Gewicht stalen buis berekenen
Over de berekening van gewicht van stalen buis
De calculator bepaalt het theoretische gewicht van een buis op basis van de geometrische afmetingen, de lengte, het aantal en de materiaaldichtheid. Hij is geschikt voor ronde, vierkante en rechthoekige buizen en helpt snel het gewicht per meter, het gewicht van één buis, het totale gewicht van de partij, het metaalvolume, het buitenoppervlak en het inwendige volume te bepalen. Dit type berekening wordt gebruikt voor het selecteren van metaalproducten, het controleren van het transportgewicht, het inschatten van de belasting op een constructie en het berekenen van het verbruik van coatings.
Richtwaarden en aanbevelingen
Geometrisch model van de berekening
Berekeningsprincipe. De calculator behandelt de buis als een lichaam met een constante doorsnede over de volledige lengte. Dit betekent dat de buitenafmetingen en de wanddikte op elk punt van de buis gelijk worden verondersteld, terwijl langsvormafwijkingen, hoekafrondingen, de lasnaad en productietoleranties niet afzonderlijk worden gemodelleerd.
Meeteenheden. Buitenafmetingen en wanddikte worden ingevoerd in millimeters, de lengte in meters en de materiaaldichtheid in kg/m3. Voor de berekening worden de doorsnede-afmetingen omgerekend naar meters, zodat gewicht, volume en oppervlak in consistente SI-eenheden worden berekend.
Hoe de metalen doorsnede wordt bepaald
Ronde buis. Eerst wordt de binnendiameter bepaald als de buitendiameter minus tweemaal de wanddikte. Daarna wordt het metaaloppervlak berekend als het verschil tussen de buitenste en binnenste cirkel.
Din = Dout - 2t
A = π/4 × (Dout2 - Din2)
Vierkante buis. Bij een vierkante doorsnede wordt de binnenzijde verkleind met 2t, waarna het metaaloppervlak wordt berekend als het verschil tussen de oppervlakken van twee vierkanten.
ain = a - 2t
A = a2 - ain2
Rechthoekige buis. Bij een rechthoekige doorsnede wordt tweemaal de wanddikte afgetrokken van de buitenzijden A en B, waarna het metaaloppervlak wordt berekend als het verschil tussen de buitenste en binnenste rechthoek.
Ain = A - 2t
Bin = B - 2t
S = A × B - Ain × Bin
Betekenis van deze stap. Het metalen doorsnede-oppervlak bepaalt hoeveel materiaal er in 1 strekkende meter buis zit. De holle binnenruimte wordt niet in het gewicht meegenomen.
Hoe uit de doorsnede het gewicht wordt berekend
Gewicht per meter. Nadat het metalen doorsnede-oppervlak is bepaald, vermenigvuldigt de calculator dit met de materiaaldichtheid. Zo wordt het theoretische gewicht van 1 meter buis verkregen.
m1m = ρ × S
Gewicht van één buis. Als de lengte van één buis L bekend is, wordt het gewicht van één stuk bepaald door het gewicht per meter met de lengte te vermenigvuldigen.
m1 = m1m × L
Totaal gewicht van de partij. Het totale gewicht wordt berekend als het gewicht van één buis vermenigvuldigd met het aantal buizen n.
mtotal = m1 × n
Logica van de eindwaarde. Wanneer afmetingen, lengte, aantal en dichtheid worden ingevoerd, geeft de calculator achtereenvolgens drie samenhangende resultaten: gewicht per meter, gewicht van één buis en totaal gewicht van de partij. De belangrijkste berekende waarde is het gewicht per meter, terwijl de andere resultaten daaruit door directe vermenigvuldiging worden afgeleid.
Hoe metaalvolume, buitenoppervlak en inwendig volume worden berekend
Metaalvolume. Het volume van het metalen deel van de volledige partij is gelijk aan het metalen doorsnede-oppervlak vermenigvuldigd met de totale lengte van alle buizen.
Vmetal = S × Ltotal
Totale lengte. Voor een partij buizen wordt de totale lengte eenvoudig bepaald.
Ltotal = L × n
Buitenoppervlak. Voor een ronde buis gebruikt de calculator de buitenomtrek π × Dout, voor een vierkante buis 4a en voor een rechthoekige buis 2(A + B). Deze buitenomtrek wordt vervolgens vermenigvuldigd met de totale lengte. De eindvlakken worden niet meegenomen in de oppervlakteberekening.
Inwendig volume. De holle binnenruimte wordt bepaald uit de inwendige doorsnede en de totale lengte. Voor een ronde buis wordt de binnencirkel gebruikt, terwijl voor een hol profiel het inwendige vierkant of de inwendige rechthoek wordt gebruikt nadat aan elke zijde 2t is afgetrokken.
Materiaaldichtheid en praktische richtwaarden
Typische dichtheidswaarden. De calculator gebruikt gangbare richtwaarden: koolstofstaal - 7850 kg/m3, roestvast staal - 7900 kg/m3, koper - 8900 kg/m3, aluminium - 2700 kg/m3, gietijzer - 7200 kg/m3. Indien nodig kan een aangepaste dichtheidswaarde worden ingevoerd wanneer de materiaalkwaliteit of productgegevens bekend zijn.
Waardoor verschillen met het werkelijke gewicht ontstaan. De calculator bepaalt het theoretische buisgewicht op basis van geometrie en dichtheid. Het werkelijke gewicht van de afgewerkte buis kan iets afwijken door toleranties in wanddikte en afmetingen, productiespecifieke kenmerken en de werkelijke materiaalkwaliteit.
Relatie met Europese normen
Normatieve verwijzing. De rekenlogica volgt de algemene technische benadering die in de Europese praktijk wordt gebruikt voor holle metalen profielen. Voor stalen constructieve holle profielen zijn onder meer EN 10219 voor koudgevormde gelaste constructieve holle profielen, EN 10210 voor warmvervaardigde constructieve holle profielen, EN 10255 voor ongelegeerde stalen buizen geschikt voor lassen en schroefdraadverbindingen, en EN 1993-1-1 als algemene norm voor het ontwerpen van staalconstructies relevant.
Hoe dit in de praktijk wordt gebruikt. Voor een voorlopige selectie, logistiek, kostenraming en belastinginschatting is het theoretische gewicht op basis van afmetingen en dichtheid meestal voldoende. Voor inkoop en constructieberekeningen moet het resultaat worden gecontroleerd aan de hand van de profielaanduiding, de werkelijke materiaalkwaliteit en de tabellen uit de toepasselijke norm of van de fabrikant.
FAQs
Waarom kan het berekende buisgewicht afwijken van de waarde in een prijslijst?
De calculator bepaalt het theoretische buisgewicht op basis van geometrische afmetingen en materiaaldichtheid. Prijslijsten en catalogi gebruiken vaak tabelwaarden uit een norm, waarin toleranties, productreeksen en de kenmerken van het werkelijke profiel al zijn meegenomen.
Kan deze calculator ook worden gebruikt voor roestvaststalen buizen of aluminium holle profielen?
Ja, de berekening is niet alleen geschikt voor gewone stalen buizen. U hoeft alleen het gewenste materiaal te kiezen of de dichtheid handmatig in te voeren, waarna het buisgewicht volgens dezelfde geometrische logica opnieuw wordt berekend.
Wat betekent het gewicht per meter van een buis?
Dit is het basisresultaat dat het theoretische gewicht van één strekkende meter profiel in kg/m aangeeft. De calculator gebruikt deze waarde vervolgens om het gewicht van één buis en het totale gewicht van de partij te bepalen.
Waarom wordt het buitenoppervlak zonder eindvlakken berekend?
Deze aanpak is meestal nuttiger voor praktische taken, zoals het inschatten van verf, primer of corrosiebescherming voor een buis. In de meeste werkelijke berekeningen is de bijdrage van de eindvlakken zeer klein in vergelijking met het manteloppervlak, vooral bij lange buizen.
Is deze berekening geschikt om de belasting op een constructie te controleren?
Ja, de calculator voor buisgewicht is nuttig voor een snelle inschatting van het eigen gewicht van metaalproducten en voor een voorlopige belastingbeoordeling. Voor de definitieve constructieve controle moeten ook de vereiste belastingcombinaties en de toepasselijke Eurocode-regels worden meegenomen, met name EN 1990 en EN 1991-1-1.