Калькулятор маси металопрокату
Лист, круг, квадрат, смуга, кругла та профільна труба, кутник — для сталі, нержавійки, алюмінію, міді, латуні, титану й чавуну. Показує масу однієї штуки, усієї партії та погонного метра.
Як рахуємо
Схема одна для всіх профілів: площа поперечного перерізу множиться на довжину й на густину матеріалу.
m = F · L · ρ, де F — площа перерізу в мм²,
L — довжина в метрах, ρ — густина в г/см³.
У такому вигляді маса погонного метра дорівнює F · ρ / 1000 кілограмів.
Площа перерізу за профілями
| Профіль | Формула перерізу |
|---|---|
| Лист, смуга | F = a · b |
| Круг | F = π/4 · d² |
| Квадрат | F = a² |
| Труба кругла | F = π/4 · (D² − (D − 2t)²) |
| Труба профільна | F = a·b − (a − 2t)·(b − 2t) |
| Кутник | F = (a + b − t) · t |
Густина матеріалів
| Матеріал | ρ, г/см³ | Маса листа 1 м² завтовшки 1 мм |
|---|---|---|
| Сталь конструкційна | 7,85 | 7,85 кг |
| Нержавіюча сталь 304 / 316 | 7,90 | 7,90 кг |
| Чавун | 7,20 | 7,20 кг |
| Мідь | 8,96 | 8,96 кг |
| Латунь | 8,50 | 8,50 кг |
| Титан | 4,51 | 4,51 кг |
| Алюміній | 2,70 | 2,70 кг |
Формули не враховують радіуси заокруглень і потовщення в кутах, тому для профільних труб розрахунок дає масу приблизно на 3–8 % вищу за фактичну, а для кутника — приблизно на 1 % нижчу (порівняння — у таблиці далі). Для точних розрахунків беріть сортамент за EN 10219 або ГОСТ 8639.
Навіщо це зварнику
Маса потрібна не лише для кошторису. Від неї залежить, чи підніме конструкцію наявна оснастка, чи витримають прихватки під час кантування і який запас вантажопідйомності потрібен для перевезення. До того ж маса металу прямо пов’язана з обсягом наплавлення: що товщий переріз, то більше проходів і то важливіше контролювати погонну енергію.
Маса металу в голові: множники для сталі
Формула F · ρ / 1000 після підстановки густини сталі 7,85 г/см³
зводиться до одного множника на кожну форму. Їх варто пам’ятати: вони дають змогу
перевірити калькулятор, рахунок чи специфікацію без телефону в руці.
| Форма | Формула для сталі, кг/м | Приклад, мм | Результат, кг/м |
|---|---|---|---|
| Лист | 7,85 · t | t = 3 | 23,55 |
| Смуга | 0,00785 · a · b | 40×5 | 1,57 |
| Круг | 0,006165 · d² | Ø20 | 2,47 |
| Квадрат | 0,00785 · a² | 20×20 | 3,14 |
| Труба кругла | 0,02466 · t · (D − t) | 48,3×3,2 | 3,56 |
| Труба профільна | 0,0157 · t · (a + b − 2t) | 60×40×3 | 4,43 |
| Кутник | 0,00785 · t · (a + b − t) | 50×50×5 | 3,73 |
Звідки числа: 7,85/1000 = 0,00785 для всього, що має прямокутний переріз; π/4 · 0,00785 = 0,006165 для круга; π · 0,00785 = 0,02466 для труби. Для іншого металу множник змінюється пропорційно густині — для нержавійки досить додати 0,6 %, для алюмінію помножити на 0,344.
Яку формулу обрати: що міряти в кожної форми
Калькулятор маси металопрокату точний рівно настільки, наскільки точні розміри, які він отримав. У кожної форми є своє місце, де помиляються:
- Лист — товщина й ширина в міліметрах, довжина в метрах. Лист 1250×2500 — це ширина 1250 і довжина 2,5.
- Смуга — ширина й товщина; 40×5 — це 200 мм² і 1,57 кг/м. Порядок розмірів на результат не впливає, але в заявці першою пишуть ширину.
- Круг — діаметр, а не радіус. Помилка вдвічі дає результат учетверо: Ø20 — 2,47 кг/м, а той самий круг, введений як 40, — 9,86 кг/м.
- Квадрат — сторона. Не плутати з профільною трубою: суцільний квадрат 20×20 важить 3,14 кг/м, профіль 20×20×2 — 1,05 кг/м.
- Кругла труба — зовнішній діаметр і стінка. У дюймової труби зовнішній діаметр береться зі стандарту, а не з назви — таблиця DN є в калькуляторі труб і профілів.
- Профільна труба — обидві сторони й стінка, завжди в порядку сторона × сторона × стінка.
- Кутник — обидві полиці й товщина. Нерівнополичний 80×40×6 рахується тією самою формулою.
Двотаври, швелери й таври формулою не рахують: ухил полиць і радіуси заокруглень змінюють площу перерізу на кілька відсотків. IPE 200 важить 22,4 кг/м за сортаментом — його беруть із калькулятора двотавра або з таблиці профілів.
Формула чи сортамент: наскільки вони розходяться
Калькулятор рахує геометрію без заокруглень кутів. Для суцільних перерізів це точний результат, для фасонного прокату — наближений, і похибка буває різного знака:
| Форма | Розмір, мм | За формулою, кг/м | За сортаментом, кг/м | Формула проти сортаменту, % |
|---|---|---|---|---|
| Кутник | 40×40×4 | 2,39 | 2,42 | −1,4 |
| Кутник | 50×50×5 | 3,73 | 3,77 | −1,1 |
| Кутник | 60×60×6 | 5,37 | 5,42 | −0,9 |
| Кутник | 80×80×8 | 9,55 | 9,63 | −0,9 |
| Труба профільна | 40×40×2 | 2,39 | 2,31 | +3,3 |
| Труба профільна | 60×40×3 | 4,43 | 4,25 | +4,2 |
| Труба профільна | 100×100×5 | 14,92 | 14,40 | +3,6 |
Кутник за формулою виходить легшим приблизно на 1 %: у прокату є заокруглення у внутрішньому куті, і воно додає більше металу, ніж забирають заокруглені кромки полиць. Профільна труба виходить важчою на 3–8 % — у неї заокруглені кути з радіусом близько двох товщин стінки, а формула рахує гострі. Найбільша похибка в малих профілів із товстою стінкою. Для прикидки й стропування вистачає формули; для замовлення тоннами й розрахунку з базою — сортамент.
Той самий розмір з іншого металу
У калькуляторі сім матеріалів, але дія одна: маса з іншого металу — це маса сталева, помножена на відношення густин. Чотири ходові вироби в шести матеріалах:
| Виріб, мм | Сталь | Нержавійка | Алюміній | Мідь | Латунь | Титан |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Круг Ø20 | 2,47 | 2,48 | 0,85 | 2,81 | 2,67 | 1,42 |
| Смуга 40×5 | 1,57 | 1,58 | 0,54 | 1,79 | 1,70 | 0,90 |
| Труба кругла 42,4×3,2 | 3,09 | 3,11 | 1,06 | 3,53 | 3,35 | 1,78 |
| Лист t = 2 | 15,70 | 15,80 | 5,40 | 17,92 | 17,00 | 9,02 |
З таблиці видно дві практичні речі. Нержавійка важить майже стільки ж, скільки чорна сталь — різниця 0,6 % тоне в допуску прокату, тож для стропування й перевезення її можна рахувати як сталь. Мідь і латунь на 8–14 % важчі за сталь, і на шинах та латунних деталях це легко пропустити. Алюміній і титан рахують завжди окремо; для алюмінію є свої сторінки з таблицями розмірів, починаючи з калькулятора маси алюмінію.
Маса замовлення покроково
Найчастіше потрібна не одна деталь, а набір за кресленням. Приклад — арматура й каркас під майданчик:
- Арматура Ø12: 40 хлистів по 6 м = 240 м × 0,888 кг/м = 213,1 кг.
- Смуга 40×5: 18 м × 1,57 кг/м = 28,3 кг.
- Кутник 50×50×5: 24 м, тобто 4 хлисти, × 3,77 кг/м за сортаментом = 90,5 кг (формула дала б 89,5 кг).
- Разом близько 332 кг. Це число порівнюють із вантажопідйомністю машини й талі, а в кошторисі множать на ціну за кілограм.
Рахувати треба в торгових хлистах, а не в метрах із креслення: із 24 м кутника за заготовок по 1,7 м залишаться обрізки, які теж купують. Розкрій на хлисти й відхід рахує калькулятор розкрою, а повну відомість із масами — відомість матеріалів.
Часті помилки під час розрахунку маси металу
- Довжина в міліметрах у полі метрів. 2500 замість 2,5 дає в тисячу разів більше — результат у тоннах для листа має насторожити.
- Сантиметри замість міліметрів. Круг «2» замість «20» — у сто разів менше, бо площа зростає з квадратом діаметра.
- Матеріал лишився «сталь». Для алюмінію результат буде в 2,91 раза більшим; для нержавійки похибка мізерна.
- Формула замість сортаменту для двотавра. Стінка й полиці, пораховані як три смуги, втрачають радіуси й ухил полиць — див. калькулятори фасонного прокату внизу сторінки.
- Кількість штук. Маса однієї штуки, помножена на кількість, — калькулятор дає обидві; для перевезення потрібна друга.
Калькулятори сталі за профілями
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 |
|---|---|
| Маса двотавра | IPE 200 — 22,4 кг/м, IPE 300 — 42,2, HEB 200 — 61,3, HEA 300 — 88,3. Повні таблиці EN 10365 і DIN 1025-1 та калькулятор на довжину й кількість. |
| Маса швелера | UPN 100 — 10,6 кг/м, UPN 200 — 25,3, UPN 400 — 71,8. Уся таблиця DIN 1026 з розмірами й площею перерізу та калькулятор на довжину й кількість. |
| Маса кутника | L 50×50×5 — 3,77 кг/м, L 100×100×10 — 15,0. Усі розміри за EN 10056-1 від 20×20×3 до 200×200×20, зокрема нерівнополичні, з калькулятором. |
| Маса труби й профілю | Маса круглої труби й профільної за розмірами: діаметр або сторони й товщина стінки. Ходові розміри за EN 10219 і формули площі перерізу. |
| Маса листа | Сталевий лист 2 мм — 15,7 кг/м², 5 мм — 39,25, 10 мм — 78,5. Маса листа, партії та квадратного метра для сталі, нержавійки й алюмінію. |
Часті питання
Скільки важить лист 4 мм розміром 1250×2500?
Погонний метр листа шириною 1250 мм і товщиною 4 мм важить 39,25 кг, отже лист довжиною 2,5 м — близько 98 кг. Швидка перевірка подумки: квадратний метр сталевого листа важить стільки кілограмів, скільки міліметрів його товщина, помножене на 7,85.
Чому розрахункова маса відрізняється від накладної?
Прокат має допуски за товщиною та кривизною, а профільні труби й кутники — радіуси заокруглень, яких немає у формулі. Розбіжність у 2–5 % — норма. Для точних кошторисів беруть сортаментні таблиці виробника.
Яка густина у нержавійки та алюмінію?
Аустенітна нержавіюча сталь (304, 316) — 7,9 г/см³, алюміній та його сплави — 2,70, мідь — 8,96, латунь — близько 8,5, титан — 4,51. Алюмінієва конструкція приблизно втричі легша за сталеву такого самого перерізу.
Скільки важить метр круга 12 мм?
0,888 кг/м, тобто 5,33 кг у хлисті 6 м. Маса метра сталевого круга — 0,006165 · d²: Ø10 — 0,617 кг/м, Ø16 — 1,58 кг/м, Ø20 — 2,47 кг/м. Діаметр підставляють у міліметрах, результат — у кілограмах на метр.
Масу кутника рахувати за формулою чи брати із сортаменту?
Для замовлення — із сортаменту. Формула (a + b − t) · t дає для кутника 50×50×5 масу 3,73 кг/м, а таблиця прокату — 3,77 кг/м. Формула занижує приблизно на 1 %: вона не бачить заокруглення у внутрішньому куті, яке додає металу. Для прикидки в цеху ця різниця нічого не вирішує.
Як перерахувати масу сталі на алюміній чи мідь?
Помножити на відношення густин: алюміній 0,344, титан 0,575, нержавійка 1,006, латунь 1,083, мідь 1,141. Смуга 40×5 зі сталі важить 1,57 кг/м, з алюмінію — 0,54 кг/м, з міді — 1,79 кг/м. Розміри при цьому однакові; за однакової несучої здатності перерізи з різних металів різні.
Оновлено: