Вага одного метра погонного сталевого кутника

Сталевий кутник - це фасонний прокат, який в поперечному розрізі має Г-подібну форму. Він широко використовується у різних сферах промисловості та побутових цілях завдяки своїй конструктивній жорсткості, малій металоємності, міцності та добрій зварюваності. Для того, щоб забезпечити надійність виробів та металоконструкцій, правильно розрахувати вагу елементів будови, вирахувати вагове навантаження, а також, щоб скоротити витрати на логістику та знизити об'єм відходів, необхідно знати, скільки важить 1 м погонний кутника металевого. Цей параметр залежить не тільки від розміру поперечного перерізу, але й від щільності матеріалу, з якого він виготовлений. Наприклад, ні в кого не викликає сумніву те, що кутник з алюмінію буде важити менше, ніж сталевий.

Згідно ДСТУ 2251 сучасний сортамент сталевого кутника є таким:

• гарячекатаний рівнополичний;
• гарячекатаний рівнополичний;
• підвищеної або звичайної міцності;
• не термообробляємий;
• нормалізований та інші.

Стандарти регламентують різні параметри продукції. Є досить великий перелік, крім національних нормативних документів, міжнародних норм. Наприклад, EN 10056, EN 10025. Варто зазначити, що теоретична маса кутників з однаковими габаритами в даних документах може відрізнятися через їх конструктивні особливості, радіусні кути, калібрувальних допусків.

Формула розрахунку теоретичної ваги кутника

Розрахунок вагових характеристик металевих виробів та конструкцій з урахуванням форм та їх розміру є задачею для інженерів. Як правило, для цього використовують значення довідників, але бувають випадки коли ця інформація недоступна. Тому вагу одного метра погонного кутника розраховують математично.

Для нерівнополичного кутника:
ρу = [(A+B-t)·t+(1-π/4)·(r²внутр-2·r²зовнішн)]·ρ,
де А — ширина більшої полички; B — ширина меньшої полички; t — товщина полок; rвнутр — радіус внутрішнього закруглення; rзовнішн — радіус зовнішнього закруглення полок; ρ — щільність матеріалу.
Щільність сталі ρ = 7850 кг/м³:
ρу = 0,007850·(A+B-t)+0,001686·(r²внутр-2·r²зовнішн), (кг/м),
де всі розміри необхідно підставляти в мм.
При розрахунку маси кутників за стандартами ISO приймають:
Rзовнішн = rвнутр/2,
ρу = 0,007850·(A+B-t)+0,0008423·r²внутр.

За щільності матеріалу 7850 кг/м³:
ρу = 0,007850·(A+B-t)+0,0008423·r²внутр, (кг/м),
де всі розміри необхідно підставляти в мм.

Для рівнополичного кутника (B=A):
ρу = [(2·A-t)·t+(1-π/4)·(r²внутр-2·r²зовнішн)]·ρ,
де А — ширина полички; t — товщина полички; rвнутр — радіус внутрішнього заокруглення; rзовнішн — радіус зовнішнього заокруглення поличок; ρ — щільність матеріалу.
За щільності сталі ρ = 7850 кг/м³:
ρу = 0,007850·(2·A-t)+0,001686·(r²внутр-2·r²зовнішн), (кг/м),
де всі розміри необхідно підставляти в мм.
При розрахунку маси кутників за стандартами ISO приймають:
Rзовнішн = rвнутр/2,
Й відповідно –
ρу = (2·A-t)·t+((4-π)/8)·(r²внутр-2·r²зовнішн)·ρ,
За щільності сталі ρ = 7850 кг/м³:
ρу = 0,007850·(2·A-t)+0,0008423·r²внутр, (кг/м),
де всі розміри необхідно підставляти в мм.

Розрахунки дають лише приблизний результат. Це пов'язано з тим, що полички та центральний профіль мають радіусні заокруглення, форму та розмір яких ігнорують під час розрахунків. Також маса виробів залежить від граничних відхилень геометричних характеристик, які повинні відповідати стандартам.

Висновки

Розрахувати приблизну вагу кутника металевого можливо математично, але цей метод має доволі високу похибку. Крім того, цей метод трудомісткий. Тому для більш точних розрахунків треба використовувати достовірну довідкову інформацію.

Таблиця ваги кутника рівнополочного відповідно до ДСТУ 2251

Таблиця ваги кутника нерівнополичного ГОСТ 8510-86

Цей матеріал можна використовувати в якості довідника.