Розрахунок маси сталі: формули для листа, прутка та труби

Одне число, що лежить в основі кожної формули

Вуглецеві та низьколеговані сталі мають густину 7.85 g/cm³ (7850 kg/m³). Усі формули теоретичної маси — це просто об'єм × 7.85. (Нержавіючі сталі мають трохи вищу густину, приблизно 7.9–8.0; наведені нижче формули призначені для вуглецевих і легованих сталей.)

Лист і тонкий лист

Маса на квадратний метр є найпростішою у сталі:

kg/m² = thickness (mm) × 7.85

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

Приклад розрахунку: лист 20 mm розміром 2000 × 6000 mm має площу 12 m², тому він важить 12 × 157 = 1884 kg.

Плоский пруток використовує ту саму логіку на метр: kg/m = 0.00785 × width (mm) × thickness (mm). Плоский пруток 60 × 10 mm має 0.00785 × 600 = 4.71 kg/m.

Круглий пруток

kg/m = 0.00617 × d² (d = діаметр у mm)

Приклад розрахунку: пруток Ø50 mm → 0.00617 × 2500 = 15.4 kg/m. Відрізок довжиною 4 m важить близько 61.7 kg.

Супутні коефіцієнти: квадратний пруток kg/m = 0.00785 × a² (квадрат 40 mm: 12.56 kg/m); шестигранний пруток kg/m = 0.00680 × (across-flats)².

Труба і трубка

kg/m = 0.02466 × (OD − wall) × wall (усі розміри в mm)

Приклад розрахунку: труба NPS 6 Sch 40, зовнішній діаметр 168.3 mm × стінка 7.11 mm → 0.02466 × (168.3 − 7.11) × 7.11 = 0.02466 × 161.19 × 7.11 ≈ 28.3 kg/m — що відповідає табличному значенню 28.26 kg/m для цього розміру.

Формула для труби працює, оскільки площа кільця дорівнює π × (OD − wall) × wall; стала 0.02466 дорівнює π × 7.85 ÷ 1000.

Кутики, швелери та балки

Для стандартних профілів пропустіть геометрію: кожен стандарт (EN 10365, ASTM A6) публікує масу на метр для кожного позначення, розраховану за прокатаним профілем включно з заокругленнями. Балка IPE 300 зазначена як 42.2 kg/m — використовуйте табличне значення, а не розрахунок за розмірами полиць і стінки, який пропустив би заокруглення.

Теоретична та фактична маса

Формули дають теоретичну масу за номінальними розмірами. Реальний виріб коливається в межах свого поля допуску: лист у товстому кінці класу A за EN 10029 або пруток у верхній частині свого допуску важить помітно більше. Тому в контрактах зазначають, чи розрахунок ведеться за теоретичною масою (звичайна практика для листа та довгомірних виробів) чи за фактично зваженою масою. Перевіряючи поставку, порівняйте кількість штук і вибіркове зважування з полем допуску, перш ніж оскаржувати рахунок.

Швидкі перевірки на здоровий глузд

Три звички виявляють більшість помилок оцінювання. По-перше, тримайте густину правильною: кожен наведений вище коефіцієнт масштабується лінійно, тому деталь з нержавіючої сталі за густини ~7.95 важить приблизно на 1.3% більше, ніж показник для вуглецевої сталі. По-друге, ретельно перетворюйте — 1 kg/m дорівнює 0.672 lb/ft, тому труба 28.26 kg/m становить 18.97 lb/ft в американських таблицях; помилка з коефіцієнтом 1.5 у будь-який бік є класичною помилкою електронних таблиць. По-третє, зважте один зразок з будь-якої великої поставки: якщо зразок перебуває в межах діапазону маси, що випливає з допуску, документи майже напевно теж у порядку.