وزن قوطی ۲در۲ سبک: راهنمای جامع محاسبه و نکات کلیدی

ارسال شده توسط

روشن 1404-09-26

0 نظر

امتیاز میدید؟

در این مقاله به بررسی دقیق وزن قوطی مربعی با ابعاد ۲در۲ سبک می‌پردازیم. هدف ما ارائه فرمول‌های ساده و مثال‌های عملی است تا بتوانید وزن هر متر از این مقطع را به طور دقیق محاسبه کنید و تصمیمات بهتری در طراحی و اجرا بگیرید. همچنین نکاتی کاربردی درباره انتخاب ضخامت، استانداردها و نکاتی ایمنی و کارگاهی ارائه می‌شود.

پیشنهاد آهن آلات اشرف زاده به شما:✨

امروز با افتخار اعلام میکنیم که میتوانیم تمام مقاطع فولادی را
به صورت شرایط اقساط و با ضمانت به شما ارائه کنیم.
برای مشاهده شرایط و مشاوره رایگان خرید آهن کلیک کنید.

وزن قوطی ۲در۲ سبک: راهنمای جامع محاسبه و نکات کلیدی

مقدمه

قوطی مربعی یا square hollow section (SHS) یکی از پر کاربردترین مقاطع فولادی در پروژه‌های ساختمانی و صنعتی است. برای پروژه‌های سبک تا سنگین، دانستن وزن واقعی یک طول از این مقطع به شما کمک می‌کند تا طراحی‌های دقیق، برآورد مصالح و مدیریت هزینه‌ها را انجام دهید. در این راهنما، وزن قوطی ۲در۲ سبک را با استفاده از فرمول‌های معتبر و داده‌های مشهود مانند چگالی فولاد (≈۷۸۵۰ kg/m³) بررسی می‌کنیم و نکات کلیدی مربوط به ضخامت دیواره و تحمل بار را مطرح می‌کنیم.

فرمول‌های پایه برای محاسبه وزن قوطی مربعی

برای یک قوطی مربعی با ابعاد خارجی b و ضخامت دیواره t، سطح مقطع عرضی پلیماتول (cross-sectional area) به شکل زیر محاسبه می‌شود: A_cross = b^2 – (b – 2t)^2. که با ساده‌سازی برابر است با A_cross = 4 t (b – t). بنابراین وزن هر متر طول برابر است با W/m = ρ × A_cross، که ρ چگالی فولاد است و به طور تقریبی برابر با 7850 kg/m³ می‌باشد. برای واحدهای رایج، b و t را به میلی‌متر وارد کرده و نتیجه را به kg/m تبدیل می‌کنیم (با تبدیل مناسب).

برای سهولت کار، می‌توانیم وزن به متر را به کمک معادله زیر محاسبه کنیم: W_per_meter = 7850 × (b^2 – (b – 2t)^2) = 7850 × 4 t (b – t). اگر طول را L در نظر بگیریم، وزن کل طول برابر است با W = W_per_meter × L.

نمونه‌های عددی برای ابعاد ۲در۲ سبک

برای نشان دادن محاسبه، فرض کنید ابعاد خارجی قوطی مربعی ۲در۲ سبک معادل با 50.8 میلی‌متر باشد (معادل 2 اینچ). انتخاب ضخامت دیواره، که معمولاً به میلی‌متر اندازه‌گذاری می‌شود، تأثیر قابل توجهی بر وزن دارد. در ادامه، سه حالت رایج ضخامت دیواره را بررسی می‌کنیم تا تفاوت وزن را به وضوح نشان دهیم.

ضخامت t = 1.0 mm (0.001 m): A_cross = 4 × 0.001 × (0.0508 − 0.001) ≈ 0.0001992 m²؛ W_per_meter ≈ 0.0001992 × 7850 ≈ 1.56 kg/m.
ضخامت t = 1.5 mm (0.0015 m): A_cross ≈ 0.0002958 m²؛ W_per_meter ≈ 0.0002958 × 7850 ≈ 2.32 kg/m.
ضخامت t = 2.0 mm (0.002 m): A_cross ≈ 0.0003904 m²؛ W_per_meter ≈ 0.0003904 × 7850 ≈ 3.06 kg/m.
ضخامت t = 3.0 mm (0.003 m): A_cross ≈ 0.0005736 m²؛ W_per_meter ≈ 0.0005736 × 7850 ≈ 4.50 kg/m.

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، با افزایش ضخامت دیواره، وزن به طور خطی افزایش می‌یابد. این نکته به خصوص در طراحی سازه‌های سبک که به کاهش وزن کل نیاز دارند، اهمیت دارد. همچنین باید توجه داشت که در محاسبات، می‌بایست طول کل طولی که مصرف خواهد شد را در نظر گرفت و در محاسبه وزن کل برای برآورد مصالح از تابع W = W_per_meter × L استفاده کرد.

تعیین وزن قالبی با توجه به واحدها و ظرفیت تحمل بار

اگر مقطع SHS به صورت کمتری برای طول معین طراحی شده باشد، وزن کل آن به صورت زیر محاسبه می‌شود: W_total = (ρ × A_cross) × L. در طراحی، با توجه به استانداردهای مهندسی و روش‌های اتصال، ممکن است طول مفید برش خورده یا قطعات اضافی برای هر اتصال در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، در پروژه‌های صنعتی، بسته به طول‌های خام، از برش‌های اضافی برای درزهای جوشی یا پیچ و مهره‌ای استفاده می‌شود که وزن کل را به میزان ناچیزی تغییر می‌دهد. این موارد را باید در محاسبات پروژه‌ای لحاظ کرد.

نکات کاربردی در انتخاب ضخامت و کاربردهای رایج

انتخاب ضخامت مناسب با توجه به بار محاسباتی و کاربری سازه تعیین می‌شود. برای سازه‌های سبک تا متوسط، ضخامت‌های بین ۱.۰ تا ۲.۰ میلی‌متر برای مقاطع ۲در۲ قابل قبول هستند، اما در پروژه‌های سنگین یا در برابر خوردگی و شرایط جوی خاص، از ضخامت‌های بیشتر استفاده می‌شود. نکاتی که در طراحی باید مد نظر باشد عبارتند از:

برای کاربری‌های افقی، وزن هر متر را به دقت محاسبه کنید تا از نظر پایداری و ارتعاشات کنار گذاشته نشود.
در محیط‌های خورنده یا مرطوب، از پوشش مناسب یا ضخامت دیواره بیشتر برای افزایش طول عمر استفاده کنید.
در صورتی که طول اجرا ممکن است به صورت خام ارائه شود، به ازای هر کمان یا خم شدن ممکن است وزن مقطع تغییر کند که باید در محاسبات لحاظ گردد.

کاربردهای رایج و نکات اجرایی

قوطی مربعی سبک ۲در۲ به دلیل وزن نسبتاً پایین و سهولت دسترسی در پروژه‌های ساخت و ساز سبک تا متوسط، کاربردهای متنوعی دارد. از جمله این کاربردها می‌توان به مقاطع قاب سازه‌ای، چارچوب‌های ساختمانی، سازه‌های دکوراتیو و استفاده در کارگاه‌های صنعتی اشاره کرد. همچنین در طراحی مداربندی، پشتیبانی از نماها و سیستم‌های تکیه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. در پروژه‌های بزرگ، انتخاب یک ضخامت مناسب باعث می‌شود وزن کل سازه به مقدار معقولی برسد و هزینه حمل و نصب کاهش یابد. برای مشاوره دقیق، تیم تخصصی آهن آلات اشرف زاده آماده است تا شما را در انتخاب ضخامت مناسب و محاسبه وزن دقیق راهنمایی کند.

جدول وزن تقریبی بر مبنای ابعاد مختلف SHS

این جدول وزن تقریبی برای نمونه‌های رایج SHS ارائه می‌شود. توجه کنید که اعداد به عنوان تقریب هستند و به دلایل متغیرهای تولیدی مانند پولیش سطح و تلرانس‌های اندازه‌گیری ممکن است کمی متفاوت باشند. برای محاسبه دقیق، از فرمول‌های بالا استفاده کنید و طول پروژه را ضرب کنید.

ابعاد خارجی (mm)	ضخامت (mm)	وزن تقریبی (kg/m)
40 × 40	1.0	1.23
40 × 40	1.5	1.81
40 × 40	2.0	2.38
50.8 × 50.8	1.0	1.56
50.8 × 50.8	1.5	2.32
50.8 × 50.8	2.0	3.07
60 × 60	1.0	1.85
60 × 60	1.5	2.76
60 × 60	2.0	3.65

مثال‌های عملی محاسبه طول‌های مختلف

فرض کنید قصد دارید یک طول 4 متر از قوطی مربعی با ابعاد خارجی 50.8 میلی‌متر و ضخامت دیواره 1.5 میلی‌متر را استفاده کنید. وزن کل این طول برابر است با W_total = W_per_meter × L = 2.32 kg/m × 4 m ≈ 9.28 kg. اگر طول پروژه شما 12 متر باشد، وزن کل برابر است با 27.84 kg. این نوع محاسبات به شما کمک می‌کند تا مقدار دقیق مصالح لازم برای برش، تیکه‌بندی و حمل را به دست آورید و از هدر رفت مصالح جلوگیری کنید.

برای شرایطی که طول‌ها به صورت محدود یا خام از کارخانه می‌آیند، می‌توانید با در نظر گرفتن مذاکرات برش و جلسات دقیق، وزن کل را با ضریب برش (مثلاً 0.98 تا 1.02) اصلاح کنید تا قالب‌های اجرایی دقیق و بهینه بدست آید.

استانداردها، نکات ایمنی و نکات اجرایی

در طراحی با قوطی مربعی، رعایت استانداردهای مهندسی و نکات ایمنی اهمیت دارد. برخی از نکات کلیدی عبارتند از:

استفاده از استانداردهای تولید مقاطع فولادی و تطبیق با مقررات ساختمانی محل پروژه.
کنترل دقیق ضخامت دیواره و بررسی تلرانس‌های اندازه‌گیری در طول‌های بلند.
توجه به عواملی مانند خوردگی، رطوبت و تغییرات دمایی که می‌تواند طول و وزن مقطع را تحت تأثیر قرار دهد.
در اتصال‌ها، فضای لازم برای جوش یا پیچ و مهره در نظر گرفته شود تا استحکام سازه تامین گردد.

جمع‌بندی و نکته نهایی

وزن قوطی مربعی ۲در۲ سبک با توجه به ضخامت دیواره و طول مورد استفاده، از حدود ۱.۶ تا ۴.۵ کیلوگرم بر متر متغیر است. با محاسبه دقیق A_cross و استفاده از چگالی فولاد، می‌توانید وزن کل پروژه را به شکل بهتری برآورد کنید. این رویکرد به شما کمک می‌کند تا مصالح بهینه‌تری انتخاب کنید، ظرفیت حمل بار را ارزیابی کنید و هزینه‌های پروژه را کنترل کنید. برای سفارش و بررسی موجودی قوطی ۲در۲ سبک و سایر مقاطع فولادی با کیفیت، می‌توانید به وبسایت آهن آلات اشرف زاده مراجعه کنید.