स्टील वजन कॅल्क्युलेटर - रॉड, शीट आणि ट्यूबसाठी तात्काळ वजन

स्टील वजन कॅल्क्युलेटर

स्टीलच्या तुकड्याचा आकार आणि परिमाणे वापरून त्याचे वस्तुमान शोधण्यासाठी स्टील वजन कॅल्क्युलेटर वापरला जातो. हा कॅल्क्युलेटर तीन सामान्य आकारांसाठी कार्य करतो: घन दांडे, सपाट पत्रे आणि पोकळ नळ्या. कॅल्क्युलेटर आकाराच्या घनफळाचा स्टीलच्या घनतेशी गुणाकार करतो आणि परिणाम किलोग्रॅम, ग्रॅम आणि पौंडमध्ये देतो.

स्टीलचा तुकडा मागवण्यापूर्वी, उचलण्यापूर्वी किंवा पाठवण्यापूर्वी त्याचे वजन माहीत असणे महत्त्वाचे असते. कापलेल्या तुकड्याची किंमत ठरवण्यासाठी कार्यशाळेला ते आवश्यक असते. संरचनेच्या अभिकल्पित भारापेक्षा बीमचा भार जास्त नाही हे तपासण्यासाठी अभियंत्याला ते आवश्यक असते. भार यंत्राच्या निर्धारित क्षमतेच्या मर्यादेत आहे याची खात्री करण्यासाठी क्रेन चालकाला ते आवश्यक असते.

स्टीलच्या वजनाचे सूत्र

सर्वसाधारण सूत्र असे आहे:

$\text{वजन} = \text{घनफळ} \times \text{घनता}$

घनता म्हणजे पदार्थाच्या दिलेल्या घनफळात सामावलेले वस्तुमान. सौम्य (कार्बन) स्टीलची घनता प्रति घन सेंटीमीटर ७.८५ ग्राम (g/cm³) असते. म्हणजे सौम्य स्टीलच्या एका घन सेंटीमीटरचे, म्हणजे साखरेच्या घनापेक्षा लहान घनाचे, वजन ७.८५ ग्राम असते.

घनफळ घन सेंटीमीटरमध्ये (cm³) मोजले जाते आणि ते आकारावर अवलंबून असते. खालील तीन आकारांसाठी घनफळाची वेगवेगळी सूत्रे वापरली जातात, त्यामुळे योग्य सूत्र निवडणे महत्त्वाचे आहे.

दंडगोलाकार दांड्याच्या घनफळाचे सूत्र

दांडा हा घन दंडगोल असतो; उदाहरणार्थ, गोल बार किंवा रिबारचा तुकडा.

$V = \pi \times r^2 \times L$

• V = घनफळ (cm³)
• r = दांड्याची त्रिज्या (cm), जी व्यास ÷ २ इतकी असते
• L = दांड्याची लांबी (cm)

पत्र्याच्या (सपाट प्लेटच्या) घनफळाचे सूत्र

पत्रा हा सपाट आयताकृती पट असतो; उदाहरणार्थ, प्लेट स्टील किंवा शीट मेटल.

$V = L \times W \times T$

• L = लांबी (cm)
• W = रुंदी (cm)
• T = जाडी (cm)

नळीच्या (पोकळ दंडगोलाच्या) घनफळाचे सूत्र

नळी म्हणजे मध्यभागी पोकळ असलेला पाइप. तिचे घनफळ बाहेरील दंडगोलाच्या घनफळातून आतील (पोकळ) दंडगोलाचे घनफळ वजा केल्यावर मिळते.

$V = \pi \times L \times (R_o^2 - R_i^2)$

• L = लांबी (cm)
• R_o = बाहेरील त्रिज्या (cm), जी बाहेरील व्यास ÷ २ इतकी असते
• R_i = आतील त्रिज्या (cm), जी आतील व्यास ÷ २ इतकी असते

घनफळ माहीत झाल्यावर किलोग्रॅममधील वजन पुढील सूत्राने मिळते:

$\text{वजन (kg)} = \frac{\text{घनफळ (cm}^3\text{)} \times 7.85}{1000}$

स्टीलचे वजन कसे मोजावे

1. आकार ओळखा: दांडा, पत्रा किंवा नळी.
2. आवश्यक परिमाणे सेंटीमीटरमध्ये मोजा (दांड्यासाठी व्यास आणि लांबी; पत्र्यासाठी लांबी, रुंदी आणि जाडी; नळीसाठी बाहेरील व्यास, आतील व्यास आणि लांबी).
3. वरील योग्य घनफळाचे सूत्र वापरा.
4. वजन ग्राममध्ये मिळवण्यासाठी घनफळाचा ७.८५ g/cm³ शी गुणाकार करा आणि किलोग्रॅमसाठी १००० ने भागा.
5. पाउंडमधील वजन मिळवण्यासाठी ग्राममधील वजनाला ४५३.५९२३७ ने भागा. एक पाउंड म्हणजे अचूकपणे ०.४५३५९२३७ किलोग्रॅम अशी व्याख्या आहे, त्यामुळे एक पाउंड = ४५३.५९२३७ ग्राम.

नळीचा आतील व्यास बाहेरील व्यासापेक्षा लहान असला पाहिजे. एखाद्या नळीचा बाहेरील व्यास ५ cm आणि भिंतीची जाडी ०.३ cm असल्यास, आतील व्यास ५.० − (२ × ०.३) = ४.४ cm असतो, ४.७ cm नाही, कारण पोकळीच्या दोन्ही बाजूंना भिंत असते.

उदाहरणासह गणना

उदाहरण १: स्टीलचा दांडा

दांड्याचा व्यास २.५ cm आणि लांबी ३०० cm आहे.

1. त्रिज्या = २.५ ÷ २ = १.२५ cm
2. घनफळ = π × १.२५² × ३०० ≈ १,४७२.६ cm³
3. वजन = १,४७२.६ × ७.८५ ÷ १००० ≈ ११.५६ kg (११,५६०.१ g ÷ ४५३.५९२३७ ≈ २५.४९ पाउंड)

उदाहरण २: स्टीलचा पत्रा

पत्र्याची लांबी १२० cm, रुंदी ८० cm आणि जाडी ०.३ cm आहे.

1. घनफळ = १२० × ८० × ०.३ = २,८८० cm³
2. वजन = २,८८० × ७.८५ ÷ १००० ≈ २२.६१ kg

उदाहरण ३: स्टीलची नळी

नळीचा बाहेरील व्यास ४.२ cm, आतील व्यास ३.८ cm आणि लांबी २५० cm आहे.

1. बाहेरील त्रिज्या = २.१ cm; आतील त्रिज्या = १.९ cm
2. घनफळ = π × २५० × (२.१² − १.९²) = π × २५० × ०.८ ≈ ६२८.३ cm³
3. वजन = ६२८.३ × ७.८५ ÷ १००० ≈ ४.९३ kg

प्रकारानुसार स्टीलची घनता

७.८५ g/cm³ हे मूल्य सौम्य (कार्बन) स्टीलला लागू होते. त्यात थोड्या प्रमाणात कार्बन असलेले मुख्यतः लोखंड असते. इतर स्टीलच्या मिश्रधातूंची आणि धातूंची घनता वेगळी असते:

वेगळ्या धातूचे वजन अंदाजे काढण्यासाठी स्टीलच्या परिणामाला त्या धातूची घनता ÷ ७.८५ ने गुणा करा.

वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न

गणना केलेले वजन पुरवठादाराने सांगितलेल्या वजनापेक्षा वेगळे का असते?

काही घटकांमुळे लहान फरक पडतात. स्टील गिरण्या उत्पादन-सहनशीलतेच्या मर्यादेत बार आणि पत्रे तयार करतात, त्यामुळे "१० mm" दांड्याचा प्रत्यक्ष माप ९.८–१०.२ mm असू शकतो. लेपांमुळेही वजन वाढते: हॉट-डिप गॅल्वनायझिंगमुळे साधारण ३–५% वजन वाढते, आणि हॉट रोलिंगनंतर राहणारा गडद ऑक्साइड थर, म्हणजे मिल स्केल, साधारण ०.५–१% इतके वजन वाढवतो. गणना केलेले वजन साधारणपणे काट्यावर मोजलेल्या वजनाच्या २–३% आत असते, जे कोटेशन आणि साहित्य नियोजनासाठी पुरेसे जवळचे आहे.

हे सूत्र स्टेनलेस स्टील किंवा अॅल्युमिनियमसाठी वापरता येते का?

होय, घनतेनुसार समायोजन करून वापरता येते. सौम्य स्टीलच्या परिणामाला इतर धातूच्या घनतेचे ७.८५ शी असलेले गुणोत्तर लावून गुणा करा. स्टेनलेस स्टीलसाठी सुमारे २% जोडा. अॅल्युमिनियमसाठी सुमारे २.९ ने भागा. वरील घनता तक्त्यात इतर सामान्य धातूंसाठी समायोजन घटक दिले आहेत.

रिबारचे वजन कसे मोजले जाते?

रिबार (प्रबलन दांडा) मोजण्यासाठी घन दांड्याप्रमाणेच त्याचा नाममात्र व्यास वापरला जातो. पकड वाढवण्यासाठी बरगड्या असलेल्या रिबारचे वजन त्याच व्यासाच्या गुळगुळीत दांड्यापेक्षा साधारण १–२% अधिक असते; बहुतेक अंदाजांसाठी हा फरक दुर्लक्षित करता येतो. १० mm रिबारचे दांड्याच्या सूत्रानुसार वजन दर मीटरला साधारण ०.६२ kg येते; १६ mm रिबारचे वजन दर मीटरला साधारण १.५८ kg येते.

चौरस किंवा आयताकृती नळीचे वजन कसे मोजले जाते?

चौरस आणि आयताकृती नळी दंडगोल नसल्यामुळे दांडा आणि नळीची सूत्रे थेट लागू होत नाहीत. त्याऐवजी, बाहेरील घनफळातून आतील पोकळ भागाचे घनफळ वजा करा: बाहेरील घनफळ = लांबी × बाहेरील रुंदी × बाहेरील उंची, आणि आतील घनफळ = लांबी × (बाहेरील रुंदी − २ × भिंतीची जाडी) × (बाहेरील उंची − २ × भिंतीची जाडी). १०० cm लांबी, ५ cm × ३ cm बाहेरील परिमाणे आणि ०.३ cm भिंती असताना: बाहेरील घनफळ १,५०० cm³, आतील घनफळ १०० × ४.४ × २.४ = १,०५६ cm³ असते; त्यामुळे स्टीलचे घनफळ ४४४ cm³ आणि वजन साधारण ३.४९ kg असते.

मोजमापातील लहान त्रुटीचा इतका परिणाम का होतो?

दांडा किंवा नळीचे घनफळ त्रिज्येच्या वर्गावर अवलंबून असते, त्यामुळे व्यासातील लहान त्रुटी वाढून परिणाम करते. १० cm व्यासात १ mm ची त्रुटी असल्यास गणना केलेले वजन साधारण २% ने बदलते. टेपने मोजण्याऐवजी कॅलिपरने मोजल्यास परिणाम काट्यावर मोजलेल्या वजनाशी अधिक जुळतात.

संदर्भ

1. ASTM A6/A6M-19, लाटलेल्या संरचनात्मक पोलादाच्या दांड्या, प्लेट्स, प्रोफाइल्स आणि शीट पायलिंगसाठी सामान्य आवश्यकतांचे मानक विनिर्देश, ASTM इंटरनॅशनल, २०१९.
2. American Institute of Steel Construction, स्टील बांधकाम पुस्तिका, १५वी आवृत्ती.
3. BS EN १००२५-१:२००४, संरचनात्मक स्टीलची हॉट-रोल्ड उत्पादने — सामान्य तांत्रिक वितरण अटी, ब्रिटिश स्टँडर्ड्स इन्स्टिट्यूशन.
4. B. N. Taylor आणि A. Thompson (संपा.), NIST Special Publication ८११: आंतरराष्ट्रीय एकक प्रणालीच्या (SI) वापरासाठी मार्गदर्शक, २००८ आवृत्ती, परिशिष्ट B.8 (१ पाउंड अवॉयरड्युपॉइस = अचूकपणे ०.४५३ ५९२ ३७ kg).