Расчет трубы: формулы расчета + трубный калькулятор для веса, массы, объема, диаметра, изгиба и прочности стальной трубы

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.

Применение формулы расчета

Сведения о квадратуре наружной поверхности круглой фигуры необходимы проектировщикам, сметчикам, монтажникам и мастерам профилактики и ремонта оборудования, например, при решении задач:

1. Объём тепловой энергии конструкции «тёплый пол» или радиаторов отопления.

2. Потери тела при транспортировке от точки поставки до границы балансовой принадлежности сетей.

3. Сумма затрат на защиту металла от коррозии. Магистральные элементы покрывают краской и битумным лаком. Точный расчет площади пресечет нецелевое использование краски.

4. Количество и стоимость изолирующего материала. Например, расстояние от коллектора ТЭЦ до жилого поселка составляет 2 километра. Протяженность жилого массива — три километра. Итого 5 километров магистральных сетей потребуют изоляционного материала. Площадь требуется рассчитать без напрасной траты финансов на закупку минеральной ваты, стеклоткани и алюминиевой фольги.

Изнутри трубу не красят и не изолируют. Но для расчета скорости движения воды знать внутреннюю площадь нужно. В магистральных водопроводах диаметром 1,4 м трением воды о внутренние стенки можно пренебречь. Но на конструкциях диаметром 20-30 см через 10 лет эксплуатации фиксируются отложения солей. Коррозия ухудшает состояние внутренних стенок, скорость движения потока воды снижается.

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.

Как высчитать площадь поперечного сечения

Формула нахождения площади сечения круглой трубы

Если труба круглая, площадь сечения считать надо по формуле площади круга: S = π*R2. Где R — радиус (внутренний), π — 3,14. Итого, надо возвести радиус в квадрат и умножить его на 3,14.

Например, площадь сечения трубы диаметром 90 мм. Находим радиус — 90 мм / 2 = 45 мм. В сантиметрах это 4,5 см. Возводим в квадрат: 4,5 * 4,5 = 2,025 см2, подставляем в формулу S = 2 * 20,25 см2 = 40,5 см2.

Площадь сечения профилированной трубы считается по формуле площади прямоугольника: S = a * b, где a и b — длины сторон прямоугольника. Если считать сечение профиля 40 х 50 мм, получим S = 40 мм * 50 мм = 2000 мм2 или 20 см2 или 0,002 м2.

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

Сохранение тепла

Утепление отопительных труб уменьшает потери тепла не только в центральной магистрали, но и в объёмном помещении, где трасса между отопительным котлом и жилыми комнатами проходит по холодным вспомогательным помещениям.

Отличие утеплителей по теплопроводности и способу установки требует выбора с учетом места монтажа и свойств материала. Производители предлагают несколько видов утепляющего элемента:

стекловата в отрезных рулонах; после оборачивания вокруг трубы затягивается проволокой и укрывается сверху алюминиевой фольгой или рубероидом;
базальтовая вата в пластинах; технология монтажа как у стекловаты;
гибкая труба из вспененного фольгированного полиэтилена с разрезом вдоль изделия для монтажа; используют для внутренних инженерных сетей;
жидкая теплоизоляция применяется на уже проложенных трубопроводах, когда нет пространства для манёвра с другими материалами.
пенопласт в виде двух разъёмных половинок трубы; при монтаже половинки скорлупы надеваются на трубу, совмещаются и закрепляются строительным скотчем; утеплитель из пенопласта используют многократно.

Квадратура покрывного материала зависит от толщины утеплителя. Формула площади поверхности теплоизоляции в рассматриваемом случае выглядит таким образом:

П = 3,14159 * Д * Т * К, где

Д – наружный диаметр трубы;

К – переменный поправочный коэффициент на толщину утеплителя.

Для расчета площади утеплителя разработаны строительные калькуляторы.

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.

Когда это может пригодиться?

Начать следует с определения случаев, когда подобные расчеты могут пригодиться:

Они могут быть полезны при необходимости рассчитать теплоотдачу через трубопровод. Всё это считается на основе площади поверхности, которая отдает окружающей среде тепловую энергию от теплоносителя. Часто необходимо определить потери тепловой энергии по пути к прибору отопления. Все это позволит определить необходимые число и габариты радиаторов. Для этого необходимо знать, сколько калорий находится в нашем распоряжении. Расчет производится также на основе площади соответствующей поверхности трубопровода, по которому теплоноситель транспортируется от узла элеватора.

С целью определить требуемый объем теплоизоляционного материала, следует также определить площадь внешней поверхности. В таком случае, чем точнее расчет, тем выше экономия средств на приобретение материала. Так как длина теплотрассы может быть равна нескольким километрам, то такая экономия может составить большую сумму.

Также расчет будет полезен при определении затрат, связанных с приобретением окрашивающего материала. Определение площади трубопровода под покраску наряду с расчётом расходования краски на один кв. м. позволяют точно получить величину суммарных затрат.

Определение площади внутренней поверхности трубопровода окажется полезным при расчете её максимальной проходимости. Это позволит избежать превышения произведенных затрат на приобретение труб над требуемыми. При проектировании больших сетей коммуникаций это позволит снизить сумму затрачиваемых средств.

Рекомендуем: Монтаж и капитальный ремонт труб своими руками в доме: отопления, газовых, полипропиленовых

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.

Площадь трубы под окраску: калькулятор онлайн

Как найти площадь живого сечения трубы

Чтобы знать, какое количество краски уйдет на трубу заданной длины, требуется сделать несколько вычислений. Необходимо вычислить площадь трубы на всем участке, затем умножить ее на коэффициент, описывающий расход краски и ввести различные поправки. Это можно сделать вручную, но придется потратить немалое время, ведь формулы геометрии, которые изучали в школе, помнят не все. Площадь трубы под окраску калькулятор поможет определить гораздо быстрей, чем вручную, что сэкономит время и нервы, ведь не придется проверять расчеты и пересчитывать некоторые части уравнения.

Как вычислить площадь трубы

Методика определения площади зависит от типа трубы. Для квадратных и прямоугольных труб используют формулу S = L*(B+H)*2.

Символы в этих формулах означают:

B – ширина прямоугольной или квадратной трубы;

H – высота прямоугольной или квадратной трубы;

*(звездочка) – знак умножения.

Покраска труб сложной формы

Поправки, допуски, коэффициенты

Для правильного определения кол-ва краски, которое необходимо для трубы, нужно не только вычислить площадь последней, но и ввести правильные коэффициенты, допуски и поправки. Это в первую очередь зависит от формы трубы. Ведь каждый изгиб, это дополнительный расход краски, который необходимо учитывать. Во вторую очередь необходимо учитывать особенности покраски. Если труба новая и не покрыта ржавчиной, то расход краски будет на 5–10% меньше, чем потребуется для ржавой трубы. Если красить трубу валиком или кисточкой, то краски потребуется на 5–10% меньше, чем при использовании краскопульта. Это вызвано меньшим рассеиванием краски, пусть и при более толстом слое. Высчитывать все это вручную долго и утомительно, поэтому площадь профильной трубы под окраску калькулятор рассчитает гораздо быстрее вас.

Для чего еще требуется определение площади трубопровода

Во время проведения строительных или ремонтных работ необходимо учитывать такой фактор, как затраты человеко-часов для выполнения какого-либо действия. Ведь это влияет не только на стоимость работ, но и на количество работников, которое потребуется для выполнения задания. Если предстоит покрасить пару труб длиной в 5–10 метров, то особых расчетов тут не требуется, ведь один человек выполнит эту работу за день и потратит одну–две банки краски. Если же количество труб исчисляется сотнями, а общий метраж километрами, площадь трубы под окраску калькулятор определит в сотни раз быстрей, чем вы будете считать вручную. Это в полной мере относится как трубам профильным (прямоугольным), так и круглой формы.