Калькулятор веса профильной трубы

Как считает калькулятор

Массу трубы считают через площадь сечения. Сечение профильной трубы — рамка из четырёх стенок со скруглёнными углами. Площадь рамки — наружный прямоугольник минус внутренний, а скругления углов немного уменьшают её. Площадь сечения, умноженная на плотность стали, даёт массу одного метра: при плотности 7,85 г/см³ каждый квадратный миллиметр сечения весит 7,85 г на метр длины.

Площадь сечения = 2 × s × (A + B) − 4 × s² − (4 − π) × (R² − r²)

Масса 1 м = площадь сечения в мм² × 0,00785 кг

Здесь A и B — наружные стороны, s — толщина стенки, R — наружный радиус скругления угла, r = R − s — внутренний. Калькулятор берёт R = 1,5 s: для такого радиуса рассчитаны характеристики труб в ГОСТ 8639. Масса всей длины — масса 1 м, умноженная на длину отрезка и число отрезков.

Числа в примере условные и не служат рекомендацией: сечение трубы задаёт проект. Пример — труба 40 × 20 мм со стенкой 2 мм, 20 отрезков по 6 м:

• Радиусы: R = 1,5 × 2 = 3 мм, r = 3 − 2 = 1 мм.
• Площадь сечения: 2 × 2 × 60 − 4 × 4 − 0,858 × (9 − 1) ≈ 217,1 мм², то есть 2,171 см².
• Масса 1 м: 217,1 × 0,00785 ≈ 1,704 кг.
• Общая длина: 6 × 20 = 120 м.
• Масса: 1,704 × 120 ≈ 204,5 кг, или 0,205 т.

Таблицы ГОСТ и формула

Массу 1 м профильной трубы приводят таблицы стандартов: ГОСТ 8639 для квадратных труб и ГОСТ 8645 для прямоугольных. Массу в них вычислили при плотности стали 7,85 г/см³, а саму формулу стандарты не печатают. Наружный радиус скругления ГОСТ 8639 ограничивает: не больше 2 s, а по согласованию — не больше 1,5 s. Статические характеристики труб в нём рассчитаны для R = 1,5 s. С таким радиусом площадь сечения по формуле калькулятора совпадает с таблицами ГОСТ, а масса — с точностью до округления:

В справочниках встречается формула массы в одну строку: 0,0157 × s × (A + B − 2,86 × s), где размеры — в миллиметрах, а масса — в килограммах на метр. Это то же сечение с наружным радиусом 1,5 s, только сокращённое: результат по ней выходит тот же.

Тонны в метры

Профтрубу продают и метрами, и по массе. Чтобы узнать, сколько метров в заданной массе, массу делят на массу 1 м. В примере: 1000 ÷ 1,704 ≈ 586,7 м трубы 40 × 20 × 2 в одной тонне. Впишите массу в тоннах в поле «Масса для пересчёта» — калькулятор покажет метры. Для 500 кг впишите 0,5.

Масса метра сильнее всего зависит от стенки. Труба 40 × 20 со стенкой 1,5 мм весит около 1,312 кг на метр, и в тонне её уже около 762 м. Поэтому толщину стенки берут из маркировки, а не на глаз: при одинаковых наружных размерах труба с другой стенкой — это другой вес и другая несущая способность.

Площадь под окраску

Профтрубу на улице грунтуют и красят по наружной поверхности. Её площадь на метр длины — периметр сечения: две суммы сторон, а на скруглённых углах периметр немного короче.

Поверхность 1 м = (2 × (A + B) − (8 − 2π) × R) ÷ 1000, м²

Для трубы 40 × 20 × 2: (120 − 1,717 × 3) ÷ 1000 ≈ 0,115 м² на метр, а на 120 м — 13,78 м².

Краску калькулятор считает так же, как калькулятор краски: расход за один слой берут из инструкции производителя — в мл/м², л/м², м²/л, г/м² или кг/м² — и умножают на площадь и число слоёв. Условный пример: при расходе 150 г/м² на 13,78 м² уходит 13,78 × 0,15 ≈ 2,07 кг краски за слой, а за два слоя — 4,13 кг.

Грунт считают тем же способом: впишите его расход и число слоёв вместо краски. Как грунтуют и красят швы и торцы, чтобы каркас не ржавел, разобрано в статье о защите металла от коррозии.

Как снять размеры

• Стороны A и B — наружные, в миллиметрах, как в маркировке: труба 40 × 20 × 2 — это A = 40, B = 20 и стенка 2 мм. У квадратной трубы B вписывают таким же, как A.
• Толщина стенки — из маркировки или документа на партию. На готовой трубе её меряют штангенциркулем на торце.
• Допуски. По ГОСТ 8639 толщина стенки электросварной трубы может отличаться от номинальной на ±10 %, наружный размер до 30 мм — на ±0,3 мм, от 30 до 50 мм — на ±0,4 мм. Поэтому фактическая масса партии отличается от расчётной.
• Длина и отрезки. Длину отрезка вписывают в метрах, а число отрезков — целым. Если длина одна, отрезков 1.
• Разные сечения. Каркас из труб разного размера считают по каждому сечению отдельно, а массу складывают. Какие сечения идут на стойки, балки и прогоны, разобрано в статье о фермах для навеса.

Что не входит в расчёт

• Внутренняя поверхность и торцы. Окраску калькулятор считает по наружной поверхности.
• Запас на обрезки при раскрое и на подкраску после монтажа.
• Пластины, закладные детали и крепёж — их считают по чертежу.
• Подбор сечения. Выдержит ли труба нагрузку, калькулятор не проверяет: сечение задаёт расчёт по проекту.
• Фактическая масса. Калькулятор показывает теоретическую массу, а у партии она отличается в пределах допусков стандарта.