Kokotoa uzito wa chuma katika umbo mbalimbali ikiwa ni pamoja na mifereji, karatasi, na tubes. Ingiza vipimo na upate matokeo ya uzito mara moja kwa kg, g, na lb kwa miradi ya uhandisi na ujenzi.
Kihesabu Uzito wa Chuma ni chombo sahihi na rafiki wa mtumiaji kilichoundwa kusaidia wahandisi, wafanyakazi wa chuma, watengenezaji, na wapenzi wa DIY kuamua kwa usahihi uzito wa chuma katika maumbo na saizi mbalimbali. Iwe unafanya kazi na nguzo za chuma, karatasi, au mabomba, kihesabu hiki kinatoa hesabu za uzito papo hapo kulingana na vipimo na wiani wa chuma. Kuelewa uzito wa vipengele vya chuma ni muhimu kwa makadirio ya vifaa, uchambuzi wa muundo, mipango ya usafirishaji, na hesabu za gharama katika miradi ya ujenzi na utengenezaji. Kihesabu chetu kinondoa ugumu wa hesabu za mikono, kikuhifadhi wakati huku kikihakikisha usahihi katika makadirio yako ya uzito wa chuma.
Uzito wa chuma unahesabiwa kwa kutumia fomula ya msingi:
Ambapo:
Hesabu ya volum inategemea umbo la chuma:
Kwa nguzo au silinda ya chuma:
Ambapo:
Kwa karatasi au sahani ya chuma:
Ambapo:
Kwa tubo au bomba la chuma:
Ambapo:
Mara baada ya hesabu ya volum, uzito unapatikana kwa kuzidisha volum kwa wiani wa chuma:
Kihesabu chetu cha Uzito wa Chuma kimeundwa kuwa rahisi kutumia. Fuata hatua hizi rahisi ili kuhesabu uzito wa vipengele vyako vya chuma:
Kwanza, chagua umbo la kipengele chako cha chuma:
Kulingana na umbo lililochaguliwa, ingiza vipimo vinavyohitajika:
Kwa Nguzo:
Kwa Karatasi:
Kwa Tubo:
Baada ya kuingiza vipimo, kihesabu kinahesabu moja kwa moja:
Tumia kitufe cha "Nakili" ili kunakili matokeo kwenye clipboard yako kwa matumizi katika ripoti, makadirio, au hesabu nyingine.
Hesabu sahihi ya uzito wa chuma ni muhimu katika sekta na matumizi mbalimbali:
Ingawa kihesabu chetu cha mtandaoni kinatoa njia rahisi ya kubaini uzito wa chuma, kuna njia mbadala:
Kila njia ina faida na mipaka yake. Kihesabu chetu cha mtandaoni kinatoa usawa wa usahihi, urahisi, na upatikanaji bila kuhitaji programu maalum au vifaa vya rejea.
Hitaji la kuhesabu uzito wa chuma limekua sambamba na maendeleo ya sekta ya chuma yenyewe. Hapa kuna muhtasari mfupi wa maendeleo haya:
Wakati uzalishaji wa kisasa wa chuma ulipoanza katikati ya karne ya 19 kwa mchakato wa Bessemer, hesabu za uzito zilifanywa kwa kutumia hesabu rahisi na meza za rejea. Wahandisi na wafanyakazi wa chuma walitegemea hesabu za maandiko na vifaa vya rejea vilivyochapishwa ambavyo vilitoa uzito wa maumbo na saizi za kawaida.
Kadri chuma kilivyokuwa nyenzo muhimu ya ujenzi wakati wa mapinduzi ya viwanda, hitaji la hesabu sahihi za uzito liliongezeka. Kipindi hiki kiliona maendeleo ya fomula za viwango na meza za rejea zenye maelezo zaidi. Vitabu vya uhandisi vilianza kujumuisha taarifa za kina juu ya kuhesabu uzito wa maumbo mbalimbali ya chuma.
Kuanzishwa kwa kompyuta kulileta mapinduzi katika hesabu ya uzito wa chuma. Programu za kompyuta za mapema ziliruhusu hesabu ngumu zaidi na uwezo wa kuamua haraka uzito wa vipimo vya kawaida. Kipindi hiki kiliona maendeleo ya programu maalum za uhandisi wa muundo ambazo zilijumuisha uwezo wa kuhesabu uzito.
Mtandao na zana za kidijitali zimefanya hesabu ya uzito wa chuma kuwa rahisi zaidi kuliko hapo awali. Kihesabu mtandaoni, programu za simu, na programu za CAD za kisasa sasa zinatoa hesabu za uzito papo hapo kwa karibu kila umbo au saizi ya chuma. Zana za kisasa pia zinazingatia viwango tofauti vya chuma na aloi zenye wiani tofauti.
Baadae, hesabu ya uzito wa chuma inaweza kujumuisha ushirikiano na Ujenzi wa Habari ya Kijengo (BIM), akili bandia kwa ajili ya kuboresha matumizi ya chuma, na programu za ukweli ulioongezwa ambazo zinaweza kutathmini uzito wa chuma kutoka kwa picha au skana za vitu halisi.
Kihesabu kinatumia wiani wa kawaida wa chuma laini, ambao ni 7.85 g/cm³ (0.284 lb/in³). Huu ni thamani inayotumiwa mara nyingi kwa hesabu za uzito wa chuma kwa ujumla. Alia nyingine za chuma zinaweza kuwa na wiani tofauti kidogo, kawaida kati ya 7.75 na 8.05 g/cm³.
Sababu kadhaa zinaweza kusababisha tofauti kati ya uzito uliohesabiwa na uzito halisi:
Kwa matumizi mengi, uzito uliohesabiwa ni sahihi vya kutosha kwa makadirio na mipango.
Ingawa kihesabu hiki kimeandaliwa kwa chuma cha kaboni chenye wiani wa 7.85 g/cm³, unaweza kukitumia kama makadirio kwa metali nyingine kwa kuelewa tofauti za wiani:
Kwa hesabu sahihi za metali nyingine, zidisha matokeo kwa uwiano wa wiani wa metali maalum na ile ya chuma cha kaboni (7.85 g/cm³).
Ili kubadilisha kati ya vitengo vya metali na vya kimataifa:
Kihesabu chetu kinatumia vitengo vya kimataifa (cm, kg). Ikiwa una vipimo katika inchi, badilisha kuwa sentimita kabla ya kuviingiza kwenye kihesabu.
Kihesabu kinatoa matokeo ambayo ni sahihi kwa nadharia kulingana na vipimo vilivyoingizwa na wiani wa kawaida wa chuma. Usahihi katika matumizi halisi unategemea:
Kwa matumizi mengi, kihesabu kinatoa usahihi ndani ya 1-2% ya uzito halisi.
Kihesabu kinaweza kushughulikia vipimo vya ukubwa wowote wa vitendo. Hata hivyo, fahamu kwamba nambari kubwa sana zinaweza kusababisha mipaka ya kuonyesha kulingana na kifaa chako. Kwa miundo mikubwa sana, fikiria kugawanya hesabu katika vipengele vidogo na kujumlisha matokeo.
Kwa maumbo magumu, gawanya katika vipengele rahisi (nguzo, karatasi, tubo) na uhesabu kila moja kando. Kisha jumlisha uzito wote kupata jumla. Kwa mfano, I-beam inaweza kuhesabiwa kama karatasi tatu tofauti (flanges mbili na web moja).
Kihesabu kinatumia wiani wa kawaida kwa chuma laini (7.85 g/cm³). Daraja tofauti za chuma zina wiani tofauti kidogo, lakini tofauti hiyo kawaida ni chini ya 3%. Kwa matumizi mengi, wiani huu wa kawaida unatoa usahihi wa kutosha.
Ingawa kihesabu chetu kimeundwa kwa mabomba ya mzunguko, unaweza kuhesabu uzito wa mabomba ya mraba au ya mstatili kwa:
Kwa rebar ya kawaida, tumia kihesabu cha nguzo na kipenyo cha kawaida cha rebar. Fahamu kwamba baadhi ya rebar ina nyuzi au mabadiliko ambayo huongeza kidogo uzito halisi ikilinganishwa na nguzo laini ya kipenyo sawa.
Hapa kuna mifano katika lugha mbalimbali za programu kuhesabu uzito wa chuma:
1' Fomula ya Excel kwa hesabu ya uzito wa nguzo
2=PI()*(A1/2)^2*B1*7.85/1000
3' Ambapo A1 ni kipenyo katika cm na B1 ni urefu katika cm
4' Matokeo ni katika kg
5
6' Fomula ya Excel kwa hesabu ya uzito wa karatasi
7=A1*B1*C1*7.85/1000
8' Ambapo A1 ni urefu katika cm, B1 ni upana katika cm, na C1 ni unene katika cm
9' Matokeo ni katika kg
10
11' Fomula ya Excel kwa hesabu ya uzito wa tubo
12=PI()*A1*((B1/2)^2-(C1/2)^2)*7.85/1000
13' Ambapo A1 ni urefu katika cm, B1 ni kipenyo cha nje katika cm, na C1 ni kipenyo cha ndani katika cm
14' Matokeo ni katika kg
15
1import math
2
3def calculate_rod_weight(diameter_cm, length_cm):
4 """Hesabu uzito wa nguzo ya chuma katika kg."""
5 radius_cm = diameter_cm / 2
6 volume_cm3 = math.pi * radius_cm**2 * length_cm
7 weight_kg = volume_cm3 * 7.85 / 1000
8 return weight_kg
9
10def calculate_sheet_weight(length_cm, width_cm, thickness_cm):
11 """Hesabu uzito wa karatasi ya chuma katika kg."""
12 volume_cm3 = length_cm * width_cm * thickness_cm
13 weight_kg = volume_cm3 * 7.85 / 1000
14 return weight_kg
15
16def calculate_tube_weight(outer_diameter_cm, inner_diameter_cm, length_cm):
17 """Hesabu uzito wa tubo ya chuma katika kg."""
18 outer_radius_cm = outer_diameter_cm / 2
19 inner_radius_cm = inner_diameter_cm / 2
20 volume_cm3 = math.pi * length_cm * (outer_radius_cm**2 - inner_radius_cm**2)
21 weight_kg = volume_cm3 * 7.85 / 1000
22 return weight_kg
23
24# Mfano wa matumizi
25rod_weight = calculate_rod_weight(2, 100)
26sheet_weight = calculate_sheet_weight(100, 50, 0.2)
27tube_weight = calculate_tube_weight(5, 4, 100)
28
29print(f"Uzito wa nguzo: {rod_weight:.2f} kg")
30print(f"Uzito wa karatasi: {sheet_weight:.2f} kg")
31print(f"Uzito wa tubo: {tube_weight:.2f} kg")
32
1function calculateRodWeight(diameterCm, lengthCm) {
2 const radiusCm = diameterCm / 2;
3 const volumeCm3 = Math.PI * Math.pow(radiusCm, 2) * lengthCm;
4 const weightKg = volumeCm3 * 7.85 / 1000;
5 return weightKg;
6}
7
8function calculateSheetWeight(lengthCm, widthCm, thicknessCm) {
9 const volumeCm3 = lengthCm * widthCm * thicknessCm;
10 const weightKg = volumeCm3 * 7.85 / 1000;
11 return weightKg;
12}
13
14function calculateTubeWeight(outerDiameterCm, innerDiameterCm, lengthCm) {
15 const outerRadiusCm = outerDiameterCm / 2;
16 const innerRadiusCm = innerDiameterCm / 2;
17 const volumeCm3 = Math.PI * lengthCm * (Math.pow(outerRadiusCm, 2) - Math.pow(innerRadiusCm, 2));
18 const weightKg = volumeCm3 * 7.85 / 1000;
19 return weightKg;
20}
21
22// Mfano wa matumizi
23const rodWeight = calculateRodWeight(2, 100);
24const sheetWeight = calculateSheetWeight(100, 50, 0.2);
25const tubeWeight = calculateTubeWeight(5, 4, 100);
26
27console.log(`Uzito wa nguzo: ${rodWeight.toFixed(2)} kg`);
28console.log(`Uzito wa karatasi: ${sheetWeight.toFixed(2)} kg`);
29console.log(`Uzito wa tubo: ${tubeWeight.toFixed(2)} kg`);
30
1public class SteelWeightCalculator {
2 private static final double STEEL_DENSITY = 7.85; // g/cm³
3
4 public static double calculateRodWeight(double diameterCm, double lengthCm) {
5 double radiusCm = diameterCm / 2;
6 double volumeCm3 = Math.PI * Math.pow(radiusCm, 2) * lengthCm;
7 double weightKg = volumeCm3 * STEEL_DENSITY / 1000;
8 return weightKg;
9 }
10
11 public static double calculateSheetWeight(double lengthCm, double widthCm, double thicknessCm) {
12 double volumeCm3 = lengthCm * widthCm * thicknessCm;
13 double weightKg = volumeCm3 * STEEL_DENSITY / 1000;
14 return weightKg;
15 }
16
17 public static double calculateTubeWeight(double outerDiameterCm, double innerDiameterCm, double lengthCm) {
18 double outerRadiusCm = outerDiameterCm / 2;
19 double innerRadiusCm = innerDiameterCm / 2;
20 double volumeCm3 = Math.PI * lengthCm * (Math.pow(outerRadiusCm, 2) - Math.pow(innerRadiusCm, 2));
21 double weightKg = volumeCm3 * STEEL_DENSITY / 1000;
22 return weightKg;
23 }
24
25 public static void main(String[] args) {
26 double rodWeight = calculateRodWeight(2, 100);
27 double sheetWeight = calculateSheetWeight(100, 50, 0.2);
28 double tubeWeight = calculateTubeWeight(5, 4, 100);
29
30 System.out.printf("Uzito wa nguzo: %.2f kg%n", rodWeight);
31 System.out.printf("Uzito wa karatasi: %.2f kg%n", sheetWeight);
32 System.out.printf("Uzito wa tubo: %.2f kg%n", tubeWeight);
33 }
34}
35
1#include <iostream>
2#include <cmath>
3#include <iomanip>
4
5const double STEEL_DENSITY = 7.85; // g/cm³
6const double PI = 3.14159265358979323846;
7
8double calculateRodWeight(double diameterCm, double lengthCm) {
9 double radiusCm = diameterCm / 2;
10 double volumeCm3 = PI * pow(radiusCm, 2) * lengthCm;
11 double weightKg = volumeCm3 * STEEL_DENSITY / 1000;
12 return weightKg;
13}
14
15double calculateSheetWeight(double lengthCm, double widthCm, double thicknessCm) {
16 double volumeCm3 = lengthCm * widthCm * thicknessCm;
17 double weightKg = volumeCm3 * STEEL_DENSITY / 1000;
18 return weightKg;
19}
20
21double calculateTubeWeight(double outerDiameterCm, double innerDiameterCm, double lengthCm) {
22 double outerRadiusCm = outerDiameterCm / 2;
23 double innerRadiusCm = innerDiameterCm / 2;
24 double volumeCm3 = PI * lengthCm * (pow(outerRadiusCm, 2) - pow(innerRadiusCm, 2));
25 double weightKg = volumeCm3 * STEEL_DENSITY / 1000;
26 return weightKg;
27}
28
29int main() {
30 double rodWeight = calculateRodWeight(2, 100);
31 double sheetWeight = calculateSheetWeight(100, 50, 0.2);
32 double tubeWeight = calculateTubeWeight(5, 4, 100);
33
34 std::cout << std::fixed << std::setprecision(2);
35 std::cout << "Uzito wa nguzo: " << rodWeight << " kg" << std::endl;
36 std::cout << "Uzito wa karatasi: " << sheetWeight << " kg" << std::endl;
37 std::cout << "Uzito wa tubo: " << tubeWeight << " kg" << std::endl;
38
39 return 0;
40}
41
Hapa kuna mifano kadhaa ya hesabu za uzito wa chuma:
Vipimo:
Hesabu:
Nguzo ya chuma yenye kipenyo cha 2.5 cm na urefu wa mita 3 ina uzito wa takriban 11.56 kg.
Vipimo:
Hesabu:
Karatasi ya chuma inayopima 120 cm × 80 cm × 0.3 cm ina uzito wa takriban 22.61 kg.
Vipimo:
Hesabu:
Tubo ya chuma yenye kipenyo cha nje cha 4.2 cm, kipenyo cha ndani cha 3.8 cm, na urefu wa 250 cm ina uzito wa takriban 4.93 kg.
American Institute of Steel Construction (AISC). Steel Construction Manual, Toleo la 15. AISC, 2017.
The Engineering ToolBox. "Metals and Alloys - Densities." https://www.engineeringtoolbox.com/metal-alloys-densities-d_50.html. Imetembelewa Agosti 10, 2023.
International Organization for Standardization. ISO 1129:1980 Steel tubes for boilers, superheaters and heat exchangers — Dimensions, tolerances and conventional masses per unit length. ISO, 1980.
American Society for Testing and Materials. ASTM A6/A6M - Standard Specification for General Requirements for Rolled Structural Steel Bars, Plates, Shapes, and Sheet Piling. ASTM International, 2019.
British Standards Institution. BS EN 10025-1:2004 Hot rolled products of structural steels. General technical delivery conditions. BSI, 2004.
World Steel Association. "Steel Statistical Yearbook." https://www.worldsteel.org/steel-by-topic/statistics/steel-statistical-yearbook.html. Imetembelewa Agosti 10, 2023.
Jaribu Kihesabu Uzito wa Chuma leo ili kuamua kwa haraka na kwa usahihi uzito wa vipengele vyako vya chuma. Iwe unapanga mradi wa ujenzi, unakadiria gharama za vifaa, au unabuni muundo wa chuma, kihesabu chetu kinatoa taarifa sahihi unazohitaji kufanya maamuzi yenye ufahamu.
Gundua zana zaidi ambazo zinaweza kuwa na manufaa kwa mtiririko wako wa kazi