Калькулятор маси алюмінію
Лист, штаба, пруток, труба й замкнутий профіль з алюмінієвих сплавів. Калькулятор відкривається одразу на алюмінії — досить обрати форму й задати розміри.
Коротка відповідь
Маса квадратного метра алюмінієвого листа — це товщина
в міліметрах, помножена на 2,70 кг. Для профілів і прутків
працює та сама формула, що й для сталі, лише з іншою густиною:
m = F · 2,70 / 1000 кілограмів на метр за площі перерізу
F у мм².
Калькулятор розрахунку алюмінію: формула й приклади
Вагу алюмінію рахують так само, як вагу сталі, лише з іншою густиною: маса метра = площа перерізу в мм² × 2,70 / 1000 кілограмів, а для листа — товщина в мм × 2,70 кг/м². Чотири приклади зі звичайних замовлень:
- Лист 2 мм, формат 1250×2500: 3,125 м² × 5,40 кг/м² = 16,88 кг — одна людина перенесе, хоч і незручно.
- Профільна труба 40×40×2: 40·40 − 36·36 = 304 мм² → 0,821 кг/м, хлист 6 м близько 4,9 кг.
- Кругла труба 40×2: π/4·(40² − 36²) = 239 мм² → 0,645 кг/м.
- Пруток (круг) Ø20: π/4·20² = 314 мм² → 0,848 кг/м.
Перерахунок алюмінію на сталь працює в обидва боки: алюміній важить 0,344 від сталі того самого розміру, сталь — у 2,91 раза більше. Якщо маса сталевого профілю відома з таблиці, помножте її на 0,344 — вийде алюміній точно такого ж перерізу.
Алюмінієвий прокат: маса ходових розмірів
Зведення найпопулярніших розмірів усіх форм. Маси пораховано з площі перерізу й густини 2,70 г/см³, без заокруглень кутів — так само, як рахує калькулятор вище.
| Виріб | Розмір, мм | кг/м (лист: кг/м²) | Хлист 6 м, кг |
|---|---|---|---|
| Лист | 1 | 2,70 | — |
| Лист | 2 | 5,40 | — |
| Лист | 3 | 8,10 | — |
| Труба профільна | 20×20×2 | 0,39 | 2,33 |
| Труба профільна | 40×40×2 | 0,82 | 4,92 |
| Труба профільна | 60×40×3 | 1,52 | 9,14 |
| Труба кругла | 20×2 | 0,31 | 1,83 |
| Труба кругла | 40×2 | 0,64 | 3,87 |
| Труба кругла | 50×3 | 1,20 | 7,18 |
| Кутник | 20×20×2 | 0,21 | 1,23 |
| Кутник | 40×40×3 | 0,62 | 3,74 |
| Смуга | 20×3 | 0,16 | 0,97 |
| Смуга | 40×4 | 0,43 | 2,59 |
| Круг | 10 | 0,21 | 1,27 |
| Круг | 20 | 0,85 | 5,09 |
Для кожної форми є окрема сторінка з повною таблицею розмірів: алюмінієва профільна труба, алюмінієва кругла труба й алюмінієвий лист із перерахунком на листи — повний перелік унизу сторінки.
Густина алюмінієвих сплавів
| Сплав | Де застосовується | ρ, г/см³ | 1 м² × 1 мм |
|---|---|---|---|
| 1050A | Технічний алюміній, лист, облицювання | 2,70 | 2,70 kg |
| 3003 | Штампований лист, теплообмінники | 2,73 | 2,73 kg |
| 5083 | Зварні конструкції, ємності, корпуси суден | 2,66 | 2,66 kg |
| 5754 | Конструкційний лист, стійкість до корозії | 2,67 | 2,67 kg |
| 6060 | Пресовані профілі, легкі конструкції | 2,70 | 2,70 kg |
| 6082 | Конструкційні профілі й плити, міцніший | 2,70 | 2,70 kg |
| 7075 | Авіація, навантажені деталі, не зварюється | 2,81 | 2,81 kg |
Як сплав змінює масу, видно на одному листі 1500×3000×5: із 5083 він важить 59,85 кг, із 6082 — 60,75 кг, із 7075 — 63,23 кг, тобто на 4,1 % більше, ніж за 2,70. Для кошторису й доставки 2,70 вистачає із запасом; різниця важлива лише на великих партіях 7075 або в розрахунку за кілограм.
Вага алюмінієвого листа: таблиця за товщинами та форматами
Вагу листа алюмінію рахують за площею: довжина (м) × ширина (м) × товщина (мм) × 2,70 кілограмів. Наприклад, лист 1500×3000 мм завтовшки 3 мм: 4,5 м² × 8,10 кг/м² — близько 36,5 кг. Для ходових форматів вага вже в таблиці нижче, а калькулятор вище перерахує будь-який розмір і кількість листів.
| Товщина, мм | 1 м², кг | 1000×2000, кг | 1250×2500, кг | Сталь тієї ж товщини, кг/м² |
|---|---|---|---|---|
| 0,5 | 1,35 | 2,7 | 4,2 | 3,9 |
| 0,8 | 2,16 | 4,3 | 6,8 | 6,3 |
| 1,0 | 2,70 | 5,4 | 8,4 | 7,9 |
| 1,5 | 4,05 | 8,1 | 12,7 | 11,8 |
| 2,0 | 5,40 | 10,8 | 16,9 | 15,7 |
| 3,0 | 8,10 | 16,2 | 25,3 | 23,6 |
| 4,0 | 10,80 | 21,6 | 33,8 | 31,4 |
| 5,0 | 13,50 | 27,0 | 42,2 | 39,3 |
| 6,0 | 16,20 | 32,4 | 50,6 | 47,1 |
| 8,0 | 21,60 | 43,2 | 67,5 | 62,8 |
| 10 | 27,00 | 54,0 | 84,4 | 78,5 |
| 12 | 32,40 | 64,8 | 101,3 | 94,2 |
| 15 | 40,50 | 81,0 | 126,6 | 117,8 |
| 20 | 54,00 | 108,0 | 168,8 | 157,0 |
Алюмінієві конструкційні профілі пресують, а не прокатують, і в кожного виробника свій каталог форм із зазначеною масою погонного метра. Аналога таблиці IPE чи UPN, на який можна було б послатися, тут немає — масу профілю беруть із каталожного аркуша постачальника. Калькулятор вище порахує трубу, штабу, пруток і замкнутий профіль, тобто форми з правильним перерізом.
Алюмінієві профілі: маса за каталогом і чому тут немає міцності
Калькулятор ваги алюмінію на цій сторінці рахує форми з правильним перерізом: трубу, профільну трубу, кутник, смугу, пруток і лист. Системні профілі — конструкційні з пазом, віконні, фасадні — мають камери, пази й ребра, яких не передасть жодна формула за зовнішніми розмірами.
Для них масу рахують за площею перерізу A з каталогу: кг/м = A[см²] × 0,27 (бо 1 см² × 1 м = 100 см³, а 100 см³ алюмінію важать 270 г). Профіль із площею 4,5 см² важить 1,215 кг/м, хлист 6 м — 7,3 кг. Якщо каталог одразу дає масу метра, її й беруть.
Міцність — окремий розрахунок. Питання «чи витримає профіль» з маси не випливає. Потрібні момент інерції Ix (прогин) і момент опору Wx (напруження) — обидва є в каталозі профілю — та схема навантаження. Алюмінієві конструкції розраховують за EN 1999-1-1 (Єврокод 9); у зварних несучих елементах ураховують знеміцнення металу в зоні термічного впливу, тож для несучих конструкцій потрібен конструктор, а не калькулятор маси.
Типові помилки в розрахунку ваги алюмінію
- Густина сталі за звичкою. Калькулятор, залишений на сталі, дасть відповідь у 2,91 раза більшу — перевірте поле «матеріал».
- Формула профільної труби для системного профілю. Профіль 40×40 з пазом важить зовсім не так, як труба 40×40×2, — беріть площу A з каталогу.
- 7075 «як усі сплави». Цинковий сплав на 4,1 % важчий за 2,70; на тонні листа це 41 кг.
- Внутрішній діаметр замість зовнішнього. Труба 40×2 — це 40 мм зовні; ту саму помилку розібрано в калькуляторі маси сталевої труби.
- Порівняння зі сталлю за однакового навантаження. Алюмінієвій конструкції потрібен більший переріз, тож виграш у масі менший, ніж у 2,9 раза, — див. запитання внизу сторінки.
Чому менша маса не означає легшої роботи
Алюміній важить у 2,9 раза менше за сталь, але зварюється зовсім інакше, і легкість буває оманливою. Три речі змінюються одразу:
Теплопровідність приблизно вчетверо вища, ніж у сталі. Тепло йде з ванни миттєво, тому на старті потрібен більший струм, ніж на сталі тієї ж товщини, а що довше триває зварювання, то сильніше прогрівається деталь і то більше струм доводиться зменшувати. Це протилежно звичкам, напрацьованим на сталі.
Шар оксиду Al₂O₃ плавиться близько 2050 °C, тоді як сам алюміній — за 660 °C. Без видалення оксиду щіткою з нержавної сталі й без його руйнування дугою (змінний струм при TIG, зворотна полярність при MIG) шов вийде з включеннями незалежно від параметрів.
Відсутність зміни кольору перед розплавленням: алюміній не світиться червоним і не попереджає, що зараз провалиться. Відрізняти «ще холодне» від «уже пропаленого» вчаться практикою, а не за кольором.
Уся технологія — зварювання алюмінію; маса сталевих виробів — калькулятор маси металопрокату і калькулятор маси листа.
Окремий калькулятор на кожну форму
Цей калькулятор рахує все, але коли відомо, по що прийшли, швидше відкрити сторінку під конкретну форму: вона відкривається одразу на ній і має таблицю ходових розмірів.
| Калькулятор | Що рахує |
|---|---|
| Алюмінієвий лист | Маса алюмінієвого листа для товщин від 1 до 10 мм: кілограми на квадратний метр, площа перерізу та калькулятор на будь-який формат. |
| Алюмінієва профтруба | Маса алюмінієвої профільної труби: дванадцять ходових розмірів від 15×15×2 до 80×80×4 з масою метра і калькулятор на свій переріз. |
| Алюмінієва труба | Маса круглої алюмінієвої труби від 12×1 до 80×3: площа перерізу, кілограми на метр і калькулятор на будь-який діаметр і стінку. |
| Алюмінієвий кутник | Маса алюмінієвого кутника від 15×15×2 до 80×80×6: площа перерізу, кілограми на метр і калькулятор на свої полиці й товщину. |
| Алюмінієва смуга | Маса алюмінієвої смуги від 15×2 до 100×10: площа перерізу, кілограми на метр і калькулятор на будь-яку ширину й товщину. |
| Алюмінієвий круг | Маса алюмінієвого круга від 6 до 50 мм: площа перерізу, кілограми на метр і калькулятор на будь-який діаметр прутка. |
Часті питання
Скільки важить алюмінієвий лист 2 мм на квадратний метр?
5,4 кг. Правило те саме, що й для сталі, лише множник інший: маса квадратного метра — це товщина в міліметрах, помножена на 2,70 кг.
У скільки разів алюміній легший за сталь?
У 2,9 раза за однакового перерізу: 2,70 проти 7,85 г/см³. За однакової несучої здатності різниця менша, бо алюмінієвій конструкції потрібен більший переріз — на практиці виходить економія маси близько половини, а не двох третин.
Чи залежить густина від сплаву?
Незначно. 1050A (технічний алюміній) має 2,70 г/см³, 6060 і 6082 — 2,70, 5754 — 2,67, 5083 — 2,66, а 7075 з цинком — 2,81. Різниця між найлегшим і найважчим конструкційним сплавом близько 5 %, тому для кошторису вистачає 2,70; для точної маси великої конструкції варто взяти значення конкретного сплаву.
Скільки важить метр алюмінієвої профільної труби 40×40×2?
0,821 кг/м, тобто близько 4,9 кг на хлисті 6 м. Площа перерізу 1600 − 1296 = 304 мм², помножити на 2,70/1000. Профіль 60×40×3 важить 1,523 кг/м, 20×20×2 — 0,389 кг/м. Це значення без заокруглень кутів; реальний пресований профіль буває трохи легшим.
Як дізнатися вагу алюмінієвого профілю складного перерізу?
За площею перерізу з каталогу виробника: кг/м = A[см²] × 0,27. Профіль із площею 4,5 см² важить 1,215 кг/м, із площею 2,4 см² — 0,648 кг/м. Форму з пазами й камерами за зовнішніми розмірами розумно не порахувати.
Чи можна тут розрахувати міцність алюмінієвого профілю?
Ні — сторінка рахує масу, а не несучу здатність. Для міцності потрібні момент інерції Ix і момент опору Wx з каталогу профілю, а алюмінієві конструкції розраховують за EN 1999-1-1 (Єврокод 9). Для несучих елементів — розрахунок конструктора.
Скільки важить лист алюмінію 1250×2500?
Площа листа 3,125 м², тому вага = 3,125 × товщина в мм × 2,70. Лист 1 мм — близько 8,4 кг, 2 мм — 16,9 кг, 3 мм — 25,3 кг, 5 мм — 42,2 кг (таблиця вище). Для іншого формату помножте площу в м² на масу квадратного метра; марка сплаву зсуває результат щонайбільше на 5 %.
Оновлено: