Как выполняется расчет трубы на прочность и другие серьёзные

От учета данного момента зависит как экономия денежных средств, так и временных ресурсов. Первый момент заключается в том, что правильный анализ позволит приобрести необходимое количество краски, не переплачивая за ее излишки. Второй же характеризуется отсутствием необходимости затрачивать дополнительное время на поездки в магазин на дозакупку.

Зачем это нужно

Зачем знать массу погонного метра профильного изделия?

Основных мотива два.

  1. При сооружении металлоконструкций одни элементы давят на другие собственным весом наряду с полезной нагрузкой. Скажем, каркас перегородки в промышленном здании создает нагрузку на балки, ферма моста – на колонны и так далее. Эту нагрузку нужно учитывать при расчете прочности конструкций.
  2. Кроме того, прокат на металлобазах продается не метражом, а на вес, и его цена указывается за тонну. Чтобы пересчитать погонаж, рассчитанный при создании проекта, в заветные тонны, необходимо знать, сколь весит метр при том или ином сечении и толщине стенки.

Уточним: от марки стали точная масса тоже, разумеется, зависит; однако разница между разными марками настолько мала, что действующие ГОСТ ей пренебрегают. Плотность стали берется равной 7,85 т/м3.

Когда нужен расчет на прогиб? Попробуем объяснить на примере.

Представьте себе, что вы хотите соорудить в своем коттедже балкон с каркасом из профтрубы. Вылет балкона вам известен, предполагаемая нагрузка – тоже. Вот для того, чтобы подобрать оптимальное сечение профтрубы на роль несущих балок, вам и нужно знать метод расчета прочности на изгиб.

Расчет при помощи простой формулы

Еще один метод – применение простой формулы:

Вес = * (D – e) * e * r, где

  • D – внешний диаметр;
  • e – толщина стенки;
  • r – плотность.

В этом случае получается:

3,142*( – 0,005)*0,005*7850 = 18,3752 кг,

А, например, вес трубы стальной 273 с толщиной стенки 7 мм будет:

3,142*(0,273 – 0,007)*0,007*7850 = 45,93 кг.

При вычислении значение имеет вид стали и метод производства. Например, вес трубы стальной электросварной не будет такой же, как бесшовной или водопроводной, даже если у них одинаковый внешний диаметр и толщина стенки. Ведь каждый вид материала производится из стали определенного состава, со своим индивидуальным значением плотности.

При покупке оцинкованного изделия следует учитывать, что вес оцинкованной трубы на 3% больше неоцинкованной с такими же параметрами.

Площадь трубы под окраску калькулятор и методика расчета

Когда встает вопрос окраски труб, визуально кажется, что это и времени много не займет, и краски понадобится один стакан. На практике оказывается, что дело обстоит совсем иначе. Поверхность труб имеет площадь и поддается подсчету, по результатам которого вычисляется объем работ и количество материала. Площадь трубы под окраску калькулятор высчитывает за доли секунды, тогда как ручной подсчет кажется сложнейшим делом.

Газовая труба подлежит регулярной окраске

Назначение калькулятора

Расчет площади труб нужен тогда, когда требуется узнать расход материала и трудозатраты. Определить визуально площадь стен и прикинуть примерный расход может любой мастер, а вот сделать то же самое, когда дело касается труб или металлических конструкций намного сложнее.

Площадь труб нужно узнать, если планируются следующие работы:

  • нанесение антикоррозионного покрытия;
  • декоративное окрашивание;
  • нанесение теплоизоляционного слоя на трубы большого диаметра.

В каждом из этих случаев требуется узнать расход материалов. Если окрашивается, например, металлическая конструкция из круглой или профильной трубы, и работы выполняются наемными рабочими, то во избежание всяческих злоупотреблений стоит заранее просчитать расход материала и трудозатраты в человеко-часах. Такой подход выгоден заказчику и вызывает уважение в глазах исполнителя.

Окраска магистральных водопроводных труб

Калькулятор расчета площади трубы под окраску

Формулы и элементы расчета

Для подсчета площади поверхности нужны следующие данные:

  • внешний диаметр для круглых труб;
  • площадь профильной трубы под окраску калькулятор рассчитывает исходя из длин сторон;
  • длина трубы.

В случае с профильной трубой все просто, периметр просто умножается на общую длину трубы, в результате получается площадь поверхности. Для расчета круглой трубы калькулятор сначала по формуле находит длину окружности и только потом высчитывает площадь. Площадь трубы под окраску калькулятором рассчитывается без учета загибов и поворотов, для их учета нужно применять коэффициент допуска.

Читайте также:  Правильное сочетание обоев и картин

Площадь поверхности конических или гофрированных труб программой не определяется, для ее подсчета нужно увеличить величину допуска до 1,3 – 1,4. После того, как площадь найдена, можно определить трудозатраты, для этого нужно обратиться к таблицам ЕНиР.

Нормы трудозатрат на покрасочные работы

Допуски при расчетах

Допуски в таком виде расчетов, как расход материала – это достаточно солидные величины. На расход кроме очевидных факторов, таких как площадь и количество слоев, влияют еще и менее заметные, но не менее значимые:

  • количество поворотов и загибов;
  • наличие сварных, фланцевых и болтовых соединений;
  • конфигурация: на прямые отдельно стоящие трубы расходуется меньше краски, чем на участок со скученными трубами;
  • расход густой краски намного больше, чем жидкой;
  • на окрашивание гофрированной трубы уходит больше времени и материала.

Окрашенные водопроводные трубы в подвале дома

Существует такое понятие, как превышение расхода – это всевозможные потеки, капли и так далее. Традиционно на это закладывается 5 – 7% от расчетного количества. Если объем работ небольшой, то погрешность в целом в процентном отношении будет выше. При работе с большими объемами потери обычно ниже.

Важно! При подсчете расхода материалов на трубы малого диаметра (до 10 см) погрешности всегда выше. Еще один момент – при покраске с использованием валика расход меньше примерно на 10%, поэтому большие круглые трубы и конструкции из профильных изделий лучше красить именно так. Минимальный расход дают распылители, но они применимы только на больших площадях.

Видео: покраска трубы

Понравилась статья?Сохраните, чтобы не потерять!

Устойчивость трубопровода

При расчете магистралей кроме прочности трубопровода ответственным параметром есть его устойчивость в продольном направлении.

Этот расчет делают из условия — S?mNкр, где

  • S — продольное эквивалентное осевое упрочнение в сечении системы.
  • m — коэффициент условий работы системы. Данное значение находится в справочниках.
  • Nкр – критическое продольное упрочнение, при котором трубопровод теряет продольную устойчивость. Данное значение нужно определять в соответствии с существующим правилам строительной механики, с учетом изначального искривления системы, наличия балласта, который закрепляет трубопровод, и черт грунта. На обводненных участках нужно кроме этого учитывать гидростатическое действие воды.

Обратите внимание! Продольную устойчивость нужно контролировать для криволинейных участков в плоскости изгиба магистрали. На прямолинейных участках продольную устойчивость подземных участков необходимо контролировать в вертикальной плоскости, радиус начальной кривизны наряду с этим принимается равным 5000 м.

Продольное эквивалентное осевое упрочнение направляться определять в зависимости от воздействий и расчётных нагрузок с учетом поперечных и продольных перемещений магистрали.

Выполняется расчет по следующей формуле —

S=100 [(0,5- ?)?кц+?E?t]F

  • ? — коэффициент линейного расширения материала трубы;
  • E — переменный параметр упругости;
  • ?t — температурный расчетный перепад;
  • ?кц — кольцевые напряжения от внутреннего расчетного давления;
  • F – площадь поперечного сечения трубопроводной магистрали.

Обратите внимание! При определении устойчивости надземных магистралей, нужно произвести расчет анкерных опор, арочных систем, анкерных висячих опор и других элементов конструкции на опрокидывания и возможность сдвига.

Формула расчета массы трубы

Работая в металлургии, часто приходится сталкиваться с расчетом веса трубы стальной. Чтобы знать, сколько именно может весить партия такого товара, не обязательно ее взвешивать на весах. На этот случай можно воспользоваться специальными таблицами, в которых указан теоретический вес одного погонного метра трубы изготовленной из определенного вида металла. Такие таблицы составлены на основе ГОСТ и распространяются на те виды продукции, которые производятся по его стандарту.

Формула расчета теоретического веса трубы

Рассчитать вес трубы можно так же по специальным формулам, которые мы рассмотрим ниже. Данными в таких формулах являются размеры труб, которые можно взять из заводской маркировки. Итак, во всех формулах расчета мы будем находить вес 1 погонного метра.

Для полых труб круглого сечения:

Вес 1 п/м [кг] = (Д — Т) * Т * 0,025

Д – наружный диаметр трубы [мм]; Т – толщина стенки [мм];

0,025 – постоянный коэффициент для круглой трубы.

Для полых труб квадратного сечения:

Вес 1 п/м [кг] = (Ш — Т) * Т * 0,0316

Ш – размер одной из сторон [мм]; Т – толщина стенки [мм];

0,0316 – постоянный коэффициент для квадратной трубы.

Для полых труб прямоугольного сечения:

Вес 1 п/м [кг] = (Ш1 + Ш2 — 2Т) * Т * 0,0158

Ш1 – размер одной стороны [мм]; Ш2 – размер второй стороны [мм]; Т – толщина стенки [мм];

0,0158 – постоянный коэффициент для прямоугольной трубы.

Формула расчета веса листа нержавейки

Вес 1 п/м [кг] = Т * 7,9 – он же вес 1

Вес одного листа [кг] = Т * Ш1 * Ш2 * 0,0000079

Ш1 – размер одной стороны [мм]; Ш2 – размер второй стороны [мм]; Т – толщина стенки [мм];

0,0000079 – постоянный коэффициент для листа нержавейки.

Читайте также:  Диаметры нержавеющих труб – ГОСТ и таблица размеров

Время чтения: 3 минуты Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

Трубы, как круглые, так и профильные в рознице отпускаются метражом. Однако при расчете будущих строительных конструкций, а также при найме перевозчика требуется знать точную массу изделия. Вес трубы стальной калькулятор рассчитывает, исходя из теоретических основ, и позволяет вычислять массу всех существующих видов труб, изготовленных из различных марок стали.

Круглые стальные трубы

Назначение калькулятора

Для того чтобы узнать точную массу изделия, нужно рассчитать его объем, выяснить марку стали, затем по таблицам ГОСТа определить ее плотность. Это непростая задача, а ее решение отнимает очень много времени. Чтобы избавить строителя от необходимости самостоятельно рыться в технической литературе, был создан онлайн калькулятор.

Калькулятор расчета веса стальной трубы

В данном калькуляторе учтены все элементы, которые влияют на определение массы, поэтому неточности при расчетах сведены к минимуму. При ручном подсчете будут использованы те же данные, что и в калькуляторе на сайте, однако время будет затрачено в десять раз больше. При этом ручной подсчет чреват техническими ошибками, тогда как автоматика этого недостатка лишена.

Принципы и элементы расчета

Определение веса труб стальных калькулятором происходит на основании данных, содержащихся в ГОСТах. Программисты заложили возможность расчетов в зависимости от следующих параметров:

  • форма сечения трубы – круглая, квадратная или прямоугольная;
  • внешний диаметр (для круглой трубы) или длина сторон (для профильной);
  • толщина стенки, которая определяется в соответствии с техническим паспортом изделия;
  • марка стали;
  • длина изделия в метрах.

Сечение стальных труб

Формулы

Из курса физики известно, что масса предмета равна его объему, помноженному на плотность материала, из которого он изготовлен. Объем равен площади сечения, помноженной на высоту изделия. В случае с трубами за высоту изделия принимается их длина. При расчетах наибольшую трудность вызывает именно расчет площади сечения, так как она имеет сложную геометрическую конфигурацию.

Вес квадратной стальной трубы калькулятор рассчитывает по следующей формуле:

M = (Ro / 7850) * * s * (A * 2 – * s) * L, где

  • Ro – удельный вес;
  • 7850 – плотность, килограмм на кубический метр (в данном примере рассмотрена углеродистая сталь);
  • 0,0157 – постоянная величина;
  • s – толщина стенки изделия;
  • А – длина стороны;
  • 2,86 – постоянная величина, рассчитанная исходя из радиуса закругления углов;
  • L – длина трубы.

Калькулятор труб онлайн, расчет размеров труб (масса и вес труб, объем внутреннего пространства, площадь поверхности и т.д.)

Поделиться ссылкой:Данные из сортамента труб:Выбор диаметра трубыВыбор материала трубыПолная версия онлайн сортамента трубХарактеристики трубы (трубопровода) с учетом длины:

Калькулятор позволяет определять исходя из:

  • выбранной сортамента труб;
  • выбранного диаметра и толщины стенки трубы;
  • протяжности трубопровода, м;
  • заданного запаса труб, %;
  • длины одной трубы, м,

Следующие расчетные данные:

  • общая протяженность трубопровода с учетом запаса, м;
  • количество необходимых труб с учетом запаса (округленное в большую сторону), шт;
  • вес трубопровода (Р, Н) с учетом запаса, массу всего трубопровода (М, кг) с учетом запаса (калькулятор веса и массы трубы онлайн);
  • площадь наружной поверхности трубопровода (S, м 2 ) с учетом запаса ( калькулятор площади трубы онлайн );
  • внутренний объем трубопровода (V, м 3 ) с учетом запаса ( калькулятор объема трубы онлайн ) ;
  • вес трубы (Р, Н), массу трубы (М, кг);
  • площадь наружной поверхности трубы (S, м 2 );
  • внутренний объем трубы (V, м 3 ) .

В ходе выполнения программы формируется ссылка с данными расчета,с которой можно поделиться или сохранить для дальнейшей работы. Ниже приведены примеры ссылок.

Примеры использования программы «Калькулятор труб онлайн, расчет размеров труб (масса и вес труб, объем внутреннего пространства, площадь поверхности и т.д.)»:

  • Труба 32×2.8 ГОСТ 3262-75 ;
  • Труба 89×4.5 ГОСТ 10705-80 В Ст3сп ГОСТ 10704-91;
  • Труба ПЭ 80 SDR 11 63× ГОСТ Р 50838-2009;
  • Труба ПЭ 80 SDR 17.6 225× ГОСТ Р 50838-2009;

Видео с примером работы калькулятора труб:Методики расчета:

  • Расчет массы трубы (трубопровода), кг:

Массы трубы рассчитывается, как:

Мтрубы = *L, где

— теоретическая (нормируемая) масса 1 метра трубы, определяемая по данным сортамента на конкретную трубу. Данные определяются автоматически при выбору трубы. Подробнее про массу 1 метра трубы в калькуляторе «Сортамент труб онлайн».

Данные о массе трубы (трубопровода) используется:

  • Расчет веса трубы (трубопровода), Н:

Вес трубы рассчитывается, как:

Pтрубы = *L, где

P — вес 1 метра трубы, определяемая автоматический исходя из массы 1 метра трубы (см. выше). Данные определяются автоматически при выбору трубы. Подробнее про вес 1 метра трубы в калькуляторе «Сортамент труб онлайн».

L — длина трубы, м (см. выше).

Данные о весе трубы (трубопровода) используется:

    • при расчетах на прочность и устойчивость трубопроводов (например по СП Расчет на прочность стальных трубопроводов. Актуализированная редакция СНиП (с Изменением N 1) );
    • при расчете опор, фундаментов и оснований под опоры (например по СП Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП * (с Изменениями N 1, 2)).
  • Площадь наружной поверхности трубы (трубопровода), м 2 :

Площадь наружной поверхности трубы рассчитывается, как:

Sтрубы = *L, где

S — площадь наружной поверхности 1 метра трубы. Данные определяются автоматически при выбору трубы. Подробнее про площадь наружной поверхности 1 метра трубы в калькуляторе «Сортамент труб онлайн».

L — длина трубы, м (см. выше).

Данные о площади трубы (трубопровода) используется:

    • при расчете площади окраски трубы;
    • при расчете объема теплоизоляции;
    • при расчет объема других изоляционных материалов;
  • Внутренний объем трубы (трубопровода), м 3 :

Площадь наружной поверхности трубы рассчитывается, как:

Vтрубы = *L, где

V — внутренний объем 1 метра трубы. Данные определяются автоматически при выбору трубы. Подробнее про внутренний объем 1 метра трубы в калькуляторе «Сортамент труб онлайн».

L — длина трубы, м (см. выше).

  • Общая протяженность трубопровода с учетом запаса:

Lтр. с запасом =L*Z, где

L — длина трубы, м (см. выше).

Приложение З. Правила разработки и применения нормативов трудноустранимых потерь и отходов материалов в строительстве РДС 82-202-96. Правила разработки и применения нормативов трудноустранимых потерь и отходов материалов в строительстве

  • Количество необходимых труб с учетом запаса:

N с запасом =Lтр. с запасом /L, где

Lтр. с запасом — общая протяженность трубопровода с учетом запаса, м;

L — длина трубы, м (см. выше).

Расчет сечения трубопровода.

Формула площади поперечного сечения трубы будет зависеть от того, какова форма этого сечения. Для расчета сечения трубопровода необходимо вычислить площадь круга с диаметром, который равен наружному диаметру трубы, после чего вычесть толщину ее стенок.

Площадь круга рассчитывается по формуле: S = Pi*(R^2) или S=Pi*(D/2-N)^2,

  • R — радиус круга, равный половине ее внутреннего диаметра;
  • S — искомое значение;
  • Pi — число «пи», которое обычно округляют до 3,14.
  • D и N- наружный диаметр и толщина стенки трубы.

В качестве примера производим расчет площади внутреннего сечения круглого трубопровода с внутренним диаметром, в 100 мм.

Радиус, данной трубы, будет составлять 50 мм, или 0,05 м.

Площадь трубы будет равна 3,14 х 0,05^2 = 0,00785 м2.

Внимание : рассчитывая проходимость самотечных трубопроводов (например, бытовой канализации) принимайте в расчет не полное, а так называемое , которое ограничено средним уровнем воды.

  • а) — полное сечение,
  • б) — живое сечение потока в частично заполненной трубе,
  • в) — живое сечение потока в лотке.

Все необходимые данные о внутреннем диаметре ВГП труб, которые применяются при монтаже внутренних коммуникаций, можно найти в ГОСТ 3262-75, по которому эти трубы изготавливаются.

ДУ, мм

Наружный диаметр, мм

Толщина стенки труб, мм

Легких

Обыкновенных

Усиленных

Безнапорный вид магистрали

Получили такое название вследствие того, что не имеют специальные углубления для муфт. Перед выпуском они проходят тщательную проверку качества, так как отсутствие вышеперечисленной детали, резко снижает прочность всей конструкции, хоть и не существенно.

Применение самотечных конструкций прежде всего связано с бытовой сферой, так как позволяет без опаски запускать нужное количество воды по каналам. Широкое применение также связано со строительной сферой и канализационным устройством. Значения, использующиеся для изготовления стальных безнапорных труб, регламентируются согласно постановлению ГОСТ 1839-80:

Условный проход Диаметр Толщина стенки Длина трубы
наружный внутренний
103 122 103 10 2982
156 178 189 12 2982
209 224 245 14 4002

Расчет объема трубы

Обычно для расчетов берут только некоторую часть трубы. Сам процесс вычислений объема достаточно пост. Сперва нужно будет найти площадь окружности по внешнему диаметру (Д).

Это значение можно получить, применив следующую формулу:

  • S= Пи*(Д/2)²,

Здесь: Д — внешний диаметр трубы.

Есть и другой вариант этой же формулы. Выглядит он следующим образом:

  • S= Пи*Р²,

Здесь: Р – внешний радиус трубы или половина диаметра.

Когда площадь окружности будет найдена, то можно определить объем в куб. м. Для этого полученное на предыдущем шаге значение (площадь окружности — S) умножаем на длину трубы — L, т.е. используется следующая формула:

  • V=S*L

Такие элементарные расчеты легко делаются в голове или на калькуляторе.

Лезем в стандарты

Признаться, есть способ избежать сколь-нибудь сложных расчетов в принципе. Дело в том, что масса погонного метра трубы прописана в таблице сортамента, которая, в свою очередь, является частью стандарта на каждый из видов труб.

Так, стальные прямоугольные трубы производятся по ГОСТ 8645-68. Заветная труба размерами 180х145х20 миллиметров находится в самом конце таблицы (она в приложении к статье), в разделе «специальные размеры». И что мы там видим?

Погонный метр трубы весит 84,1 кг. Соответственно, 18 километров трубы будут иметь массу 18000*84,1=1513800 кг, или 1513,8 тонны.

Лезем в стандарты

Налицо расхождение с обоими результатами. Рвем волосы на организме и бьемся головой об стену в отчаянии.

Он тоже посчитал массу трубы разными способами