حاسبة وزن الصفائح الفولاذية - سريعة ودقيقة

حاسبة وزن الصفائح الفولاذية

تحسب حاسبة وزن الصفيحة الفولاذية وزن الصفيحة الفولاذية المسطحة من طولها وعرضها وسماكتها. وتضرب حجم الصفيحة في كثافة الفولاذ. ويمكن عرض النتيجة بالغرامات أو الكيلوغرامات أو الأطنان المترية.

يفيد معرفة وزن الصفيحة قبل طلبها أو رفعها أو شحنها. يُباع الفولاذ عادةً حسب الوزن، وللرافعات والشاحنات حدود للوزن، كما يجب أن يتحمل أساس المنشأة حمولة كل جزء فولاذي موضوع عليه.

معادلة وزن الصفيحة الفولاذية

الصفيحة الفولاذية كتلة مستطيلة، لذا فإن حجمها يساوي الطول مضروبًا في العرض والسماكة. والوزن يساوي الحجم مضروبًا في الكثافة.

$\text{الوزن} = \text{الطول} \times \text{العرض} \times \text{السماكة} \times \text{الكثافة}$

تستخدم الحاسبة 7.85 غرام لكل سنتيمتر مكعب (غ/سم³) باعتبارها كثافة الفولاذ. وهذه هي القيمة القياسية للفولاذ الطري، وهو أكثر أنواع الفولاذ الإنشائي شيوعًا. وهي تساوي 7,850 كيلوغرام لكل متر مكعب.

يجب تحويل الأبعاد الثلاثة إلى الوحدة نفسها، وعادةً إلى السنتيمترات، قبل إجراء الضرب. وتنجز الحاسبة ذلك تلقائيًا:

• 1 متر (م) = 100 سنتيمتر (سم) = 1,000 مليمتر (مم)
• 1 كيلوغرام (كغ) = 1,000 غرام (غ)
• 1 طن متري = 1,000 كيلوغرام (كغ) = 1,000,000 غرام (غ)

كيفية حساب وزن الصفيحة الفولاذية

1. أدخل طول الصفيحة وعرضها وسماكتها.
2. اختر وحدة لكل بُعد: المليمترات أو السنتيمترات أو الأمتار.
3. اختر وحدة الوزن للإجابة: الغرامات أو الكيلوغرامات أو الأطنان المترية.
4. اقرأ الوزن. يرسل زر النسخ الرقم إلى الحافظة.

يظهر أسفل النتيجة رسم مقياس للصفيحة. ويحافظ ضلعاها الموجودان في المستوى على النسبة الحقيقية بين الطول والعرض، مهما كانت الوحدات المختارة. أما شريط السماكة فيُرسم عمدًا من دون مقياس، لأن الصفيحة الحقيقية أرق بكثير من عرضها.

مثال محلول

لنأخذ صفيحة طولها 100 سم وعرضها 100 سم وسماكتها 1 سم.

$\text{الحجم} = 100 \times 100 \times 1 = 10{,}000 \text{ cm}^3$ $\text{الوزن} = 10{,}000 \text{ cm}^3 \times 7.85 \text{ g/cm}^3 = 78{,}500 \text{ g} = 78.5 \text{ kg}$

يزنُح الصفيحة 78.5 كغم.

مثال ثانٍ بوحدات مختلطة

لنأخذ صفيحة طولها 2 متر وعرضها 1.5 متر وسماكتها 5 مم. وبعد تحويلها إلى السنتيمترات، تصبح الأبعاد 200 سم و150 سم و0.5 سم.

$\text{الحجم} = 200 \times 150 \times 0.5 = 15{,}000 \text{ cm}^3$ $\text{الوزن} = 15{,}000 \text{ cm}^3 \times 7.85 \text{ g/cm}^3 = 117{,}750 \text{ g} = 117.75 \text{ kg}$

يزنُح الصفيحة 117.75 كغم.

كثافة أنواع الفولاذ والمعادن الشائعة

يتناسب الوزن طرديًا مع الكثافة، لذا فإن اختيار قيمة الكثافة الصحيحة مهم. الفولاذ الطري هو الخيار الافتراضي. بالنسبة إلى السبائك الأخرى، استبدل 7.85 بالقيمة أدناه وأعد إجراء عملية الضرب.

بالنسبة إلى الفولاذ المقاوم للصدأ، يمكن تعديل نتيجة الفولاذ الطري بضربها في 8.00 ÷ 7.85، أي نحو 1.02.

أسباب حساب وزن الصفيحة

يستخدم المهندسون وزن الصفيحة للتحقق من قدرة الأساس أو الرافعة على حمل الحمولة. ويستخدمه المصنّعون لطلب الكمية المناسبة من الفولاذ وتسعير العمل، لأن الفولاذ يُباع عادةً حسب الوزن. ويستخدمه الشاحنون لتخطيط حمولات الشاحنات والبقاء ضمن الحدود القانونية للطرق. ويحتاج كل من يقوم باللحام أو البناء باستخدام صفيحة في المنزل إلى معرفة ما إذا كان يستطيع، أو تستطيع مركبته، نقلها بأمان.

لا تكون النتيجة أدق من أبعاد الإدخال. تخضع الصفائح الحقيقية لسماحية تصنيع، لذلك قد تختلف سماكتها الفعلية قليلًا عن مقاسها الاسمي. ويعطي قياس الصفيحة في عدة نقاط وحساب متوسط السماكة وزنًا أكثر موثوقية من قراءة واحدة.

الأسئلة الشائعة

ما الكثافة التي تستخدمها هذه الحاسبة؟ 7.85 g/cm³، وهي القيمة القياسية للفولاذ الطري.

كم يزن 1 مم من الفولاذ لكل متر مربع؟ تبلغ أبعاد صفيحة مساحتها 1 متر × 1 متر وسماكتها 1 مم حجمًا قدره 1,000 cm³، ولذلك يساوي وزنها 1,000 × 7.85 غرام = 7,850 غرام، أو 7.85 كغم، لكل متر مربع.

هل المقصود بكلمة «طن» هنا الطن المتري أم الطن القصير الأمريكي؟ المقصود هو الطن المتري، ويُسمى أيضًا الطن. يساوي الطن المتري 1,000 كغم، أو 1,000,000 غرام. أما الطن القصير الأمريكي فأصغر، إذ يساوي 2,000 رطلًا، أو نحو 907.18 كغم. ولتحويل النتيجة إلى أطنان قصيرة، اضرب الأطنان المترية في نحو 1.1023.

هل تغير السماكة الوزن بالتناسب؟ نعم. يتناسب الوزن طرديًا مع السماكة. فإذا تضاعفت السماكة، تضاعف الوزن، ما دام الطول والعرض ثابتين.

هل يمكن استخدام هذه المعادلة مع معادن أخرى؟ نعم. يصلح ضرب الحجم في الكثافة لأي معدن. استبدل 7.85 g/cm³ بكثافة المعدن المعني، مثل 2.70 g/cm³ للألومنيوم أو 8.96 g/cm³ للنحاس.

هل يمكن استخدامها مع الفولاذ المقاوم للصدأ؟ نعم، مع إجراء تعديل. فالفولاذ المقاوم للصدأ أكثر كثافة من الفولاذ الطري، إذ تبلغ كثافته نحو 8.00 g/cm³ مقابل 7.85 g/cm³. اضرب نتيجة الفولاذ الطري في 8.00/7.85، أي نحو 1.02، للحصول على تقدير أقرب.

ما مدى دقة النتيجة؟ المعادلة دقيقة للصفيحة المستطيلة المسطحة ذات السماكة الموحدة. وتعتمد الدقة في الواقع على مدى تطابق الأبعاد المدخلة مع أبعاد الصفيحة الفعلية، إذ يمكن لسماحيات التصنيع أن تغيّر السماكة بمقدار صغير.