وزن مخصوص آهن و فولاد و فرمول محاسبه وزن آهن آلات

تابحال عبارت وزن مخصوص آهن و فولاد یا وزن حجمی آهن را شنیده اید؟ آیا این دو باهم فرق دارند؟ این سوال ممکن است برای یک دانش آموز، دانشجو و یا حتی یک مهندس ناظر ساختمان پیش بیاید. یک مهندس یا مدیر پروژه ساختمانی برای تخمین هزینه‌های مورد نیاز باید فرمول محاسبه وزن آهن آلات مصرفی را بداند. دانستن این پارامتر در محاسبه وزن سازه و تخمین هزینه نهایی به کارفرما کمک می‌کند. در حقیقت وزن مقاطع بر روی قیمت آهن آلات تاثیر مستقیم دارد.

با مراجعه به جدول وزن آهن آلات، می‌توان وزن هر مقطع فولادی که مورد استفاده قرار گرفته است را محاسبه کرد. اما برای اینکه بتوان وزن آهن آلات را در مقاطع مختلف فولادی محاسبه کرد، باید وزن مخصوص فولاد و یا وزن حجمی آهن را بدانیم. برای اینکه با روش محاسبه وزن آهن آلات بیشتر آشنا شوید، در ادامه مطلب حتما با ما همراه باشید.

*** وزن مخصوص آهن چیست؟

بطور کلی برای محاسبه وزن آهن آلات از فرمول حجم ضربدر چگالی استفاده می‌شود. اما این فرمول محدود به آهن نیست. بلکه با داشتن چگالی هر فلزی می‌توان وزن هر مقطع از آن را بدست آورد. اما منظور از وزن مخصوص آهن چیست؟

برای محاسبه این پارامتر، ابتدا طبق استاندارد یک ورق آهنی با ابعاد ۱*۱*۱ سانتیمتر را در نظر بگیرید. می‎دانیم که چگالی آهن ۷.۸۶ گرم بر سانتیمتر مکعب می‌باشد. حال با ضرب حجم در چگالی آهن، مقدار وزن آهن بدست می‌آید. در اینجا چون طبق استاندارد حجم مقطع مورد نظر ۱ سانتیمتر مکعب در نظر گرفته شده است؛ بنابراین عددی که بدست می‌آید با نام وزن مخصوص آهن شناخته می‌شود. در حقیقت وزن مخصوص آهن به ازای ۱ سانتیمتر مکعب از هر مقطعی به مقدار ۷.۸۶ گرم می‌باشد.

*** محاسبه وزن مخصوص آهن با استفاده از ابزارهای مهندسی

با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی ابزارها و نرم افزارهایی طراحی شده‌اند که با داشتن چگالی مهم‌ترین مقاطع آهنی به صورت پیشفرض در حافظه خود، می‌توانند وزن مقطع مورد نظر را به راحتی محاسبه کنند. از این ابزارها در بسیاری از شرکت‌های تولید آهن استفاده می‌شود و در مقایسه با کارایی که دارند، قیمت نسبتا مقرون به صرفه‌ای نیز دارند.

اغلب نرم افزارها مانند ماشین حساب ساده‌ای کار می‌کنند. چگالی منحصر به فرد هر فلزی از جمله آهن با توجه به آلیاژ آن در این نرم افزارها از قبل بصورت بانک اطلاعاتی وارد شده است و تنها با دادن نوع مقطع مورد نظر می‌توان وزن نهایی آهن آلات را بدست آورد.

*** فرمول محاسبه وزن آهن آلات

وزن آهن آلات از جمله مهم‌ترین پارامترها برای خریداران است که بر قیمت محصول بسیار تاثیرگذار می‌باشد. جهت محاسبه وزن هر جسمی کافی است حجم و چگالی آن را در هم ضرب کنید. در مورد آهن آلات هم همین مورد صادق است و باید حجم مقطع فولادی مورد نظر را بدست آورد و آن را در وزن مخصوص آهن ضرب کرد.

با توجه به اینکه هر یک از مقاطع فولادی مانند میلگرد و ورق سطح مقطع متفاوتی دارند، نیاز است که نحوه محاسبه سطح مقطع آنها را بدانید. برای محاسبه وزن تمامی مقاطع فولادی تنها یک فرمول کلی وجود دارد و با یادگیری آن می‌توان در هر زمان و در هر جایی وزن مقطع فولادی مورد نظر خود را محاسبه کنید. فرمول وزن آهن آلات بصورت زیر است.

۱۰۰۰/ ( مساحت سطح مقطع (mm) * طول (m) * وزن مخصوص آهن (g/cm^۳) ) = وزن آهن آلات

در فرمول فوق وزن آهن آلات برحسب کیلوگرم، مساحت سطح مقطع برحسب میلیمتر مربع و طول برحسب متر می‌باشد. وزن مخصوص آهن نیز به مقدار ۷.۸۶ گرم بر سانتیمتر مکعب در فرمول جایگذاری می‌شود. به این ترتیب تنها با جایگذاری مساحت سطح مقطع، طول و وزن مخصوص در فرمول فوق می‌توان وزن محصول را بدست آورد. با توجه به اینکه میلگرد، تیرآهن، نبشی و سایر آهن آلات هر کدام سطح مقطع متفاوتی دارند، این موضوع می‌تواند بر روی روش محاسبه تاثیرگذار باشد. به همین دلیل در ادامه مطلب محاسبه وزن هر مقطع فولادی را برایتان توضیح داده‌ایم.

*** محاسبه وزن میلگردها

میلگرد یکی از رایج‌ ترین محصولات فولادی محسوب می‌شود که اغلب برای جبران مقاومت کششی در سازه‌های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. میلگرد‌ها در دو نوع ساده و آجدار در بازار موجود می‌باشند که تفاوت آنها به سطح جانبی میلگرد برمی‌گردد. میلگردهای ساده هیچ نوع برجستگی بر روی سطح جانبی خود ندارند اما میلگردهای آجدار همانطور که از نام آنها پیداست دارای برجستگی بصورت آج در سطح خود هستند. برای اینکه با این مبحث بیشتر آشنا شوید پیشنهاد می‌کنیم به مقاله تفاوت میلگرد آجدار و ساده مراجعه کنید.

جهت محاسبه وزن میلگردها در هر شاخه تفاوتی بین میلگرد ساده و آجدار وجود نخواهد داشت. برای اینکه وزن هر میلگردی را در بازار بتوانید بدست آورید باید از فرمول زیر استفاده کنید.

۱۰۰۰/ ( وزن مخصوص آهن * طول * ۳.۱۴ * شعاع * شعاع ) = وزن میلگرد (کیلوگرم)

توجه داشته باشید که در فرمول فوق شعاع برحسب میلیمتر و طول برحسب متر وارد می‌شود. همچنین مقدار وزن حجمی آهن نیز به میزان ۷.۸۶ گرم بر سانتیمتر مکعب جایگذاری می‌شود.

*** محاسبه وزن نبشی

نبشی از جمله مقاطع فولادی به حساب می‌آید که جهت تقویت و استحکام یه سازه بکار برده می‌شود. این مقطع فولادی از دو سطح عمود برهم تشکیل شده که این دو سطح به صورت مساوی یا نامساوی ساخته می‌شوند. بنابراین نبشی‌ها به دو صورت بال مساوی و نامساوی در بازار تولید و عرضه می‌شوند. برای آشنایی بیشتر با این مبحث به جدول وزن نبشی مراجعه کنید. فرمول وزن نبشی برای هر دو نوع بال مساوی و بال نامساوی یکسان می‌باشد. برای محاسبه وزن نبشی از فرمول زیر استفاده می‌شود.

۱۰۰۰/ ( وزن مخصوص آهن * طول * ضخامت * مجموع طول بال‌های نبشی ) = وزن نبشی (کیلوگرم)

در فرمول فوق نیز طول بال‌ها و ضخامت برحسب میلیمتر و طول نبشی بر حسب متر جایگذاری می‌شوند. وزن مخصوص آهن نیز به مقدار ۷.۸۶ گرم بر سانتیمتر مکعب در فرمول وارد می‌شود.

*** محاسبه وزن ورق فولادی

ورق فولادی از جمله سایر محصولات رایج فولادی می‎باشد که کاربردهای فراوانی دارد. این ورق در انواع مختلف ورق سیاه، ورق گالوانیزه و وزن ورق آجدار در بازار وجود دارد. اما فرمول محاسبه برای همه آنها یکسان است. برای محاسبه وزن ورق فولادی از فرمول زیر استفاده می‌شود.

۱۰۰۰/ ( وزن مخصوص آهن * ضخامت * عرض * طول ) = وزن ورق فولادی (کیلوگرم)

در فرمول فوق ضخامت و عرض برحسب میلیمتر و طول برحسب متر جایگذاری می‌شود. لازم بذکر است که برای محاسبه انواع آهن آلات مانند ورق گالوانیزه، ورق روغنی و ورق سیاه همان وزن مخصوص آهن یا فولاد در فرمول لحاظ می‌شود.

*** محاسبه وزن تیرآهن

شاید شناخته شده ترین مقطع فولادی در ساختمان سازی تیرآهن باشد. حجم مصرف این محصول فولادی بسیار بالاست. این محصول در دو نوع تیرآهن معمولی و تیرآهن هاش در بازار وجود دارد. تیرآهن از دو صفحه افقی بنام بال و یک ورق بین آنها تشکیل شده است که به آن جان گفته می‌شود. برای آشنایی بیشتر با این محصول توصیه می‌کنیم که به مطلب مشخصات تیرآهن مراجعه کنید.

آیا نحوه محاسبه وزن تیرآهن را می‌دانید؟ برای محاسبه وزن تیرآهن باید ابتدا سطح مقطع آن را محاسبه کرد. وزن تیرآهن از فرمول زیر محاسبه می‌شود.

۱۰۰۰/ ( وزن مخصوص آهن * طول *[ ( طول جان * ضخامت جان ) + ( عرض بال * ضخامت بال ) ]* ۲) = وزن تیرآهن (کیلوگرم)

در این فرمول نیز عرض بال‌ها و جان‌ها و ضخامت آنها بر حسب میلیمتر می‌باشد. طول تیرآهن نیز برحسب متر جایگذاری می‌شود.

*** محاسبه وزن قوطی و پروفیل

پروفیل‌ها قطعات فولادی هستند که در اشکال مختلفی تولید می‌شوند. این مقطع در ساخت درب و پنجره، میز و صندلی، تجهیزات بدن‌سازی، تابلوهای تبلیغاتی و راهنمایی کاربرد دارد. سطح مقطع پروفیل ممکن است مربع و یا مستطیل باشد. به عنوان مثال برای محاسبه وزن قوطی مربعی از فرمول زیر استفاده می‌شود.

۱۰۰۰/ ( وزن مخصوص آهن * طول قوطی * ضخامت * عرض * ۴ ) = وزن قوطی مربع (کیلوگرم)

در فرمول فوق نیز مقدار ضخامت و عرض برحسب میلیمتر و طول قوطی برحسب متر وارد می‌شود.

*** محاسبه وزن لوله

لوله‌های فولادی از جمله محصولات پرکاربردی هستند که شکل ظاهری آنها بصورت استوانه‌ای توخالی و بلند است. برای محاسبه وزن این مقطع فولادی به قطر بیرونی و ضخامت آن نیاز است. برای اینکه با این محصول بیشتر آشنا شوید پیشنهاد می‌کنیم تا به جدول وزن لوله مراجعه کنید. وزن لوله از فرمول زیر محاسبه می‌شود.

۱۰۰۰/ ( وزن مخصوص آهن * طول * ۳.۱۴ * ضخامت لوله * ( ضخامت لوله – قطر بیرونی ) ) = وزن لوله (کیلوگرم)

در فرمول بالا نیز قطر بیرونی و ضخامت برحسب میلیمتر و طول لوله برحسب متر جایگذاری می‌شود تا وزن لوله برحسب کیلوگرم محاسبه شود.

*** نتیجه گیری

وزن مخصوص آهن به ازای ۱ سانتیمتر مکعب از هر مقطعی محسوب می‌شود که مقدار آن ۷.۸۶ گرم می‌باشد. برای محاسبه وزن آهن آلات با هر مقطعی بایستی سطح مقطع آن را به درستی محاسبه کرده و سپس در وزن حجمی آهن ضرب کنیم. به عنوان مثال سطح مقطع میلگرد با سطح مقطع تیرآهن متفاوت است پس در نتیجه نحوه محاسبه وزن آنها نیز با یکدیگر فرق می‌کند. امیدواریم تا با مطالعه مقاله فوق پاسخ سوال‌هایتان را دریافت کرده باشید.