Алюмінієвий кутник — калькулятор маси
Кутник з алюмінієвих сплавів: 9 ходових розмірів із масою метра і калькулятор під свій розмір. Алюміній важить менше ніж 35 % від сталі того самого перерізу.
Коротка відповідь
Маса алюмінієвого кутика — це площа перерізу, помножена на 2,70 г/см³: кутик 30×30×3 мм важить 0,462 кг/м, 40×40×3 мм — 0,624 кг/м, а 50×50×5 мм — 1,28 кг/м. Шестиметровий кутик 40×40×3 мм — це близько 3,74 кг. Алюміній важить менше ніж 35 % від сталевого кутика того самого перерізу. Маси ходових розмірів — у таблиці нижче.
Ходові розміри та маса метра
| Розмір, мм | Площа перерізу, мм² | кг/м |
|---|---|---|
| 15×15×2 | 56 | 0,15 |
| 20×20×2 | 76 | 0,21 |
| 25×25×2 | 96 | 0,26 |
| 30×30×3 | 171 | 0,46 |
| 35×35×3 | 201 | 0,54 |
| 40×40×3 | 231 | 0,62 |
| 50×50×4 | 384 | 1,04 |
| 60×60×5 | 575 | 1,55 |
| 80×80×6 | 924 | 2,49 |
Звідки береться це число
Площа перерізу обчислюється як F = (a + b − t) · t. Для 35×35×3 мм це 201 мм², що за густини 2,70 г/см³ дає 0,54 кг/м.
Алюміній варять TIG на змінному струмі або напівавтоматом з алюмінієвим дротом; оксидна плівка плавиться близько 2050 °C, тобто значно вище за сам метал, і її знімають щіткою з нержавійки просто перед зварюванням. Подробиці — зварювання алюмінію.
Як порахувати масу кутника вручну
Кутник — це дві полиці товщиною t, які в куті перекриваються квадратом t × t. Звідси формула F = (a + b − t) · t: сума полиць на товщину мінус квадрат, порахований двічі. Найчастіша помилка — забути це віднімання: a·t + b·t завищує переріз на частку t / (a + b − t), у 40×40×3 на 3,9 %.
Приклад: кутник 40×40×3, хлист 6 м.
- Площа перерізу: (40 + 40 − 3) · 3 = 77 · 3 = 231 мм².
- Маса метра: 231 × 2,70 / 1000 = 0,624 кг/м.
- Хлист 6 м: 3,74 кг.
Формула показує й те, що для маси важить лише сума полиць, а не їхнє співвідношення: нерівнополичний кутник 50×30×3 має рівно ті самі 231 мм², що й 40×40×3. Різняться вони роботою в конструкції, але на вагах і в кошторисі взаємозамінні.
Приклад: рамка з кутника
Рамка 1000×600 мм із кутника 30×30×3 (за таблицею вище: 171 мм², 0,46 кг/м, точніше 0,462):
- Периметр: 2 · (1000 + 600) = 3200 мм.
- Маса: 3,2 × 0,462 ≈ 1,48 кг — без швів, болтів і косинок.
- З одного хлиста 6 м вийде одна така рамка із запасом; на десять рамок потрібно 32 м, тобто шість хлистів, — точну розкладку з пропилами порахує карта розкрою.
Рамка зі сталевого кутника того самого розміру важила б у 2,91 раза більше, близько 4,3 кг. Для рамок під огородження, кожухи й стелажі саме ця різниця зазвичай і вирішує на користь алюмінію.
Алюмінієвий кутник проти сталевого
Кутник 40×40×3 зі сталі важить 1,813 кг/м, з алюмінію — 0,624 кг/м (0,344 маси). Але кутник — профіль відкритий і несиметричний: під час згину й стиску він легко закручується, а в алюмінію модуль пружності втричі менший, ніж у сталі (70 000 проти 210 000 МПа). Там, де кутник несе навантаження, заміна сталі на алюміній «розмір у розмір» зазвичай не проходить — потрібен більший переріз або замкнений профіль, який за тієї самої маси набагато жорсткіший на кручення. Порівняння маси для труб і профільних труб розбирає сторінка алюмінієва профільна труба.
Сплави кутників
Алюмінієві кутники зазвичай пресують зі сплавів 6xxx; 6060 і 6082 у таблиці густин сайту мають по 2,70 г/см³, тож маси з таблиці вище стосуються їх. Кутник 40×40×3 із 7075 важив би 0,649 кг/м (+4,1 %), з 5083 — 0,614 кг/м. Гнуті кутники з листа бувають із 5754 або 1050A (2,67 і 2,70 г/см³) — відмінність від таблиці вкладається у відсоток.
Зварювання кутників
- Кромка полиці. Кутовий шов біля самого краю тонкої полиці легко підплавляє кромку — дугу спрямовують більше на товщий елемент.
- Кутник до листа. Товстий лист відбирає тепло швидше, ніж полиця кутника, тому шов схильний до несплавлення з боку листа й до пропалу з боку кутника.
- Присадка. Для сплавів 6xxx таблиця присадок сайту називає ER 4043 стійкішим до гарячих тріщин, ER 5356 — міцнішим і таким, що тримає колір після анодування (не вище 65 °C).
- Деформації. Довгий шов уздовж полиці вигинає кутник; зварюють ділянками по черзі з двох боків.
Повну техніку описує сторінка про зварювання алюмінію, а всі форми рахує калькулятор маси алюмінію. Смуга — «розгорнутий кутник» — на окремій сторінці: алюмінієва смуга.
Типові помилки з кутником
- Порядок розмірів. 40×40×3 — це полиці 40 і 40 та товщина 3; якщо вписати 3 як полицю, результат безглуздий.
- Не віднято кут. a·t + b·t замість (a + b − t)·t — кілька зайвих відсотків на кожній позиції.
- Внутрішній розмір полиці. Полицю міряють по зовнішньому боці, від кута до кромки.
- Сталевий кутник із таблиці як зразок. Сталеві таблиці дають масу з прокатними заокругленнями; для алюмінію беріть формулу або каталог виробника.
Часті питання
Чи залежить маса від сплаву?
Незначно. Густина алюмінієвих сплавів лежить між 2,66 і 2,80 г/см³, а в торгових розрахунках беруть 2,70. Різниця на цілій пачці матеріалу менша за прокатний допуск, тож для кошторису й перевезення 2,70 достатньо.
Чому результат розходиться з вагою на складі?
Бо допуск за розміром працює в обидва боки, і листи з профілями рідко мають рівно номінальну товщину. На тонкій стінці розбіжність сягає кількох відсотків — замовляючи тоннами, рахуйте із запасом.
Гнутий кутник із листа обчислюється так само, як пресований?
Майже. У гнутого кутника в куті дуга замість гострого кута, тому його реальний переріз трохи менший, ніж за формулою (a + b − t) · t. На тонкому листі різниця мізерна; результат виходить із невеликим плюсом, для замовлення це безпечно.
Скільки важить рамка з алюмінієвого кутника?
Периметр рамки, помножений на масу метра. Рамка 1000×600 із кутника 30×30×3 — це 3,2 м × 0,462 кг/м ≈ 1,48 кг без швів і кріплення. Якщо кути різано на вус, довжина різу кожної сторони дорівнює зовнішньому розміру рамки.
Оновлено: