Алюмінієва смуга — калькулятор маси
Смуга з алюмінієвих сплавів: 12 ходових розмірів із масою метра і калькулятор під свій розмір. Алюміній важить менше ніж 35 % від сталі того самого перерізу.
Коротка відповідь
Маса метра алюмінієвої смуги — ширина × товщина × 0,0027 кг (розміри в міліметрах): смуга 40×5 важить 0,540 кг/м, а штанга 6 м — 3,24 кг. Для рахунку в умі: кожні 1000 мм² перерізу — це 2,70 кг/м, тож 100×10 важить 2,70 кг/м, а 50×10 і 100×5 — по 1,35 кг/м. Алюміній важить 0,344 від маси сталі того самого перерізу. Маса не залежить від положення, а жорсткість — дуже. Ходові розміри й маса метра нижче.
Ходові розміри та маса метра
| Розмір, мм | Площа перерізу, мм² | кг/м |
|---|---|---|
| 15×2 | 30 | 0,08 |
| 20×2 | 40 | 0,11 |
| 20×3 | 60 | 0,16 |
| 25×3 | 75 | 0,20 |
| 30×3 | 90 | 0,24 |
| 30×5 | 150 | 0,41 |
| 40×4 | 160 | 0,43 |
| 40×5 | 200 | 0,54 |
| 50×5 | 250 | 0,68 |
| 60×5 | 300 | 0,81 |
| 80×8 | 640 | 1,73 |
| 100×10 | 1 000 | 2,70 |
Звідки береться це число
Площа перерізу обчислюється як F = a · b. Для 40×4 мм це 160 мм², що за густини 2,70 г/см³ дає 0,43 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 смуги вручну
Смуга — найпростіший переріз: F = a · b, ширина на товщину. Маса метра, отже, — ширина × товщина × 0,0027 кг (за розмірів у міліметрах). Тут немає кутів, які треба віднімати, і діаметрів, які можна переплутати, — помилки виникають переважно з одиницями.
Приклад: смуга 40×5, хлист 6 м.
- Площа перерізу: 40 · 5 = 200 мм².
- Маса метра: 200 × 2,70 / 1000 = 0,540 кг/м.
- Хлист 6 м: 3,24 кг. Двадцять планок по 1,5 м — це 30 м, тобто 16,2 кг.
Точка відліку для рахунку в голові: 1000 мм² перерізу — це 2,70 кг/м. У смуги 100×10 рівно стільки, у 50×10 і 100×5 — половина, у 30×3 (90 мм²) — неповна десята, тобто 0,243 кг/м.
Плазом чи на ребро: маса та сама, жорсткість інша
Маса смуги не залежить від того, як її покласти, а жорсткість — дуже сильно. Під час згину висота перерізу в напрямку навантаження йде в третьому степені. Смуга 40×5, поставлена на ребро (40 мм по вертикалі), у (40/5)² = 64 рази жорсткіша, ніж покладена плазом. Тому на полиці, кронштейни й поперечки смугу ставлять на ребро, а плазом — лише там, де її треба гнути або притиснути до поверхні.
Порівняно зі сталлю того самого розміру алюміній важить 0,344 маси, але прогинається втричі сильніше (модуль 70 000 проти 210 000 МПа). На ребрі досить збільшити висоту смуги приблизно в 1,44 раза, щоб вирівняти прогин, — маса вийде близько половини сталевої. Той самий розрахунок для листа, що лежить плазом, розбирає калькулятор алюмінієвого листа.
Сплави смуг
Пресовані смуги найчастіше зі сплавів 6xxx (6060, 6082 — у таблиці густин сайту по 2,70 г/см³), нарізані з листа — з 5754, 5083 або 1050A. Смуга 40×5 з 5083 (2,66 г/см³) важить 0,532 кг/м, із 7075 (2,81 г/см³) — 0,562 кг/м. Для кошторису вистачає 2,70; різниця важлива під час розрахунку за велику партію в кілограмах.
Зварювання смуг
- Товсті смуги. Алюміній відводить тепло набагато швидше за сталь, тому смуга 10 мм на початку шва «не береться» — перші сантиметри бувають із несплавленням. Допомагає прогріти місце дугою до подачі присадки або починати на вивідній планці.
- Стикування планок. За товщини понад кілька міліметрів кромки розробляють, як у сталі; розробку підбере калькулятор розробки кромок.
- Присадка. Для сплавів 6xxx таблиця присадок сайту називає ER 4043 (стійкіший до гарячих тріщин), для 5xxx — ER 5356 (міцніший, тримає колір після анодування, але не вище 65 °C).
- Оксид. Щітка з нержавійки безпосередньо перед зварюванням, зокрема по торцю.
Подробиці техніки — на сторінці про зварювання алюмінію, а всі форми рахує калькулятор маси алюмінію. Круглий пруток — алюмінієвий круг.
Типові помилки зі смугою
- Смугу пораховано як лист. У листа маса на квадратний метр, у смуги — на погонний; 5 мм — це 13,50 кг/м² листа, а смуга 40×5 важить 0,540 кг/м.
- Сантиметри замість міліметрів. 4×0,5 замість 40×5 дає результат у сто разів менший.
- Не враховано різ під час нарізання смуг. З листа 1250 мм не вийде 31 смуги по 40 мм — рези й вирівнювання кромки забирають своє.
- Ширина й товщина в замовленні. Для маси порядок не важливий, для постачальника — важливий: зазначайте ширину × товщину.
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.
Смуга чи смуга, нарізана з листа, — маса однакова?
Так, за тих самих розмірів: 40×3 важить 0,324 кг/м незалежно від того, пресована вона чи нарізана з листа 3 мм (8,10 кг/м² × 0,04 м). Різняться допуском і кромкою, а не формулою. Під час різання смуг із листа памʼятайте, що кожен різ зʼїдає частину ширини.
Скільки важить алюмінієва смуга 100×10?
2,70 кг/м: переріз 1000 мм² на 2,70 г/см³. Це зручна точка відліку — кожні 1000 мм² перерізу алюмінію дають 2,70 кг на метр, тож смуга 50×10 важить половину, і 100×5 — теж половину.
Оновлено: