Расчет трубы: как рассчитать вес, массу и объем трубы

Способы изгиба труб

Потребность в изгибе труб может возникнуть в ряде случаев, к примеру, в процессе монтажа трубопровода, если нужно «обойти» какое-либо препятствие. Также нередко приходится прибегать к этой операции в процессе изготовления различных металлоконструкций, таких как навесы, теплицы, беседки и т.д.

Следует отметить, что если речь заходит об изгибе труб, то имеются в виду следующие их виды:

Подходящие для изгибания виды труб

Далее я расскажу, как согнуть в домашних условиях все вышеперечисленные виду труб.

Металлические круглого сечения

Процесс изгиба металлических заготовок круглого сечение достаточно сложный, так как они легко деформируются, а иногда и рвутся. Поэтому когда изгибом занимаются в промышленных условиях, особенно если требуется маленький радиус, перед тем как осуществить эту операцию выполняют расчет трубы на изгиб.

Загибание металлической детали в домашних условиях

В домашних условиях, конечно, точная формула расчета трубы на изгиб вам не понадобится. Единственное, нужно определить минимальный допустимый радиус. Его значение во многом зависит от способа, которым выполняется эта операция:

при нагреве набитой песком детали – R= 3.5хDH;
с использованием трубогибочного станка (изгибание холодным способом) – R=4хDH;
изгиб с получением рифленых складок (гнутье горячим способом) — R= 2.5хDH.

В этих формулах используются следующие значения:

Буквенное обозначение	Значение
R	Минимальный радиус изгиба
DH	Радиус заготовки

Надо сказать, что существует более универсальный расчет – радиус должен составлять не менее пяти диаметров трубы.

Итак, с теорией мы немного разобрались, теперь перейдем к практике. Как уже было сказано выше, существует несколько способов решения этой задачи. Наиболее простой из них – это использование специального станка – трубогиба.

Правда, цена подобного инструмента довольно высокая – стоимость гидравлического станка, который позволяет загибать заготовки диаметром до четырех дюймов, начинается 15000-16000 рублей. Стоимость ручного трубогиба, который позволяет работать с деталями диаметром до одного дюйма, составляет 4 700- 5 000 рублей.

Схема изгибания профильной или круглой трубы вокруг штырей

Однако, не всегда трубогиб имеется под рукой, к тому же, если вам нужно выполнить эту операцию единоразово, то приобретать ради этого инструмент, конечно же, не имеет смысла. В таком случае можно выполнить изгиб при помощи колышков.

Делается это следующим образом:

прежде всего нужно начертить радиус изгиба на подходящей площадке;
затем по контуру вкапываются металлические прутья. Располагать их желательно как можно ближе друг к другу. Для надежности прутья можно забетонировать.

Рядом с крайним прутом нужно вставить еще один, чтобы загибаемая деталь могла поместиться между ними. Это необходимо для ее фиксации;

далее надо засыпать в сгибаемую трубу соль или песок. При этом в отверстия с двух сторон следует забить деревянные пробки;
после этого деталь фиксируется между двумя первыми прутьями и затем загибается вокруг остальных прутьев, как показано на схеме выше.

Самодельный трубогиб из крючков

Альтернативой этому варианту является использование крючков, которые крепятся к куску фанеры и образуют необходимый радиус, как на фото выше. Если же нужно получить меньший диаметр, в качестве шаблона следует использовать широкий диск или валик.

Надо сказать, что оба способа подходят для деталей диаметром не более 16-20 мм. Если же вы хотите загнуть заготовку большего диаметра, место сгиба следует хорошо разогреть.

Если вам нужно придать форму заготовкам из цветных металлов, прочность на изгиб которых значительно меньше, чем у стальных аналогов, можно воспользоваться пружиной. Последняя должна строго соответствовать внутреннему диаметру, так как вставляется внутрь трубки. Конечно, можно надеть пружину и снаружи, но в таком случае неудобно совершать изгиб.

Способы определения удельного веса стальных электросварных труб

Вес электросварных труб, как и любых других, зависит от массы 1 м и геометрических данных, к которым относят: показатели сечения, длину и толщину изделий.

Длина изделия для вычисления удельной массы равняется 1 м. Для стальных электросварных труб существует постоянный показатель, который устанавливает плотность изделия. Этот показатель всегда равен 7850 кг/м3.

Для того чтобы произвести вычисление удельной массы, необходимо выполнить следующие действия:

посмотреть вес 1 м стальных труб можно по таблице, где этот параметр уже рассчитан по стандарту;
выполнить вычисление 1 п м трубы по математическим формулам.

Таблица 2

Тип электросварной трубы (Ду/толщ. стенки)	Теоретическая удельная масса, кг
1620х20	789,17
1320х9	290,98
720х8	140,47
1120х16	435,62
1620х14	554,48
820х19	375,32
1220х20	542,55
720х12	209,52
1420х18	622,36
1120х10	273,74
720х19	328,47
1620х16	632,91
1320х20	641,20
920х8	179,93
1520х10	372,39
820х14	278,28
1220х10	298,4
1320х14	450,91
920х10	224,42
1620х16	632,91
920х7	157,61
720х7	123,08
1420х12	416,68
219х5	26,39
325х7	54,9

Важно понимать, что оба метода могут дать только приблизительный ответ на то, сколько весит 1 п м электросварной трубы. Это объясняется следующими факторами:

существует множество марок стали, которые, как правило, отличаются по плотности от установленного стандарта (7850 кг/м3). При расчётах общего веса большой партии погрешность может быть довольно ощутимой;
как правило, используемые данные при расчёте определяют форму трубы, как геометрически идеальную, без учёта того, что толщина стенок не может быть одинаковой по всей длине изделия. Каждое изделие имеет закругления в углах, а также наплыв металла на сварном шве. А также существуют некоторые допустимые отклонения в размерах труб, которые не всегда возможно внести в расчётную формулу.
а также стоит отметить, что при вычислениях довольно часто приходиться округлять полученные величины, что влияет на конечный результат.

Любая труба может иметь отклонения по толщине стенок по всей своей длине, но эту погрешность невозможно рассчитать и учесть при математическом определении веса

Рекомендуется определять удельный вес электросварных прямошовных труб, а также других разновидностей металлопроката с помощью специальных таблиц. Как правило, при их составлении используются довольно сложные расчёты по математическим формулам, которые позволяют определить максимально точные значения удельной массы.

Таблица 3

Тип электросварной трубы (Ду/толщ. стенки)	Теоретическая удельная масса, кг
102х3,5	8,5
219х7	36,6
377х10	90,51
108х3,5	9,02
426х6	62,15
219х6	31,52
377х8	72,8
159х7	26,24
114х4,5	12,15
325х9	70,14
133х5	15,78
325х8	62,54
273х7	45,92
133х4	12,73
89х4	8,83
159х8	29,79
273х5	33,05
127х3	9,17
530х10	128,2
133х4,5	14,26
76х3	5,4
273х6	39,51
108х5	12,7
530х8	103,0
114х4	10,85
159х4,5	17,15
89х3	6,36
273х9	58,6
530х6	77,54
108х3	7,77
219х4,5	23,8

Для того, чтобы использовать этот способ, нужно в первую очередь узнать тип продукции, вес которой необходимо рассчитать. После того как тип труб определён, в сети находят таблицу, которая соответствует данному типу металлической продукции. Кроме этого, можно найти информацию по ГОСТ на интересующие вас изделия. Например, для стальных прямошовных электросварных труб с круглым сечением необходимо искать ГОСТ 10704–91.

Второй этап по определению удельной массы включает в себя поиски интересующей вас продукции в таблице № 4.

Таблица 4

Тип электросварной трубы (Ду/толщ. стенки)	Теоретическая удельная масса, кг
1520х14	519,96
1120х17	462,43
820х9	180
920х20	443,91
1620х12	475,87
1220х14	416,38
1520х11	409,36
720х10	175,1
1220х9	268,79
820х8	160,2
1120х14	381,86
1620х10	397,05
920х16	356,7
1420х19	656,46
1220х20	591,87
820х7	140,35
1420х10	347,73
1120х9	246,59
1320х19	609,61
920х14	312,81
1520х18	666,75
1320х12	387,09
820х20	394,58
1320х16	514,54
1420х20	690,52
1120х8	219,39
920х9	202,2

Способ, который подразумевает поиск необходимого значения в таблице, считается наиболее простым и удобным, так как для этого не нужно проводить самостоятельных расчётов. Однако такой способ подразумевает наличие интернета или профильной литературы на эту тему. В том случае, если нет возможности определить удельный вес металлической продукции с помощью таблиц, необходимо провести самостоятельное вычисление этого значения.

Сварные трубы производятся из стальных полос — штрипс, и можно попытаться рассчитать все готового изделия исходя из количества стали, взятой для производства

Как правильно рассчитать диаметр трубы

При выборе труб, из которых будет состоять отопительная система, необходимо знать об их физических и химических свойствах. Гидродинамика системы в значительной мере зависит и от их диаметра.

Существуют оптимальные размеры, которые варьируются между ¾ дюйма и 40 мм. Необходимо знать максимально точно диаметр отопительных труб, потому что они должны выдерживать давление теплоносителей. При неправильном выборе труб (не подходящего диаметра) могут произойти неоправданные тепловые потери.

Необходимо учесть множество факторов:

Температуру.
Силу давления теплоносителя.
Параметр скорости течения теплоносителя.
Общую длину трубопровода и другие.

Наиболее касается это людей, которые занимаются установкой автономной отопительной системы собственноручно. Понятно, что каждый человек не желает тратить денежные средства на специалистов. Но получение консультации у них просто необходимо, поскольку они помогут в правильном расчёте отопительных труб. Диаметры труб, которые используются в системах, имеющих принудительную циркуляцию, прилично отличаются от тех, которые применяются в отопительных системах, имеющих естественную циркуляцию теплоносителей.

Специалистам не трудно осуществить расчёты диаметров труб с использованием различных таблиц, которые указывают параметры теплоносителей, схемы по разводке труб, а также основные характеристики, присущие используемым отопительным приборам.

Расчет площади поверхности трубы

Труба представляет собой очень длинный цилиндр, и площадь поверхность трубы рассчитывается как площадь цилиндра. Для вычислений потребуется радиус (внутренний или наружный — зависит от того, какую поверхность вам надо рассчитать) и длина отрезка, который вам необходим.

Формула расчета боковой поверхности трубы

Чтобы найти боковую площадь цилиндра, перемножаем радиус и длину, полученное значение умножаем на два, а потом — на число «Пи», получаем искомую величину. При желании можно рассчитать поверхность одного метра, ее потом можно умножать на нужную длину.

Статья по теме: Как сделать временное электроснабжение на стройке

Для примера рассчитаем наружную поверхность куска трубы длиной 5 метров, с диаметром 12 см. Для начала высчитаем диаметр: делим диаметр на 2, получаем 6 см. Теперь все величины надо привести к одним единицам измерения. Так как площадь считается в квадратных метрах, то сантиметры переводим в метры. 6 см = 0,06 м. Дальше подставляем все в формулу: S = 2 * 3,14 * 0,06 * 5 = 1,884 м2. Если округлить, получится 1,9 м2.

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.

Расчёты различных параметров трубы

Для того чтобы сделать правильный расчёт необходимых показателей нержавейки, необходимо использовать следующие параметры:

вид материала — из чего сделано трубопроводное изделие;
тип сечения нержавейки;
показатели толщины трубной стенки;
длина нержавейки и др.

Применяя вышеперечисленные сведения, можно сделать расчёт объёма трубы, а затем – расчёт массы трубы или наоборот.

Некоторые сведения можно получить при измерении самой конструкции нержавейки.

Также определённую информацию (размеры металлических труб и др.) можно найти в различных сертификатах, справочных таблицах и ГОСТах.

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.

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

Для чего нужны расчеты параметров труб

В современном строительстве используются не только стальные или оцинкованные трубы. Выбор уже довольно широк — ПВХ, полиэтилен (ПНД и ПВД), полипропилен, металлопластк, гофрированная нержавейка. Они хороши тем, что имеют не такую большую массу, как стальные аналоги. Тем не менее, при транспортировке полимерных изделий в больших объемах знать их массу желательно — чтобы понять, какая машина нужна. Вес металлических труб еще важнее — доставку считают по тоннажу. Так что этот параметр желательно контролировать.

То, что нельзя измерить, можно рассчитать

Знать площадь наружной поверхности трубы надо для закупки краски и теплоизоляционных материалов. Красят только стальные изделия, ведь они подвержены коррозии в отличие от полимерных. Вот и приходится защищать поверхность от воздействия агрессивных сред. Используют их чаще для строительства заборов, каркасов для хозпостроек (гаражей, сараев, беседок, бытовок), так что условия эксплуатации — тяжелы, защита необходима, потому все каркасы требуют окраски. Вот тут и потребуется площадь окрашиваемой поверхности — наружная площадь трубы.

При сооружении системы водоснабжения частного дома или дачи, трубы прокладывают от источника воды (колодца или скважины) до дома — под землей. И все равно, чтобы они не замерзли, требуется утепление. Рассчитать количество утеплителя можно зная площадь наружной поверхности трубопровода. Только в этом случае надо брать материал с солидным запасом — стыки должны перекрываться с солидным запасом.

Сечение трубы необходимо для определения пропускной способности — сможет ли данное изделие провести требуемое количество жидкости или газа. Этот же параметр часто нужен при выборе диаметра труб для отопления и водопровода, расчета производительности насоса и т.д.