Teräksen painolaskenta: kaavat levylle, tangolle ja putkelle

Yksi luku jokaisen kaavan takana

Hiili- ja niukkaseosteisten terästen tiheys on 7.85 g/cm³ (7850 kg/m³). Kaikki teoreettisen painon kaavat ovat vain tilavuus × 7.85. (Ruostumattomat teräkset kulkevat hiukan korkeammalla, karkeasti 7.9–8.0; alla olevat kaavat ovat hiili- ja seosteräksille.)

Levy ja ohutlevy

Paino neliömetriä kohti on teräksen yksinkertaisin:

kg/m² = paksuus (mm) × 7.85

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

Laskettu esimerkki: 20 mm levy 2000 × 6000 mm pinta-ala on 12 m², joten se painaa 12 × 157 = 1884 kg.

Lattatanko käyttää samaa logiikkaa metriä kohti: kg/m = 0.00785 × leveys (mm) × paksuus (mm). 60 × 10 mm latta kulkee 0.00785 × 600 = 4.71 kg/m.

Pyörötanko

kg/m = 0.00617 × d² (d = halkaisija mm)

Laskettu esimerkki: Ø50 mm tanko → 0.00617 × 2500 = 15.4 kg/m. 4 m pituus painaa noin 61.7 kg.

Oheiskertoimet: neliötanko kg/m = 0.00785 × a² (40 mm neliö: 12.56 kg/m); kuusiotanko kg/m = 0.00680 × (avaimen väli)².

Putki ja tube

kg/m = 0.02466 × (OD − seinämä) × seinämä (kaikki mitat mm)

Laskettu esimerkki: NPS 6 Sch 40 -putki, 168.3 mm OD × 7.11 mm seinämä → 0.02466 × (168.3 − 7.11) × 7.11 = 0.02466 × 161.19 × 7.11 ≈ 28.3 kg/m — vastaten tähän kokoon taulukoitua 28.26 kg/m.

Putkikaava toimii, koska renkaan pinta-ala on π × (OD − seinämä) × seinämä; vakio 0.02466 on π × 7.85 ÷ 1000.

Kulmat, kanaavat ja palkit

Vakioprofiileille ohita geometria: jokainen standardi (EN 10365, ASTM A6) julkaisee massan metriä kohti kullekin merkinnälle, laskettuna valssatusta profiilista täytteet mukaan lukien. IPE 300 -palkki on lueteltu 42.2 kg/m — käytä taulukkoarvoa sen sijaan, että laskisit laippa- ja uumemitoista, mikä jättäisi täytteet väliin.

Teoreettinen vs todellinen paino

Kaavat antavat teoreettisen painon nimellismitoissa. Todellinen tuote vaihtelee toleranssikaistansa sisällä: levy EN 10029 luokan A paksussa päässä tai tanko toleranssinsa huipulla painaa mitattavasti enemmän. Sopimukset ilmoittavat siksi, onko selvitys teoreettisella painolla (tavallinen käytäntö levylle ja pitkille tuotteille) vai todellisella punnitulla painolla. Toimitusta tarkistaessasi vertaa kappalemääriä ja näytepunnitusta toleranssikaistaa vasten ennen laskusta kiistelemistä.

Nopeat järkevyystarkistukset

Kolme tapaa nappaa useimmat arviointivirheet. Ensinnäkin, pidä tiheys suorana: jokainen yllä oleva kerroin skaalautuu lineaarisesti, joten ruostumaton osa tiheydellä ~7.95 painaa noin 1.3% enemmän kuin hiiliteräsluku. Toiseksi, muunna huolellisesti — 1 kg/m vastaa 0.672 lb/ft, joten 28.26 kg/m putki on 18.97 lb/ft yhdysvaltalaisissa taulukoissa; kertoimen 1.5 virhe kumpaan tahansa suuntaan on klassinen taulukkolaskentavirhe. Kolmanneksi, punnitse yksi näytekappale jokaisesta suuresta toimituksesta: jos näyte istuu toleranssin implikoiman painoalueen sisällä, paperityö on lähes varmasti kunnossa myös.