Расчет трубы: формулы для самостоятельного расчета веса, толщины, прочности и площади поверхности стальной трубы

Автор: Компания "Блесс-комфорт"

Различного рода трубы окружают людей повсюду. Часто возникает потребность в прокладывании труб для воды, для канализации, дымоходных и тому подобное. В момент проектирования важно рассчитать трубопровод.

Содержание

Зачем нужно рассчитывать трубы

В большинстве моментов есть потребность в том, чтобы заранее рассчитывать размеры и пропорции труб. Это может понадобиться для хорошего коммуницирования с остальными системами.

Строителям важно ориентироваться на это:

Насколько проходимы;
Потеря тепла;
Сколько утеплителей;
Сколько материалов противокоррозийных;
Насколько шероховаты трубы.

Расчет размеров труб

Чтобы точно и безошибочно всё рассчитать важно прежде всего измерить эти показатели:

Из чего сделаны трубы;
Какое сечение;
Чему равны диаметры;
Насколько толсты стенки;
Какой длины.

Некоторые из этих данных написаны на сертификационном документе труб, в справочных материалах или ГОСТе.

Расчет диаметра с объемом

Формулы для расчета простые и изучаются уже в школе. Для того, чтобы узнать диаметр трубы, нужно в первую очередь высчитать окружность. На помощь придет сантиметровая линейка.

Если её нет, можно обернуть трубу обычной ниткой и потом, используя линейку, измерить длину.

Формула длины окружности:

L=п*D,
L – знак длины окружности;
п – знак постоянного числа ПИ (3,1415);
D – знак диаметра окружности.

Изменив немного формулу можно рассчитать диаметр трубопровода:

D=L/п

После измерения толщины труб, можно запросто выяснить внутренний диаметр. Нужно всего лишь у числа диметра внешней стороны отнять толщину, умноженную на два.

Расчет сечении труб

Перед выяснением, надо узнать площадь окружности. Но важно учитывать разницу диаметра снаружи и толщины стенки.

Формула для расчета площади:

S=п*R²,
S – знак площади;
п – знак ПИ (3,1415);
R – знак радиуса.

Если для расчета используются значения диаметра снаружи, толщина, стоит взять эту формулу:

S=п*(D/2-T)²,
S – знак площади сечения;
п – знак ПИ (3,1415);
D – знак диаметра снаружи;
T – знак толщины.

Если же величина диаметра снаружи трубы равна 3 метрам, толщина 15 миллиметров. В первую очередь нужно всё согласовать, то есть миллиметр преобразовать в метр. Получается, что толщина равна 0,015 метрам.

Дальше нужно применить формулу для расчета:

S=3,141*(3/2-0,015м)²=4,66м²
Получается, что сечение труб равняется 4,66 м2.

То, насколько точными будут вычисления, зависит от числа “пи”. Но в процессе строительстве нет нужды рассчитывать все точно. Число “пи” можно принять как 3,141. А конечное число нужно сократить до двух цифр после запятой.

Расчет внутреннего объема

Для данного вида расчета необходимо знать площадь окружности, исходя из внешнего диаметра.

Находится эта площадь по следующей формуле:

S=п*R² или же S=п*(D/2)²,
S – знак площади;
п – знак ПИ (3,1415);
D – знак наружного диаметра.

Полученное число необходимо умножить на длину отрезка. Таким образом находится объем, который выражают метрами в кубе.

Формула расчета же выглядит вот таким образом:

V=S*H:
V – знак объема;
S – знак площади;
H – знак длины отрезка.

Если есть труба, внешний диаметр которого равен 55 сантиметрам, а длина 3 метрам, можно легко измерить объем. Сначала необходимо привести все значения к одной единице измерения, то есть в метры. 55 сантиметров превращаются в 0,55 метров.

Теперь осталось подставить имеющиеся значения в данную формулу и вычислить, используя калькулятор:

S=п*(D/2)² = 3,141*(0,55/2)²=0,075‬м²

Осталось использовать вторую формулу:

V=S*H = 0,075*3=0,226м³

Расчет массы трубы

Данные о массе позволят узнать то, сколько средств понадобится вложить на перевозку труб. Масса находится в случае умножения объема на плотность вещества, из которого он изготовлен.

Чтобы провести все необходимые вычисления, нужно знать о нескольких важных данных о трубе:

Из какого материала сделан;
Чему равны внешний и внутренний диаметры;
Насколько толстые стенки.

В начале вычисляется масса 1 погонного метра. А, чтобы узнать всю массу, полученное число умножают на общее кол-во погонных метров.

Собрав все нужные данные, стоит воспользоваться специальным калькулятором.

Расчет площади поверхности снаружи

Иногда при строительстве нужно дополнительно утеплить трубы. Чтобы не ошибиться с размером теплоизолирующего материала, стоит провести вычисления, и узнать площадь поверхности труб.

На помощь придет данная формула:

S=п*D*H, в котором:
S – знак площади;
П – знак постоянного числа ПИ (3,1415);
D – знак диаметра;
H – знак длины.

Пример – труба диаметром 36 сантиметров, а длина 6 метров. Как обычно, сначала нужно уравнять данные единицы измерения. 36 сантиметров становятся 0,36 метрами.

Осталось подставить в формулу данные, которые есть, и всё вычислить:

S=п*D*H = 3,141*0,35*6=6,7кв.м.

В том случае, если сечение по форме не круглое

Формулы, данные выше, используются в случае, если у трубы сечение круглой формы. Но стоит помнить, что существуют и множество других форм:

Прямоугольник;
Овал;
Трапеция.

Но в этих случаях можно применить несложные формулы. Если труба квадратная, понадобится только вычислить произведение сторон. Чтобы узнать объем, умножается длина на площадь.