Metod för beräkning av stålvikt
Den här kalkylatorn bestämmer stålvikt utifrån tvärsnittets mått, längden och materialets densitet. Den är lämplig för snabb uppskattning av vikten för armeringsstål, runt rör, I-balk, U-profil, vinkelprofil, plattstål, T-profil och rektangulärt hålprofil vid inköp, kapning, transport och preliminär kontroll av laster.
Beräkningen bygger på tvärsnittets teoretiska geometri. För de flesta ändamål räcker detta för att få ett tydligt riktvärde för vikten av en enskild del eller ett parti identiska element innan kontroll mot profiltabeller, tillverkarens katalog eller leveransspecifikationen.
Riktvärden och rekommendationer
Allmän beräkningsprincip
Beräkningsordning. Först bestäms tvärsnittsarean utifrån de angivna måtten i millimeter. Därefter omvandlas arean till kvadratmeter, multipliceras med elementets längd i meter och med materialets densitet i kg/m3. Resultatet är vikten i kilogram.
Vikt = Tvärsnittsarea × Längd × Densitet
Måttenheter. Tvärsnittets mått anges i mm, längden i m och densiteten i kg/m3. Detta arbetssätt gör beräkningen konsekvent för alla profilformer, och det är bara metoden för att bestämma tvärsnittsarean som ändras.
Densitet. Standardvärdet tas vanligtvis som 7850 kg/m3 för vanligt konstruktionsstål. Om användaren anger ett annat densitetsvärde räknas slutvikten om proportionellt, så kalkylatorn kan även användas för stålsorter med något annan faktisk densitet.
Rundstång och armeringsstål
Cirkelgeometri. För rundstång bestäms tvärsnittsarean utifrån ytterdiametern d. Formel för en cirkel används med beräkningsvärdet π = 3.14.
S = 3.14 × d2 / 4
Resultatets innebörd. Efter att arean har omvandlats från mm2 till m2 beräknas volymen för hela längden och därefter vikten. För armeringsstål är detta den teoretiska vikten baserad på stångens geometri, inte den tabellerade massan för en viss tillverkares sortiment.
Runt rör
Hålt tvärsnitt. För ett runt rör beräknas först arean av den yttre cirkeln och därefter dras arean av det inre hålrummet av. Innerdiametern antas vara d - 2t, där d är ytterdiametern och t är väggtjockleken.
S = 3.14 × (d2 - (d - 2t)2) / 4
Praktisk innebörd. Den här beräkningen visar hur mycket metall som återstår i tvärsnittet efter att det ihåliga området har dragits bort. Vikten bestäms sedan med den allmänna formeln med hjälp av längd och densitet.
I-balk, U-profil och T-profil
Sammansatt tvärsnitt. Kalkylatorn behandlar dessa profiler som en kombination av enkla rektanglar. Tvärsnittsarean fås genom att summera areorna för livet och flänsarna, utan komplicerad modellering av radier, lutande ytor och tillverkningsövergångar.
I-balk. För en I-balk används arean av livet med höjden h - 2h1 och tjockleken t, därefter läggs areorna för två flänsar med bredden b och höjden h1 till.
S = (h - 2h1) × t + 2 × b × h1
U-profil. För en U-profil används samma logik för areasummering. Arean av livet och areorna för två flänsar summeras.
S = (h - 2t) × s + 2 × b × t
T-profil. För en T-profil beräknas tvärsnittsarean som summan av flänsarean och arean av livet under flänsen.
S = b × h1 + (h - h1) × t
Tillägg för avrundningar. För I-balkar, U-profiler och T-profiler visar kalkylatorn också ett ökat viktvärde med ett ungefärligt tillägg på upp till 1.5%. Detta görs eftersom inre övergångar och anslutningar i verkliga valsade profiler vanligtvis inte är helt rektangulära och kan öka den faktiska metallarean något.
Vinkelprofil
Tvärsnitt med två ben. Arean för vinkelprofilen bestäms som summan av areorna för två ben, med hänsyn till att överlappningszonen inte får räknas dubbelt. Resultatet blir den teoretiska arean för en liksidig eller oliksidig vinkelprofil utifrån de angivna måtten.
S = a × t + (b - t) × t
Tillägg för innerradie. Ett extra riktvärde med en ökning på upp till 1% visas också. Detta beror på att en verklig varmvalsad vinkelprofil normalt har en innerradie i roten, vilket ökar tvärsnittsarean något jämfört med den förenklade rektangulära modellen.
Plattstål
Den mest direkta beräkningen. För plattstål är tvärsnittsarean lika med bredd multiplicerad med tjocklek. Därefter bestäms volymen från längden och slutvikten från densiteten.
S = h × t
När denna beräkning är särskilt användbar. Den här metoden används ofta för remsor, täckplåtar, ingjutna delar och andra element med konstant rektangulärt tvärsnitt där geometrin inte kräver ytterligare tillägg.
Rektangulärt hålprofil
Förenklad väggmodell. För ett rektangulärt eller kvadratiskt hålprofil beräknas arean som summan av areorna för två horisontella och två vertikala väggar. Samtidigt dras dubbel väggtjocklek av från höjden, så att det inre hålrummet inte tas med i metallberäkningen.
S = 2 × b × t + 2 × (h - 2t) × t
Val av slutvärde. Huvudresultatet är den beräknade vikten baserad på den angivna rektangulära modellen. Kalkylatorn visar också ett extra riktvärde som kan vara upp till 5% lägre än grundresultatet, eftersom de verkliga hörnen i ett rektangulärt hålprofil är avrundade och metallarean vanligtvis är något mindre än i en ideal rektangulär kontur.
Avrundning av resultatet
Visningsnoggrannhet. Slutvikten visas avrundad till 0.001 kg. Detta är praktiskt för små delar och korta längder, men för stora partier bör den totala leveransvikten fortfarande kontrolleras mot profiltabeller, leveranssedel eller tillverkarens certifikat.
Relaterade europeiska standarder
Profiltabeller och mått. För kontroll av geometri och tabellerad massa för valsade konstruktionsprofiler används vanligtvis EN 10365 ”Varmvalsade U-profiler av stål samt I- och H-profiler. Mått och massor”. Sådana dokument används för att jämföra om beräkningen från de angivna måtten motsvarar en standardprofil.
Vinkelprofiler. För liksidiga och oliksidiga vinkelprofiler används vanligtvis EN 10056-1 ”Liksidiga och oliksidiga vinkelprofiler av konstruktionsstål. Del 1. Mått” och EN 10056-2 ”Liksidiga och oliksidiga vinkelprofiler av konstruktionsstål. Del 2. Toleranser för form och mått”.
Hålprofiler. För runda, kvadratiska och rektangulära hålprofiler används vanligtvis EN 10219-2 ”Kallformade svetsade konstruktionshålprofiler. Del 2. Toleranser, mått och tvärsnittsegenskaper” och EN 10210-2 ”Varmbearbetade konstruktionshålprofiler. Del 2. Toleranser, mått och tvärsnittsegenskaper”.
Armeringsstål. För armeringsstål är EN 10080 ”Stål för armering av betong. Svetsbart armeringsstål. Allmänt” en viktig referens. Denna standard är användbar när den beräknade vikten ska jämföras med egenskaperna hos en viss armeringsprodukt.
Hur standarder används tillsammans med kalkylatorn. Kalkylatorn ger först den teoretiska vikten baserad på geometri och densitet. Om ett leveransvärde eller ett normativt referensvärde behövs bör resultatet därefter jämföras med den tabellerade massan för standardprofilen enligt relevant europeisk standard.
FAQs
Varför kan vikten från kalkylatorn skilja sig från vikten i katalogen?
Kalkylatorn bestämmer den teoretiska vikten utifrån de angivna måtten och densiteten. En katalog eller en profiltabell tar vanligtvis hänsyn till den verkliga profilformen, radier, tillverkningsmetod och toleranser, så slutvärdena kan avvika något.
Kan denna beräkning användas för rostfritt stål eller en annan metall?
Ja, om motsvarande materialdensitet i kg/m3 anges. Beräkningslogiken är densamma, eftersom kalkylatorn först bestämmer metallvolymen och sedan omvandlar den till vikt med hjälp av densitet.
Vilket värde bör betraktas som huvudresultat om kalkylatorn visar två värden?
Huvudresultatet bör vara grundberäkningen baserad på den angivna geometrin. Det extra värdet är avsett som en praktisk vägledning när formen på den verkliga profilen kan avvika något från den förenklade beräkningsmodellen på grund av avrundade hörn och övergångar.
Är denna beräkning lämplig för transportbokning och lastuppskattning?
För en preliminär uppskattning av stålvikt fungerar denna beräkning bra. För slutliga logistikbeslut, val av lyftkapacitet och konstruktionskontroller är det bättre att bekräfta stålvikten mot leverantörens specifikation och projektdata.
Vad är mest exakt vid inköp, beräkning efter mått eller tabellerad massa?
För en icke-standardiserad del som skärs ur plåt eller tillverkas enligt angivna mått är den geometriska beräkningen mer användbar. För standardiserade valsade stålprofiler från ett produktsortiment är det vanligtvis mer exakt att utgå från tabellerad massa enligt relevant europeisk standard eller tillverkarens katalog.