Считаем вес листового проката
Расчёт веса металлопроката достаточно простая задача подобного класса. Простота определяется формой исследуемого образца. Чтобы приступить к вычислениям, необходимо знать следующие характеристики:
- геометрические размеры исследуемого образца;
- плотность металла (для стали можно использовать усреднённый показатель, который равен 7850 кг/м3);
Первый этап предполагает вычисление веса листа металла площадью один квадратный метр толщиной один миллиметр. Вычисляют объём этого образца, умножают на плотность стали. Его получают стандартным перемножением трёх геометрических параметров между собой длины, ширины, высоты. Перемножив полученный результат на плотность, получают значение равное 7,8 кг/м3. Оно позволит вычислить вес листа любого геометрического размера и формы. Удобно тем, что не зависит от длины, ширины, толщины. Можно получить конечное значение, не прибегая к предварительному пересчёту. Поэтому основной задачей будет вычисление объёма выбранного листа.
Листовой прокат
Например, вес листа, размер которого составляет длиной один метр, шириной два метра, толщиной 0,35 мм будет весить 5,5 кг. Лист толщиной 5 мм, размерами 1,5 м в ширину и длиной 6 метров будет весить 353,25 кг.
Прежде чем применять металлический лист как перекрытие или строительную конструкцию следует оценить его вес.
Вес листового проката
Определяем вес профиля круглого сечения
К металлопрокату круглого сечения относятся сплошные прутки, арматура, трубы различного диаметра. Подход к решению задачи сохраняется прежним. Если изделия является сплошным, необходимо вычислить объём, умножить на плотность материала. Объем металла вычисляется по известным геометрическим формулам.
Вес профиля круглого сечения
Если круглая заготовка является внутри полой, необходимо знать толщину стенки. Далее можно воспользоваться одним из способов, применимым для расчёта значения прямоугольного проката. Отличие будут составлять только расчётные соотношения для нахождения объёма.
Размеры квадратной профильной трубы и вес погонного метра
Труба квадратного сечения идет чаще на стойки, из нее собирают несущий каркас, а перемычки делают из прямоугольной. К такому каркасу проще крепить материалы (любые). А еще, при прочих равных, прочность на изгиб у квадратной профильной трубы выше. Она сравнима с показателями двутавровой балки. Но сопротивление скручивающим нагрузкам у круглой трубы намного выше. Так что это надо учитывать.
Но чтобы не было проблем, надо выдерживать рекомендованные размеры профильных труб. Как уже говорили, все размеры (сортамент) прописаны в ГОСТах. Там же указана возможная толщина стенки. У труб малого размера — от 10 до 35 мм в диаметре — толщина от 0,8 мм до 5 мм. Но у труб со стороной 10 мм и 15 мм стенки не толще чем 1,5 мм. Дальше идет постепенное увеличение минимального размера. Например, у 40*40 мм есть самая тонкая стенка 1,4 мм, у 45*45 мм уже тоньше 3,0 мм стенки нет. Та же тенденция соблюдается и дальше. Чем больше размер профильной трубы, тем толще стенки.
| Размер в мм | Вес одного метра, кг | Размер в мм | Вес одного метра, кг | Сечение профильной трубы в мм | Вес одного метра, кг | Сечение профильной трубы в мм | Вес одного метра, кг | Сечение профильной трубы в мм | Вес одного метра, кг | Сечение профильной трубы в мм | Вес одного метра, кг |
| Труба квадратная 10х10х0,8 | 0,222 | Труба квадратная 30х30х0,8 | 0,725 | Профильная квадратная труба 40х40х3,5 | 3,85 | Профильная квадратная труба 60х60х2 | 3,59 | Профильная квадратная труба 90х90х3 | 8,07 | Профильная квадратная труба 150х150х9 | 38,75 |
| 10х10х0,9 | 0,246 | 30х30х0,9 | 0,811 | 40х40х4 | 4,30 | 60х60х2,5 | 4,43 | 90х90х4 | 10,59 | 150х150х10 | 42,61 |
| 10х10х1 | 0,269 | 30х30х,1 | 0,897 | 40х40х5 | 5,16 | 60х60х3 | 5,25 | 90х90х5 | 13,00 | Профильная квадратная труба 180х180х8 | 42,34 |
| 10х10х1,2 | 0,312 | 30х30х1,2 | 1,07 | 40х40х6 | 5,92 | 60х60х3,5 | 6,04 | 90х90х6 | 15,34 | 180х180х9 | 47,23 |
| 10х10х1,4 | 0,352 | 30х30х1,3 | 1,15 | Профильная квадратная труба 42х42х3 | 3,55 | 60х60х4 | 6,82 | 90х90х7 | 17,58 | 180х180х10 | 5,03 |
| Труба квадратная 15х15х0,8 | 0,348 | 30х30х1,4 | 1,23 | 42х42х3,5 | 4,07 | 60х60х5 | 8,30 | 90х90х8 | 19,73 | 180х180х12 | 61,36 |
| 15х15х0,9 | 0,388 | 30х30х1,5 | 1,31 | 42х42х4 | 4,56 | 60х60х6 | 9,69 | Профильная квадратная труба 100х100х3 | 9,02 | 180х180х14 | 70,33 |
| 15х15х1 | 0,426 | 30х30х2 | 1,70 | 42х42х5 | 5,47 | 60х60х7 | 11,00 | 100х100х4 | 11,84 | Трубы квадратные специальных размеров | |
| 15х15х1,2 | 0,501 | 30х30х2,5 | 2,07 | 42х42х6 | 6,3 | 60х60х8 | 12,20 | 100х100х5 | 14,58 | 32х32х4 | 3,30 |
| 15х15х1,4 | 0,571 | 30х30х3 | 2,42 | Профильная квадратная труба 45х45х2 | 2,65 | Профильная квадратная труба 70х70х3 | 6,19 | 100х100х6 | 17,22 | 36х36х4 | 3,80 |
| 15х15х1,5 | 0,605 | 30х30х3,5 | 2,75 | 45х45х3 | 3,83 | 70х70х3,5 | 7,14 | 100х100х7 | 19,78 | 40х40х2 | 2,33 |
| Труба квадратная 20х20х0,8 | 0,474 | 30х30х4 | 3,04 | 45х45х3,5 | 4,40 | 70х70х4 | 8,07 | 100х100х8 | 22,25 | 55х55х3 | 4,78 |
| 20х20х0,9 | 0,529 | Труба квадратного сечения 35х35х0,8 | 0,85 | 45х45х4 | 4,93 | 70х70х4 | 9,89 | 100х100х9 | 24,62 | 65х65х6 | 10,63 |
| 20х20х1 | 0,583 | 35х35х0,9 | 0,953 | 45х45х5 | 5,94 | 70х70х6 | 11,57 | Профильная квадратная труба 110х110х6 | 19,11 | ||
| 20х20х1,2 | 0,689 | 35х35х1,4 | 1,45 | 45х45х6 | 6,86 | 70х70х7 | 13,19 | 110х110х7 | 21,98 | ||
| 20х20х1,4 | 0,791 | 35х35х1,5 | 1,55 | 45х45х7 | 7,69 | 70х70х8 | 14,71 | 110х110х8 | 24,76 | ||
| 20х20х1,5 | 0,841 | 35х35х2 | 2,02 | 45х45х8 | 8,43 | Профильная квадратная труба 80х80х3 | 7,13 | 110х110х9 | 27,45 | ||
| 20х20х2 | 1,075 | 35х35х2,5 | 2,46 | Профильная квадратная труба 50х50х2 | 2,96 | 80х80х3,5 | 8,24 | Профильная квадратная труба 120х120х6 | 20,99 | ||
| Труба квадратная 25х25х0,8 | 0,599 | 35х35х3 | 2,89 | 50х50х2,5 | 3,64 | 80х80х4 | 9,33 | 120х120х7 | 24,16 | ||
| 25х25х0,9 | 0,670 | 35х35х3,5 | 3,30 | 50х50х3 | 4,31 | 80х80х5 | 11,44 | 120х120х8 | 27,27 | ||
| 25х25х1 | 0,740 | 35х35х4 | 3,67 | 50х50х3,5 | 4,94 | 80х80х6 | 13,46 | 120х120х9 | 30,28 | ||
| 25х25х1,2 | 0878 | 35х35х5 | 4,37 | 50х50х4 | 5,56 | 80х80х7 | 15,38 | Профильная квадратная труба 140х140х6 | 24,76 | ||
| 25х25х1,4 | 1,01 | Профильная квадратная труба 40х40х1,4 | 1,67 | 50х50х4,5 | 6,16 | 80х80х8 | 17,22 | 140х140х7 | 28,57 | ||
| 25х25х1,5 | 1,07 | 40х40х1,5 | 1,78 | 50х50х5 | 6,73 | 80х80х9 | 18,97 | 140х140х8 | 32,29 | ||
| 25х25х2 | 1,39 | 40х40х2 | 2,33 | 50х50х6 | 7,80 | 80х80х10 | 20,63 | 140х140х9 | 35,93 | ||
| 25х25х2,5 | 1,68 | 40х40х2,5 | 2,85 | 50х50х7 | 8,79 | 80х80х11 | 22,20 | Профильная квадратная труба 150х150х7 | 30,77 | ||
| 25х25х3 | 1,95 | 40х40х3 | 3,36 | 50х50х8 | 9,69 | 140х140х8 | 34,81 |
В таблицах также указан вес погонного метра профильной трубы каждого размера. Он нужен не только для того, чтобы можно было рассчитать нагрузку на транспорт. Используя эти данные можно проконтролировать толщину стенки. Вы можете взвесить кусок трубы, высчитать вес погонного метра, а потом сравнить с нормативом. Если данные близки, все нормально. Если реальный вес получился гораздо меньше, толщина стенки меньше заявленной. Правда, в таблице указан вес при плотности стали 7,85 г/см². Если плотность стали трубы меньше, это надо будет учитывать.
Как упростить расчет
Оперируя предполагаемыми потерями давления, скоростью течения жидкости в трубопроводе и объемами расхода мы можем определить все геометрические параметры трубопровода. Хотя подобное нагромождение формул будет понятно далеко не каждому сантехнику, поэтому сложный гидродинамический расчет расхода воды, в большинстве случаев заменяется особой таблицей.
Например, такой:
Где под D понимают номинальный диаметр, под q – расход воды, под V – скорость течения жидкости, а под i – уклон. Пользоваться таким графиком очень просто – мы находи на нем два исходных значения, например, диаметр 150 мм и расход в 10 л/с, и соединяем эти точки прямой линией. Значения скорости (V) и уклона (i) будет отображены на пересечении вертикальных прямых с нашей наклонной линией. Аналогичным способом можно вычислить диаметр или расход — по наклону и скорости.
Причем указанные графики, а точнее номограммы, вычерчивают исходя из конструкционного материала труб. Примеры номограмм можно найти в своде правил и норм СП 40-109-2006. В итоге, самым простым способом увязки «геометрии» трубопровода с напором и расходом воды является именно симбиоз таблицы и графика.
Для чего нужны вычисления
Закон Бернулли, известный многим еще со школы, говорит, что скорость течения жидкости в трубе зависит от давления и диаметра. Соответственно, если диаметр трубы мал, то давление будет слишком велико, что может привести к разрыву трубы. А если давление понизить, то упадет и скорость движения жидкости, а как следствие – и напор, с которым вода течет из кранов.
Сегодня для создания водопровода используется несколько разновидностей труб:
- Металлические (из сплавов меди, чугуна, стали).
- Пластиковые (из полимеров термопластического типа — полиэтилена, ПВХ, полипропилена).
- Композитные, или армированные (в них слои полимера и металла взаимно усиливаю друг друга).
Прочностные характеристики этих материалов существенно отличаются, а потому и параметры труб, применяемых для создания водопроводной системы, отличаются между собой.
Не только прочностные характеристики влияют на параметры труб. К примеру, чугунные и стальные трубы склонны в процессе эксплуатации засоряться известковыми отложениями. Чтобы скомпенсировать падение диаметра, при монтаже он должен быть несколько больше, чем требуется.
Отличается и вес. Поэтому брать трубу «с запасом» тоже может быть не оправданно: она будет дороже стоить, больше весить, затруднять монтажи требовать более надежных кронштейнов. При этом выигрыш в пропускной способности может и не оправдать все эти недостатки. Поэтому чтобы трубы подходи для водопроводной системы оптимальным образом, нужно сделать расчет наружного и внутреннего диметра, длины и толщины стенок трубы. Для того чтобы узнать как выбрать правильно пластиковые трубы для канализации: выбор, размеры читайте в этой статье.
Как узнать массу шестигранного профиля?
Часто применяются сплошные металлические прутки, имеющие шестигранное сечение. Методика расчёта таких изделий сохраняется прежней. Необходимо вспомнить из школьного курса геометрии, как вычисляется объём правильного шестигранного параллелепипеда.
Задача значительно упрощается, зная размер или номер, такого проката. Все номера приводятся стандартизованной таблицей.
Шестигранный профиль
В основу вычислений положена формула расчёта объёма правильной шестигранной призмы. Вычислив этот объём, его умножают на плотность металла. Получают массу шестигранного изделия.
Следует помнить, что применение упрощённых методик даёт приближённые результаты. Их используют, проводя экспресс оценки. При детальной разработке проектной документации применяются более точные показатели.
Чугун и изделия из него
Чугун – сплав железа и углерода, в котором массовая доля последнего составляет не менее 2,14%. Углерод обеспечивает сплаву высокую твердость, хотя и снижает при этом пластичность материала.
При изготовлении труб применяются два вида сплава.
- СЧ – серый, содержит пластинчатое графитовое зерно. Материал обладает высокой стойкостью к сжимающим нагрузкам, что позволяет сооружать вертикальные стояки большой высоты. Однако графитное зерно придает серому чугуну хрупкость: изделие можно разрушить сильным точечным ударом. Если подобного рода повреждения трубопроводу не грозят, то он может прослужить до 80 лет.
- ВЧШГ – применяется для производства не так уж давно. Это высокопрочный сплав с шарообразным графитным зерном, он менее хрупок, и превосходит серый по долговечности – до 100 лет, и стойкости к механическим нагрузкам.
Как вычислить пропускную способность
Табличный способ – самый простой. Таблиц подсчета разработано несколько: можно выбрать ту, которая подойдет в зависимости от известных параметров.
Вычисление на основе сечения трубы
В СНиП 2.04.01-85 предлагается узнать количество потребления воды по обхвату трубы.
| Внешнее сечение магистрали (мм) | Приблизительное количество жидкости | |
| В литрах в минуту | В кубометрах в час | |
| 20 | 15 | 0,9 |
| 25 | 30 | 1,8 |
| 32 | 50 | 3 |
| 40 | 80 | 4,8 |
| 50 | 120 | 7,2 |
| 63 | 190 | 11,4 |
Расчет по температуре теплоносителя
С ростом температуры уменьшается проходимость трубы – вода расширяется и тем самым создает дополнительное трение.
Вычислить нужные данные можно по специальной таблице:
| Трубное сечение (мм) | Пропускная способность | |||
| По теплоте (гкл/ч) | По теплоносителю (т/ч) | |||
| Вода | Пар | Вода | Пар | |
| 15 | 0,011 | 0,005 | 0,182 | 0,009 |
| 25 | 0,039 | 0,018 | 0,650 | 0,033 |
| 38 | 0,11 | 0,05 | 1,82 | 0,091 |
| 50 | 0,24 | 0,11 | 4,00 | 0,20 |
| 75 | 0,72 | 0,33 | 12,0 | 0,60 |
| 100 | 1,51 | 0,69 | 25,0 | 1,25 |
| 125 | 2,70 | 1,24 | 45,0 | 2,25 |
| 150 | 4,36 | 2,00 | 72,8 | 3,64 |
| 200 | 9,23 | 4,24 | 154 | 7,70 |
| 250 | 16,6 | 7,60 | 276 | 13,8 |
| 300 | 26,6 | 12,2 | 444 | 22,2 |
| 350 | 40,3 | 18,5 | 672 | 33,6 |
| 400 | 56,5 | 26,0 | 940 | 47,0 |
| 450 | 68,3 | 36,0 | 1310 | 65,5 |
| 500 | 103 | 47,4 | 1730 | 86,5 |
| 600 | 167 | 76,5 | 2780 | 139 |
| 700 | 250 | 115 | 4160 | 208 |
| 800 | 354 | 162 | 5900 | 295 |
| 900 | 633 | 291 | 10500 | 525 |
| 1000 | 1020 | 470 | 17100 | 855 |
Поиск данных в зависимости от давления
При подборе труб для установки любой коммуникационной сети нужно учесть давление потока в общей магистрали. Если предусмотрен напор под высоким давлением, надо устанавливать трубы с большим сечением, чем при движении самотеком. Если при подборе трубных отрезков не учтены эти параметры, а по малым сетям пропускают большой водный поток, они станут издавать шум, вибрировать и быстро придут в негодность.
Чтобы найти наибольший расчетный водный расход, используется таблица пропускной способности труб в зависимости от диаметра и разных показателей давления воды:
| Расход | Пропускная способность | |||||||||
| Сечение трубы | 15 мм | 20 мм | 25 мм | 32 мм | 40 мм | 50 мм | 65 мм | 80 мм | 100 мм | |
| Па/м | Мбар/м | Меньше 0,15 м/с | 0,15 м/с | 0,3 м/с | ||||||
| 90,0 | 0,900 | 173 | 403 | 745 | 1627 | 2488 | 4716 | 9612 | 14940 | 30240 |
| 92,5 | 0,925 | 176 | 407 | 756 | 1652 | 2524 | 4788 | 9756 | 15156 | 30672 |
| 95,0 | 0,950 | 176 | 414 | 767 | 1678 | 2560 | 4860 | 9900 | 15372 | 31104 |
| 97,5 | 0,975 | 180 | 421 | 778 | 1699 | 2596 | 4932 | 10044 | 15552 | 31500 |
| 100,0 | 1000,0 | 184 | 425 | 788 | 1724 | 2632 | 5004 | 10152 | 15768 | 31932 |
| 120,0 | 1200,0 | 202 | 472 | 871 | 1897 | 2898 | 5508 | 11196 | 17352 | 35100 |
| 140,0 | 1400,0 | 220 | 511 | 943 | 2059 | 3143 | 5976 | 12132 | 18792 | 38160 |
| 160,0 | 1600,0 | 234 | 547 | 1015 | 2210 | 3373 | 6408 | 12996 | 20160 | 40680 |
| 180,0 | 1800,0 | 252 | 583 | 1080 | 2354 | 3589 | 6804 | 13824 | 21420 | 43200 |
| 200,0 | 2000,0 | 266 | 619 | 1151 | 2488 | 3780 | 7200 | 14580 | 22644 | 45720 |
| 220,0 | 2200,0 | 281 | 652 | 1202 | 2617 | 3996 | 7560 | 15336 | 23760 | 47880 |
| 240,0 | 2400,0 | 288 | 680 | 1256 | 2740 | 4176 | 7920 | 16056 | 24876 | 50400 |
| 260,0 | 2600,0 | 306 | 713 | 1310 | 2855 | 4356 | 8244 | 16740 | 25920 | 52200 |
| 280,0 | 2800,0 | 317 | 742 | 1364 | 2970 | 4356 | 8568 | 17338 | 26928 | 54360 |
| 300,0 | 3000, | 331 | 767 | 1415 | 3078 | 4680 | 8892 | 18000 | 27900 | 56160 |
Так же, рассчитывая расход воды через трубу по таблице значений диаметра трубы и давления, учитывается не только количество кранов, но и численность водонагревателей, ванн и иных потребителей.
Гидравлический расчет по Шевелеву
Для наиболее верного выявления показателей всей водоснабжающей сети используют особые справочные материалы. В них определены ходовые характеристики для труб из разных материалов. В виде примера хорошего образца для расчетов можно назвать таблицу Шевелева. Это объемный справочник. Чтобы им воспользоваться, не обязательно идти в библиотеку. Все нужные данные можно найти во Всемирной сети. Кроме того, есть электронные программы на основе таблиц Шевелева. Достаточно ввести требуемые параметры, чтобы получить готовый результат.
Применение формул
Применение разных формул зависит от известных данных. Самая простая из них: q = π×d²/4 ×V. В формуле: q показывает расход воды в литрах, d – сечение трубы в см, V – скоростной показатель продвижения гидропотока в м/сек.
Скоростные параметры можно взять из таблицы:
| Тип водоподведения | Скорость (м/сек) |
| Городской водопровод | 0,60–1,50 |
| Магистральный трубопровод | 1,50–3,00 |
| Центральная сеть отопления | 2,00–3,00 |
| Напорная система | 0,75–1,50 |
Знать, какими характеристиками обладают трубы, нужно для грамотного подключения сантехнических приборов. При правильном подборе данных не будет повода беспокоиться, что при открытии крана в ванной комнате вода на кухне перестанет идти либо снизится ее напор.
Источник
Проведение расчетов
Следовательно, объем рассчитывается путем умножения площади внутреннего сечения трубы на ее длину.
Сечение трубопроводов чаще всего имеет форму круга, площадь которого равна произведению квадрата радиуса на число π = 3,14. Или, как вариант, произведению π на квадрат диаметра, поделенный на 4. Формула объема цилиндра (в нашем случае — воды) выглядит так:
Таким образом, объем воды в трубе равен произведению площади сечения на длину трубы в метрах. Полученная величина покажет количество воды в м3.
Рассмотрим, как рассчитать объем трубы не в кубометрах, а в литрах. Для расчета надо умножить ее объем на 1000, именно столько литров вмещает один кубометр. Можно сразу считать объем трубопровода в литрах, но для этого надо все измерения длины производить в дециметрах, площадь трубы также надо считать в квадратных дециметрах. Это неудобно и наверняка внесет путаницу, поэтому проще найти кубометры и умножить их на 1000. Посчитать объём трубы в м3 поможет рассмотренная формула или онлайн-калькулятор, которых много в сети Интернет. Все они действуют по единому принципу — в пустые графы надо внести свои данные, нажать кнопку, и система мгновенно выдаст правильный результат.
Площадь поперечного сечения
S = 0,785 × D2
При этом ситуация будет выглядеть несколько сложнее, чем это представляется поначалу. Дело в том, что для расчета нужен внутренний диаметр, который измеряется обычным штангенциркулем. Как найти объем жидкости, если неизвестна толщина стенок трубы, а доступен только наружный диаметр.
Если возможности измерить внутренний диаметр нет, то приходится либо использовать предполагаемое значение, либо делать два (или более) расчета, из которых выбирать наиболее подходящее значение.
Толщина стенок может составлять один или два миллиметра, для изделий большого диаметра толщина может быть до 5 мм. При большой длине объем трубопровода с толстыми стенками значительно отличается от объема тонкостенных труб. В некоторых ситуациях важно найти точное значение, например, рассчитывая количество теплоносителя в системе теплого пола, отопительном контуре дома
Для тех, кто затрудняется, как посчитать площадь трубы, создан онлайн-калькулятор (и не один). Его легко отыскать в сети Интернет и, подставляя в окошечки программы собственные данные, легко и быстро получить необходимые значения.
Сколько жидкости в системе
Рассмотрим, как посчитать количество воды или иной жидкости во всей системе. Самый простой вариант — вычислить площадь сечения и умножить ее на суммарную длину трубопровода. Однако систем, состоящих из одних только труб, не бывает. Кроме того, трубопроводы тоже разные, что способно изменить искомое значение в большую или меньшую сторону.
- трубопроводы;
- радиаторы, конвекторы или иные нагревательные приборы;
- задвижки, шаровые краны, прочая запорная аппаратура.
Если речь идет о системе частного дома, то в расчет придется принимать дополнительные элементы:
- котел отопления;
- расширительный бак;
- система теплого пола (если она есть);
- коллектор отопления, регулировочный узел;
- фитинги, переходники и прочие дополнительные элементы.
Таким образом рассчитывается вместимость всех участков трубопроводов. Внутреннюю емкость фитингов можно найти в сети или вычислить самостоятельно.
Для узлов регулировки, коллекторов и прочих приборов данные указываются в документации: техническом паспорте, руководстве пользователя или иных сопроводительных документах. Объем всей системы является суммой габаритов всех ее элементов.
Внутренний объем
Существенно облегчает расчет расчет объема воды в 1 метре трубы таблица, приведенная ниже. Она содержит параметры трубопроводов и объемы 1 и 10 погонных метров. Значения приведены именно в литрах, поскольку большинство проблем возникает именно на стадии перевода кубометров в литры. Вместо того, чтобы мучиться с калькулятором и считать количество воды в 1 погонном метре, таблица сразу выдает нужное значение, необходимо лишь измерить внутренний диаметр. Если это сделать невозможно, система собрана и уже функционирует, то можно вычесть из имеющегося диаметра 2 или 4 мм и найти необходимое значение.
Из таблицы можно получить данные о всех существующих типоразмерах труб с внутренним диаметром от 4 до 1000 мм. Это самые распространенные варианты, а другие вряд ли могут понадобиться. Данные достаточно точны, и могут обеспечить вполне качественный подсчет параметров системы или отдельной трубы.
Как узнать вес трубы ВГП
Водогазопроводные трубы применяются при организации снабжения хозяйственных и жилых объектов водой и газом при высоких и средних показателях давления. Такого рода специализация требует определенных характеристик.
Область применения труб ВГП
- Подземные коммуникации – отличаются наиболее щадящими условиями эксплуатации, так как менее всего подвержены сильным температурным перепадам. При этом грунт воспринимает часть нагрузки, что способствует увеличению срока службы.
- Трубопровод в помещениях – в этом случае наибольшую опасность представляет не температурный режим, а высокая влажность.
- Надземные участки – относятся к самым сложным, так как труба подвергается действию погодных факторов: мороз, дождь, снег и так далее. Опасность промерзания жидкости в этом случае крайне велика, что с одной стороны, делает необходимым теплоизоляцию трубопровода, а с другой – требует от изделий высокой стойкости к деформации.
Классификация изделий
Изготавливаются ВГП электросваркой, сварочный шов относится к усиленным. Выпускается два основных вида:
- оцинкованные – покрытые защитным слоем цинка не менее чем в 30 мкм толщиной. Покрытие обеспечивает защиту от коррозии и увеличивает массу изделия на 2–3%,
- черные – стальные не оцинкованные.
Трубопровод предназначен и для подачи воды, и для организации отопления, то есть для разных эксплуатационных задач. Производители предлагают изделия с резьбой – производится накаткой либо нарезкой, и без резьбы. На фото – образец с резьбой.
ВГП применяется как для локальной подачи воды и газа, так и при организации магистральных трубопроводов.
- Изделия обычной точности – химический состав стали не нормируется, контролю подлежат только механические характеристики, в частности, стойкость к гидроударам. Этот сорт используется для обслуживания объектов.
- С повышенной точностью – нормируется и проверяется состав стали. Продукция применяется при строительстве магистралей.
ВГП: характеристики
Сортамент водогазопроводных труб определяется ГОСТ 3262-75.
- Диаметр – наружный, колеблется от 33 до 102 мм.
- Толщина стенок изменяется от 1 до 2,8 мм. По толщине черные трубы классифицируются как легкие, обыкновенные и усиленные.
- Длина – немерная составляет 4–12 м, мерная 4–8 и 8–12 м.
- Гидравлическое давление – от 25 кгс/кв. см, до 32 кгс/кв. см для легких и усиленных соответственно.
Расчет веса водогазопроводной трубы
Стоимость изделия в конечном итоге определяется массой металла. Любой проект – строительство каркаса или организация подачи воды, требует рассчитать необходимое количество труб, то есть, их совокупную длину. Однако продажа изделий производится из расчета на вес, а не погонаж.
При монтаже масса трубопровода – вес ВГП и подаваемой жидкости, определяет количество опор.
Таблица теоретического веса погонного метра изделия
Справочная литература предоставляет таблицы масс для каждого вида продукции металлопроката. Однако значения в них получены теоретическим путем, то есть, исходя из данных регламентированных ГОСТ. Реальные показатели могут заметно отличаться.
Как рассчитать вес круглой трубы
Наиболее часто применяется метод, предлагающий вычислить объем материала 1 метра изделия. Пусть, общая длина трубопровода, полученная при вычислениях, составляет 100 м, при диаметре равном 50 мм и толщине стенки 3 мм.
- Вычисляется длина окружности как произведение диаметра и числа пи: 0,050*3,142=0,1571 м.
- Так как определяется масса одного погонного метра, то нет нужды умножать полученную величину на единицу.
- Объем материала рассчитывается как произведение площади поверхности и толщины стенки: 0,1571*0,004=0,0006284 куб м.
- Вычисляется вес изделия, для этого полученная величина умножается на плотность (для ВГП применяется сталь с плотностью в 7,85 г/куб см). Отсюда: 0,0006284*7850=4,933 кг.
- Масса всего запланированного трубопровода составит: 100*4,933=493,3 кг.
Расчет по формуле
Для вычисления массы оцинкованного и черного изделий применяются разные формулы.
M=Pi*(d-s)*s*R/1000 – для оцинкованных,
M=(d-s)*s/40,55 – для черного металлопроката.
- M= масса изделия,
- Pi= число пи равное 3, 142,
- d= наружный диаметр, фактический (мм),
- s= толщина стенки (мм),
- R= плотность стали (г/куб см).
Если предполагается использование нержавеющих ВГП, то приведенные выше данные при подстановке в формулу дадут такой результат: 3,142*(50-4)*4*7,85/1000=4,538 кг.
Теоретические вычисления, производимые по разным формулам, не дают точного совпадения цифр. Готовые таблицы данных содержат усредненный результат.
Как узнать вес трубы ВГП Инструкция по расчету веса 1 погонного метра трубы ВГП.
Для каких целей определяется масса труб из стали
Стальные трубы широко используются в строительной сфере. В любом проекте можно встретить информацию о том, какую массу имеет водопроводная коммуникация, проложенная в постройке. То же самое касается других трубопроводных систем и конструкций, выполненных из профильного проката. Вес водогазопроводных стальных труб вычисляется несколькими способами. Для чего еще требуется расчет данного параметра?
Вычисление веса металлических труб производится перед транспортировкой изделий
Теоретическая масса необходима для продажи, так как реализация труб осуществляется с учетом массы, а не длины. Таким образом, определение этого показателя дает возможность вычислить стоимость отдельно взятой партии.
Расчет массы данных изделий используется в строительстве для определения прочности будущей конструкции. Этот параметр позволяет узнать, какие нагрузки сможет переносить каркас, изготовленный из труб.
И, наконец, вычисление веса металлических труб производится перед транспортировкой изделий. Перевозка должна производиться на специальном грузовом оборудовании с учетом возможной нагрузки. При заключении договора, в котором указывается количество изделий и их масса, следует быть уверенными, что транспортировка будет осуществлена за одну поездку.
Знать вес труб необходимо для продажи, так как реализация материала осуществляется с учетом массы, а не длины
Таким образом, знание массы стальных труб является необходимым условием при их приобретении. Безусловно, при покупке данных деталей поштучно нет необходимости в подобном расчете. Определение веса в такой ситуации может потребоваться только для того, чтобы рассчитать реальную стоимость изделий.
Как вычислить пропускную способность
Табличный способ – самый простой. Таблиц подсчета разработано несколько: можно выбрать ту, которая подойдет в зависимости от известных параметров.
Расчет по температуре теплоносителя
С ростом температуры уменьшается проходимость трубы – вода расширяется и тем самым создает дополнительное трение.
Вычислить нужные данные можно по специальной таблице:
| Трубное сечение (мм) | Пропускная способность | |||
| По теплоте (гкл/ч) | По теплоносителю (т/ч) | |||
| Вода | Пар | Вода | Пар | |
| 15 | 0,011 | 0,005 | 0,182 | 0,009 |
| 25 | 0,039 | 0,018 | 0,650 | 0,033 |
| 38 | 0,11 | 0,05 | 1,82 | 0,091 |
| 50 | 0,24 | 0,11 | 4,00 | 0,20 |
| 75 | 0,72 | 0,33 | 12,0 | 0,60 |
| 100 | 1,51 | 0,69 | 25,0 | 1,25 |
| 125 | 2,70 | 1,24 | 45,0 | 2,25 |
| 150 | 4,36 | 2,00 | 72,8 | 3,64 |
| 200 | 9,23 | 4,24 | 154 | 7,70 |
| 250 | 16,6 | 7,60 | 276 | 13,8 |
| 300 | 26,6 | 12,2 | 444 | 22,2 |
| 350 | 40,3 | 18,5 | 672 | 33,6 |
| 400 | 56,5 | 26,0 | 940 | 47,0 |
| 450 | 68,3 | 36,0 | 1310 | 65,5 |
| 500 | 103 | 47,4 | 1730 | 86,5 |
| 600 | 167 | 76,5 | 2780 | 139 |
| 700 | 250 | 115 | 4160 | 208 |
| 800 | 354 | 162 | 5900 | 295 |
| 900 | 633 | 291 | 10500 | 525 |
| 1000 | 1020 | 470 | 17100 | 855 |
Поиск данных в зависимости от давления
Давление потока воды общей магистрали учитывается при подборе труб
При подборе труб для установки любой коммуникационной сети нужно учесть давление потока в общей магистрали. Если предусмотрен напор под высоким давлением, надо устанавливать трубы с большим сечением, чем при движении самотеком. Если при подборе трубных отрезков не учтены эти параметры, а по малым сетям пропускают большой водный поток, они станут издавать шум, вибрировать и быстро придут в негодность.
Чтобы найти наибольший расчетный водный расход, используется таблица пропускной способности труб в зависимости от диаметра и разных показателей давления воды:
| Расход | Пропускная способность | |||||||||
| Сечение трубы | 15 мм | 20 мм | 25 мм | 32 мм | 40 мм | 50 мм | 65 мм | 80 мм | 100 мм | |
| Па/м | Мбар/м | Меньше 0,15 м/с | 0,15 м/с | 0,3 м/с | ||||||
| 90,0 | 0,900 | 173 | 403 | 745 | 1627 | 2488 | 4716 | 9612 | 14940 | 30240 |
| 92,5 | 0,925 | 176 | 407 | 756 | 1652 | 2524 | 4788 | 9756 | 15156 | 30672 |
| 95,0 | 0,950 | 176 | 414 | 767 | 1678 | 2560 | 4860 | 9900 | 15372 | 31104 |
| 97,5 | 0,975 | 180 | 421 | 778 | 1699 | 2596 | 4932 | 10044 | 15552 | 31500 |
| 100,0 | 1000,0 | 184 | 425 | 788 | 1724 | 2632 | 5004 | 10152 | 15768 | 31932 |
| 120,0 | 1200,0 | 202 | 472 | 871 | 1897 | 2898 | 5508 | 11196 | 17352 | 35100 |
| 140,0 | 1400,0 | 220 | 511 | 943 | 2059 | 3143 | 5976 | 12132 | 18792 | 38160 |
| 160,0 | 1600,0 | 234 | 547 | 1015 | 2210 | 3373 | 6408 | 12996 | 20160 | 40680 |
| 180,0 | 1800,0 | 252 | 583 | 1080 | 2354 | 3589 | 6804 | 13824 | 21420 | 43200 |
| 200,0 | 2000,0 | 266 | 619 | 1151 | 2488 | 3780 | 7200 | 14580 | 22644 | 45720 |
| 220,0 | 2200,0 | 281 | 652 | 1202 | 2617 | 3996 | 7560 | 15336 | 23760 | 47880 |
| 240,0 | 2400,0 | 288 | 680 | 1256 | 2740 | 4176 | 7920 | 16056 | 24876 | 50400 |
| 260,0 | 2600,0 | 306 | 713 | 1310 | 2855 | 4356 | 8244 | 16740 | 25920 | 52200 |
| 280,0 | 2800,0 | 317 | 742 | 1364 | 2970 | 4356 | 8568 | 17338 | 26928 | 54360 |
| 300,0 | 3000, | 331 | 767 | 1415 | 3078 | 4680 | 8892 | 18000 | 27900 | 56160 |
Так же, рассчитывая расход воды через трубу по таблице значений диаметра трубы и давления, учитывается не только количество кранов, но и численность водонагревателей, ванн и иных потребителей.
Гидравлический расчет по Шевелеву
Для наиболее верного выявления показателей всей водоснабжающей сети используют особые справочные материалы. В них определены ходовые характеристики для труб из разных материалов.
Такая характеристика как зависит от нескольких факторов. Прежде всего, это диаметр трубы, а также тип жидкости, и другие показатели.
Для гидравлического расчета трубопровода вы можете воспользоваться калькулятором гидравлического расчета трубопровода .
При расчете любых систем, основанных на циркуляции жидкости по трубам, возникает необходимость точного определения пропускной способности труб
. Это метрическая величина, которая характеризует количество жидкости, протекающее по трубам за определенный промежуток времени. Данный показатель напрямую связан с материалом, из которого изготовлены трубы.
Если взять, к примеру, трубы из пластика , то они отличаются практически одинаковой пропускной способностью на протяжении всего срока эксплуатации. Пластик, в отличие от металла, не склонен к возникновению коррозии, поэтому постепенного нарастания отложений в нем не наблюдается.
Что касается труб из металла , то их пропускная способность уменьшается
год за годом. Из-за появления ржавчины происходит отслойка материала внутри труб. Это приводит к шероховатости поверхности и образованию еще большего налета. Особенно быстро этот процесс происходит в трубах с горячей водой.
Далее приведена таблица приближенных значений которая создана для облегчения определения пропускной способности труб внутриквартирной разводки. В данной таблице не учтено уменьшение пропускной способности за счет появления осадочных наростов внутри трубы.
