Розрахунок труби: площі поверхні, товщини стінки, маси

  1. Для чого потрібні розрахунки параметрів труб
  2. Внутрішній і зовнішній діаметр, товщина стінки, радіус
  3. Розрахунок площі поверхні труби
  4. розрахунок ваги
  5. Як вирахувати площу поперечного перерізу
  6. Як розрахувати обсяг води в трубопроводі

При будівництві та облаштуванні будинку труби не завжди використовуються для транспортування рідин або газів. Часто вони виступають як будівельний матеріал - для створення каркаса різних будівель, опор для навісів і т.д. При визначенні параметрів систем і споруд необхідно вирахувати різні характеристики її складових. В даному випадку сам процес називають розрахунок труби, а включає він у себе як вимірювання, так і обчислення.

Для чого потрібні розрахунки параметрів труб

Зміст статті

У сучасному будівництві використовуються не тільки сталеві або оцинковані труби. Вибір вже досить широкий - ПВХ, поліетилен (ПНД і ПВД), поліпропілен, металлопластк, гофрований нержавіюча сталь. Вони хороші тим, що мають не таку велику масу, як сталеві аналоги. Проте, при транспортуванні полімерних виробів у великих обсягах знати їх масу бажано - щоб зрозуміти, яка машина потрібна. Вага металевих труб ще важливіше - доставку вважають за тоннажем. Так що цей параметр бажано контролювати.

При будівництві та облаштуванні будинку труби не завжди використовуються для транспортування рідин або газів

Те, що не можна виміряти, можна розрахувати

Знати площу зовнішньої поверхні труби треба для закупівлі фарби та теплоізоляційних матеріалів. Фарбують тільки сталеві вироби, адже вони схильні до корозії на відміну від полімерних. Ось і доводиться захищати поверхню від впливу агресивних середовищ. Використовують їх частіше для будівництва парканів , Каркасів для госпбудівель ( гаражів , Сараїв, альтанок , побутівок ), Так що умови експлуатації - важкі, захист необхідний, тому всі каркаси вимагають забарвлення. Ось тут і потрібно площа поверхні, що фарбується - зовнішня площа труби.

При спорудженні системи водопостачання приватного будинку або дачі, труби прокладають від джерела води ( колодязя або свердловини) до будинку - під землею. І все одно, щоб вони не замерзли, потрібно утеплення. Розрахувати кількість утеплювача можна знаючи площу зовнішньої поверхні трубопроводу. Тільки в цьому випадку треба брати матеріал з солідним запасом - стики повинні перекриватися з солідним запасом.

Перетин труби необхідно для визначення пропускної здатності - чи зможе цей виріб провести необхідну кількість рідини або газу. Цей же параметр часто потрібен при виборі діаметра труб для опалення і водопроводу, розрахунку продуктивності насоса і т.д.

Внутрішній і зовнішній діаметр, товщина стінки, радіус

Труби - специфічний продукт. Вони мають внутрішній і зовнішній діаметр, так як стінка у них товста, її товщина залежить від типу труби і матеріалу з якого вона виготовлена. У технічних характеристиках частіше вказують зовнішній діаметр і товщину стінки.

У технічних характеристиках частіше вказують зовнішній діаметр і товщину стінки

Внутрішній і зовнішній діаметр труби, товщина стінки

Маючи ці два значення, легко вирахувати внутрішній діаметр - від зовнішнього відняти подвоєну товщину стінки: d = D - 2 * S. Якщо у вас зовнішній діаметр 32 мм, товщина стінки 3 мм, то внутрішній діаметр буде: 32 мм - 2 * 3 мм = 26 мм.

Якщо ж навпаки, є внутрішній діаметр і товщина стінки, а потрібен зовнішній - до наявного значенням додаємо подвоєну товщину стеки.

З радіусами (позначаються літерою R) ще простіше - це половина від діаметра: R = 1/2 D. Наприклад, знайдемо радіус труби діаметром 32 мм. Просто 32 ділимо на два, отримуємо 16 мм.

Вимірювання штангенциркулем точніші

Що робити, якщо технічних даних труби немає? Вимірювати. Якщо особлива точність не потрібна, підійде і звичайна лінійка, для більш точних вимірювань краще використовувати штангенциркуль.

Розрахунок площі поверхні труби

Труба являє собою дуже довгий циліндр, і площа поверхню труби розраховується як площа циліндра. Для обчислень потрібно радіус (внутрішній або зовнішній - залежить від того, яку поверхню вам треба розрахувати) і довжина відрізка, який вам необхідний.

Для обчислень потрібно радіус (внутрішній або зовнішній - залежить від того, яку поверхню вам треба розрахувати) і довжина відрізка, який вам необхідний

Формула розрахунку бічній поверхні труби

Щоб знайти бічну площа циліндра, перемножуємо радіус і довжину, отримане значення множимо на два, а потім - на число «Пі», отримуємо шукану величину. При бажанні можна розрахувати поверхню одного метра, її потім можна множити на потрібну довжину.

Для прикладу розрахуємо зовнішню поверхню шматка труби довжиною 5 метрів, з діаметром 12 см. Для початку підрахуємо діаметр: ділимо діаметр на 2, отримуємо 6 см. Тепер все величини треба привести до одних одиницях виміру. Так як площа вважається в квадратних метрах, то сантиметри переводимо в метри. 6 см = 0,06 м. Далі підставляємо всі в формулу: S = 2 * 3,14 * 0,06 * 5 = 1,884 м2. Якщо округлити, вийде 1,9 м2.

розрахунок ваги

З розрахунком ваги труби все просто: треба знати, скільки важить погонний метр, потім цю величину помножити на довжину в метрах. Вага круглих сталевих труб є в довідниках, так як цей вид металопрокату стандартизований. Маса одного погонного метра залежить від діаметра і товщини стінки. Один момент: стандартний вага дан для стали щільністю 7,85 г / см2 - це той вид, який рекомендований ГОСТом.

Один момент: стандартний вага дан для стали щільністю 7,85 г / см2 - це той вид, який рекомендований ГОСТом

Таблиця ваги круглих сталевих труб

У таблиці Д - зовнішній діаметр, умовний прохід - внутрішній діаметр, І ще один важливий момент: вказана маса звичайних сталевого прокату, оцинковані на 3% важче.

Таблиця ваги профилированной труби квадратного перетину

Як вирахувати площу поперечного перерізу

Формула знаходження площі перетину круглої труби

Якщо труба кругла, площа перетину вважати треба за формулою площі круга: S = π * R2. Де R - радіус (внутрішній), π - 3,14. Разом, треба звести радіус в квадрат і помножити його на 3,14.

Наприклад, площа перетину труби діаметром 90 мм. Знаходимо радіус - 90 мм / 2 = 45 мм. У сантиметрах це 4,5 см. Зводимо в квадрат: 4,5 * 4,5 = 2,025 см2, підставляємо в формулу S = 2 * 20,25 см2 = 40,5 см2.

Площа перетину профилированной труби обчислюється за формулою площі прямокутника: S = a * b, де a і b - довжини сторін прямокутника. Якщо вважати перетин профілю 40 х 50 мм, отримаємо S = 40 мм * 50 мм = 2000 мм 2 або 20 см2 або 0,002 м2.

Як розрахувати обсяг води в трубопроводі

При організації системи опалення буває потрібен такий параметр, як обсяг води, яка поміститься в трубі. Це необхідно при розрахунку кількості теплоносія в системі. Для даного випадку потрібна формула обсягу циліндра.

Для даного випадку потрібна формула обсягу циліндра

Формула розрахунку обсягу води в трубі

Тут є два шляхи: спочатку вирахувати площу перетину (описано вище) і її помножити на довжину трубопроводу. Якщо вважати все за формулою, потрібен буде внутрішній радіус і загальна довжина трубопроводу. Розрахуємо скільки води поміститься в системі з 32 міліметрових труб довжиною 30 метрів.

Спочатку переведемо міліметри в метри: 32 мм = 0,032 м, знаходимо радіус (ділимо навпіл) - 0,016 м. Підставляємо у формулу V = 3,14 * 0,0162 * 30 м = 0,0241 м3. Вийшло = трохи більше двох сотих кубометра. Але ми звикли обсяг системи вимірювати літрами. Щоб кубометри перевести в літри, треба помножити отриману цифру на 1000. Виходить 24,1 літра.