Obliczanie masy stali: wzory dla blachy, pręta i rury

Jedna liczba stojąca za każdym wzorem

Stale węglowe i niskostopowe mają gęstość 7.85 g/cm³ (7850 kg/m³). Wszystkie wzory na masę teoretyczną to po prostu objętość × 7.85. (Stale nierdzewne są nieco cięższe, około 7.9–8.0; poniższe wzory dotyczą stali węglowych i stopowych.)

Blacha gruba i cienka

Masa na metr kwadratowy jest najprostsza w stali:

kg/m² = grubość (mm) × 7.85

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

Przykład obliczeniowy: blacha 20 mm o wymiarach 2000 × 6000 mm ma powierzchnię 12 m², więc waży 12 × 157 = 1884 kg.

Płaskownik opiera się na tej samej logice w przeliczeniu na metr: kg/m = 0.00785 × szerokość (mm) × grubość (mm). Płaskownik 60 × 10 mm ma 0.00785 × 600 = 4.71 kg/m.

Pręt okrągły

kg/m = 0.00617 × d² (d = średnica w mm)

Przykład obliczeniowy: pręt Ø50 mm → 0.00617 × 2500 = 15.4 kg/m. Odcinek o długości 4 m waży około 61.7 kg.

Współczynniki towarzyszące: pręt kwadratowy kg/m = 0.00785 × a² (kwadrat 40 mm: 12.56 kg/m); pręt sześciokątny kg/m = 0.00680 × (wymiar pod klucz)².

Rura i przewód rurowy

kg/m = 0.02466 × (OD − ścianka) × ścianka (wszystkie wymiary w mm)

Przykład obliczeniowy: rura NPS 6 Sch 40, OD 168.3 mm × ścianka 7.11 mm → 0.02466 × (168.3 − 7.11) × 7.11 = 0.02466 × 161.19 × 7.11 ≈ 28.3 kg/m — zgodnie z wartością tabelaryczną 28.26 kg/m dla tego rozmiaru.

Wzór na rurę działa, ponieważ pole pierścienia jest równe π × (OD − ścianka) × ścianka; stała 0.02466 to π × 7.85 ÷ 1000.

Kątowniki, ceowniki i belki

W przypadku kształtowników standardowych należy pominąć geometrię: każda norma (EN 10365, ASTM A6) publikuje masę na metr dla każdego oznaczenia, obliczoną z walcowanego profilu wraz z zaokrągleniami. Belka IPE 300 jest podawana jako 42.2 kg/m — należy używać wartości tabelarycznej zamiast obliczać z wymiarów pasa i środnika, co pominęłoby zaokrąglenia.

Masa teoretyczna a rzeczywista

Wzory dają masę teoretyczną przy wymiarach nominalnych. Rzeczywisty produkt różni się w obrębie swojego pasma tolerancji: blacha na grubym końcu klasy A według EN 10029 lub pręt na górze swojej tolerancji waży mierzalnie więcej. Umowy określają zatem, czy rozliczenie odbywa się według masy teoretycznej (zwykła praktyka dla blach i wyrobów długich), czy według rzeczywistej masy ważonej. Przy sprawdzaniu dostawy, przed zakwestionowaniem faktury należy porównać liczbę sztuk i ważenie próbki z pasmem tolerancji.

Szybkie kontrole poprawności

Trzy nawyki wychwytują większość błędów szacunkowych. Po pierwsze, należy pilnować gęstości: każdy powyższy współczynnik skaluje się liniowo, więc element ze stali nierdzewnej o gęstości ~7.95 waży około 1.3% więcej niż wartość dla stali węglowej. Po drugie, należy starannie przeliczać jednostki — 1 kg/m odpowiada 0.672 lb/ft, więc rura 28.26 kg/m to 18.97 lb/ft w tabelach amerykańskich; błąd o współczynnik 1.5 w którąkolwiek stronę to klasyczny błąd arkusza kalkulacyjnego. Po trzecie, należy zważyć jedną próbkę z każdej dużej dostawy: jeśli próbka mieści się w zakresie masy wynikającym z tolerancji, dokumentacja prawie na pewno jest również w porządku.