40, 168.3 mm OD × 7.11 mm wall → 0.02466 × (168.3 − 7.11) × 7.11 = 0.02466 × 161.19 × 7.11 ≈ 28.3 kg/m — což odpovídá tabulkové hodnotě 28.26 kg/m pro tuto velikost.

Vzorec pro trubku funguje, protože plocha mezikruží se rovná π × (OD − wall) × wall; konstanta 0.02466 je π × 7.85 ÷ 1000.

Úhelníky, U profily a nosníky

U standardních profilů geometrii přeskočte: každá norma (EN 10365, ASTM A6) zveřejňuje pro každé označení hmotnost na metr, vypočtenou z válcovaného profilu včetně zaoblení. Nosník IPE 300 je uveden s hodnotou 42.2 kg/m — použijte tabulkovou hodnotu místo výpočtu z rozměrů pásnice a stojiny, který by zaoblení vynechal.

Teoretická vs. skutečná hmotnost

Vzorce dávají teoretickou hmotnost při jmenovitých rozměrech. Skutečný výrobek se liší v rámci svého tolerančního pásma: plech na silném konci třídy A podle EN 10029 nebo tyč na horní hranici své tolerance váží měřitelně více. Smlouvy proto uvádějí, zda se vyúčtování provádí podle teoretické hmotnosti (obvyklá praxe u plechů a dlouhých výrobků), nebo podle skutečně zvážené hmotnosti. Při kontrole dodávky porovnejte počty kusů a vzorové vážení s tolerančním pásmem, teprve poté rozporujte fakturu.

Rychlé kontroly věrohodnosti

Tři návyky zachytí většinu chyb v odhadech. Za prvé, držte se správné hustoty: každý výše uvedený součinitel se škáluje lineárně, takže díl z korozivzdorné oceli o hustotě ~7.95 váží asi o 1.3% více než hodnota pro uhlíkovou ocel. Za druhé, převádějte pečlivě — 1 kg/m se rovná 0.672 lb/ft, takže trubka 28.26 kg/m je v amerických tabulkách 18.97 lb/ft; chyba o faktor 1.5 v kterémkoli směru je klasickou chybou v tabulkách. Za třetí, zvažte jeden vzorový kus z každé velké dodávky: pokud vzorek leží uvnitř rozsahu hmotnosti vyplývajícího z tolerance, je i dokumentace téměř jistě v pořádku.