เครื่องคำนวณน้ำหนักเหล็กเส้น - น้ำหนักต่อเมตรจากเส้นผ่านศูนย์กลาง

เครื่องคำนวณน้ำหนักเหล็กเส้นคืออะไร?

เครื่องคำนวณน้ำหนักเหล็กเส้น ใช้หาน้ำหนักของแท่งเหล็กกลมตันจากเส้นผ่านศูนย์กลาง ความยาว และจำนวนแท่ง โดยคำนวณน้ำหนักต่อหน่วยความยาว น้ำหนักของแท่งหนึ่งแท่ง และน้ำหนักรวมทั้งชุด นอกจากนี้ยังรายงานความหนาแน่นที่ใช้ เพื่อให้ตรวจสอบผลด้วยมือได้

เครื่องคำนวณในหน้านี้รองรับวัสดุสองชนิด ได้แก่ เหล็กกล้าคาร์บอน (เหล็กกล้าเหนียว) และเหล็กกล้าไร้สนิม 304 รวมถึงหน่วยเมตริก (มิลลิเมตรและเมตร) และหน่วยอิมพีเรียล (นิ้วและฟุต)

วิธีคำนวณน้ำหนักเหล็กเส้น

เหล็กเส้นเป็นแท่งทรงกระบอก ดังนั้นน้ำหนักจึงคำนวณจากเรขาคณิตของทรงกระบอกทั่วไป คูณพื้นที่หน้าตัดของเหล็กเส้นด้วยความยาวเพื่อหาปริมาตร จากนั้นคูณปริมาตรด้วยความหนาแน่นของเหล็กเพื่อหามวล

สูตรคำนวณน้ำหนักเหล็กเส้น

$m = \rho \times \frac{\pi}{4} \times d^2 \times L$

• m — มวลของเหล็กเส้นหนึ่งแท่ง
• ρ (โร) — ความหนาแน่นของเหล็กกล้า
• d — เส้นผ่านศูนย์กลางของเหล็กเส้น
• L — ความยาวของเหล็กเส้น
• π/4 × d² — พื้นที่หน้าตัดของเหล็กเส้นกลม

หน่วยในสูตรต้องสอดคล้องกัน เครื่องคำนวณนี้จะคำนวณทั้งหมดเป็นเมตรและกิโลกรัมเสมอ ไม่ว่าจะเลือกใช้ระบบหน่วยใด ในโหมดเมตริก เครื่องจะแปลงเส้นผ่านศูนย์กลางจากมิลลิเมตรเป็นเมตร ดังนั้น 12 มม. จะกลายเป็น 0.012 ม. และใช้ความยาวที่ป้อนเป็นหน่วยเมตร ในโหมดอิมพีเรียล เครื่องจะแปลงนิ้วและฟุตเป็นเมตรก่อน (1 นิ้ว = 0.0254 ม., 1 ฟุต = 0.3048 ม.) คำนวณมวลเป็นกิโลกรัม แล้วแปลงคำตอบเป็นปอนด์ (1 ปอนด์ = 0.45359237 กก.) การคำนวณทางฟิสิกส์ในระบบเดียวกันทำให้คำตอบแบบเมตริกและอิมพีเรียลอธิบายเหล็กเส้นแท่งเดียวกัน

หากต้องการหาน้ำหนักของเหล็กเส้นที่เหมือนกันหลายแท่ง ให้คูณน้ำหนักของแท่งหนึ่งแท่งด้วยจำนวนแท่ง

ค่าความหนาแน่นของเหล็กกล้าที่ใช้

• เหล็กกล้าคาร์บอน (เหล็กกล้าเหนียว): 7850 kg/m³ (0.2836 ปอนด์/ลูกบาศก์นิ้ว) ค่านี้เป็นค่ามาตรฐานตามคู่มือสำหรับเหล็กเสริมคอนกรีตส่วนใหญ่และเหล็กเส้นสำหรับงานก่อสร้างทั่วไป
• เหล็กกล้าไร้สนิม 304: 8000 kg/m³ (0.2890 ปอนด์/ลูกบาศก์นิ้ว) มีความหนาแน่นมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนประมาณ 1.9%

วิธีลัดที่ใช้กันทั่วไปในสถานที่ก่อสร้างจะประมาณน้ำหนักเหล็กเสริมคอนกรีตคาร์บอนโดยนำเส้นผ่านศูนย์กลางยกกำลังสองหารด้วย 162.2 โดยเส้นผ่านศูนย์กลางมีหน่วยเป็นมิลลิเมตร และผลลัพธ์เป็นกิโลกรัมต่อเมตร ตัวหารนี้ไม่ได้กำหนดขึ้นโดยพลการ: 4 ÷ (π × 7850) × 1,000,000 = 162.2 ดังนั้นวิธีลัดนี้ก็คือสูตรข้างต้นที่รวมค่าความหนาแน่นไว้แล้ว และให้คำตอบเท่ากันภายในความคลาดเคลื่อนจากการปัดเศษ

ตัวอย่างพร้อมวิธีทำ

พิจารณาเหล็กกล้าคาร์บอนแท่งหนึ่ง เส้นผ่านศูนย์กลาง 12 มม. และยาว 6 เมตร โดยสั่งซื้อเพียงหนึ่งแท่ง

1. แปลงเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นเมตร: 12 มม. = 0.012 ม.
2. หาพื้นที่หน้าตัด: (π/4) × 0.012² = 0.0001131 m²
3. คูณด้วยความหนาแน่น: 0.0001131 × 7850 = 0.8878 กก. ต่อความยาวหนึ่งเมตร
4. คูณด้วยความยาว: 0.8878 × 6 = 5.327 กก. สำหรับเหล็กเส้นหนึ่งแท่ง
5. คูณด้วยจำนวนแท่ง (1): น้ำหนักรวมจึงเท่ากับ 5.327 กก. เช่นกัน

ดังนั้น เหล็กเส้นคาร์บอน 12 มม. x 6 ม. หนึ่งเส้นหนักประมาณ 5.33 กก.

สำหรับการสั่งซื้อเป็นชุด ช่องจำนวนแท่งจะใช้ปรับค่าขึ้นตามจำนวน เหล็กเส้นคาร์บอนเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 มม. ยาว 6 เมตร จำนวนสิบแท่ง มีน้ำหนัก 2.4662 กก./ม. ต่อแท่ง น้ำหนัก 14.797 กก. ต่อแท่ง และน้ำหนักรวม 147.969 กก.

ตัวอย่างหน่วยอิมพีเรียล

เหล็กกล้าคาร์บอนเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 นิ้ว (13 มม.) และยาว 20 ฟุต (6.1 ม.) มีน้ำหนักประมาณ 0.668 ปอนด์ (303 ก.) ต่อฟุต ดังนั้นเหล็กเส้นหนึ่งแท่งจึงมีน้ำหนักประมาณ 13.36 ปอนด์ (6.06 กก.) หลักฟิสิกส์ที่ใช้คำนวณเหมือนกับกรณีหน่วยเมตริก ต่างกันเฉพาะหน่วยอินพุตและเอาต์พุต

ตารางน้ำหนักเหล็กเส้น

น้ำหนักต่อเมตรของเหล็กเส้นกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางทั่วไป ซึ่งคำนวณด้วยสูตรข้างต้น

ตัวเลขเหล่านี้ใช้กับเหล็กเส้นกลมผิวเรียบที่ไม่มีครีบ เหล็กเสริมคอนกรีตข้ออ้อยที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระบุเท่ากันอาจมีน้ำหนักมากกว่าเล็กน้อย เนื่องจากวิธีวัดขนาดระบุต่างจากเหล็กเส้นผิวเรียบ

เหตุใดตัวเลขเหล่านี้จึงมีความสำคัญ

ผู้รับเหมาและผู้ผลิตใช้ข้อมูลน้ำหนักเหล็กเส้นเพื่อสั่งวัสดุให้ได้ปริมาณที่ถูกต้อง คิดราคางานตามน้ำหนัก และตรวจสอบว่าของที่ส่งมาตรงกับรายการที่เรียกเก็บเงิน วิศวกรโครงสร้างใช้ น้ำหนักตัวของเหล็กเสริมเป็นส่วนหนึ่งของน้ำหนักบรรทุกที่คาน เสา หรือแผ่นพื้นรับอยู่ เนื่องจากโดยทั่วไปเหล็กมีการคิดราคาและขนส่งตามน้ำหนักมากกว่าความยาว ค่าน้ำหนักที่แม่นยำจึงส่งผลทั้งต่อต้นทุนและการขนส่ง

คำถามที่พบบ่อย

เหล็กเส้นขนาด 16 มม. หนึ่งเมตรหนักเท่าไร?

เหล็กเส้นคาร์บอนขนาด 16 มม. หนักประมาณ 1.578 กก. ต่อเมตร เหล็กเส้นยาว 6 เมตร หนึ่งท่อนหนักประมาณ 9.47 กก.

เครื่องคำนวณนี้ใช้ค่าความหนาแน่นของเหล็กเท่าไร?

คำนวณเหล็กกล้าคาร์บอน (เหล็กกล้าเหนียว) ที่ 7850 kg/m³ ส่วนเหล็กกล้าไร้สนิม 304 คำนวณที่ 8000 kg/m³ ทั้งสองค่าเป็นค่ามาตรฐานจากคู่มือ

เครื่องคำนวณรองรับหน่วยอิมพีเรียลหรือไม่?

รองรับ เมื่อเปลี่ยนเป็นหน่วยอิมพีเรียล ต้องป้อนเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นนิ้ว ต้องป้อนความยาวเป็นฟุต และผลลัพธ์จะเป็นปอนด์ต่อฟุต ปอนด์ต่อแท่ง และน้ำหนักรวมเป็นปอนด์ หลักฟิสิกส์ที่ใช้ไม่เปลี่ยนแปลง มีเพียงหน่วยเท่านั้นที่เปลี่ยน

จะหาน้ำหนักรวมของเหล็กเส้นมากกว่าหนึ่งแท่งได้อย่างไร?

ป้อนจำนวนแท่งลงในช่องจำนวน เครื่องคำนวณจะคูณน้ำหนักของเหล็กเส้นหนึ่งแท่งด้วยจำนวนนั้น เพื่อให้ได้น้ำหนักรวม

เครื่องคำนวณนี้แม่นยำสำหรับเหล็กเสริมคอนกรีตหรือไม่?

เครื่องคำนวณให้ค่าน้ำหนักตามทฤษฎีของเหล็กเส้นกลมเรียบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความหนาแน่นตามที่กำหนด ซึ่งใกล้เคียงมากกับน้ำหนักระบุที่เผยแพร่สำหรับเหล็กเสริมคอนกรีตคาร์บอน น้ำหนักที่ส่งมอบจริงอาจแตกต่างเล็กน้อยเนื่องจากค่าความคลาดเคลื่อนในการผลิต และในกรณีเหล็กเสริมคอนกรีตข้ออ้อย เนื่องจากรูปแบบครีบจริงของเหล็กเส้น

เหล็กกล้าไร้สนิม 304 หนักกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีขนาดเท่ากันเท่าไร?

หนักกว่าประมาณ 1.9% เนื่องจากเหล็กกล้าไร้สนิม 304 มีความหนาแน่น 8000 kg/m³ เทียบกับ 7850 kg/m³ ของเหล็กกล้าคาร์บอน น้ำหนักของเหล็กเส้นแปรผันโดยตรงตามความหนาแน่น ดังนั้นการคูณผลลัพธ์ของเหล็กกล้าคาร์บอนด้วย 8000/7850 จะให้ค่าน้ำหนักเหล็กกล้าไร้สนิมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวเท่ากัน