در این مقاله به بررسی وزن قوطی چهار در چهار یا قوطی مربعی با ضلع خارجی 4 اینچ می‌پردازیم. با استفاده از فرمول‌های ساده و مثال‌های کاربردی، می‌توانید وزن دقیق هر طول از این قوطی را به دقت محاسبه کنید و طراحی سازه را بهینه کنید.

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 چهار در چهار: محاسبه دقیق و نکات کلیدی

قوطی مربع چهار در چهار یکی از پرکاربردترین مقاطع توخالی در سازه‌های سبک تا متوسط است. این پروفیل که به SHS یا square hollow section نیز شناخته می‌شود، با وجود دیواره‌های توخالی، استحکام مناسب و سهولت اتصال را در اختیار مهندسان و کارگران پروژه‌ها قرار می‌دهد. در ادامه به فرمول‌های پایه، روش‌های محاسبه وزن بر حسب ضخامت دیواره و اندازه خارجی، و نکات کلیدی برای طراحی و اجرا خواهیم پرداخت.

1) مفهوم قوطی چهار در چهار و اهمیت وزن آن

قوطی چهار در چهار از نظر هندسی یک مقطع مربعی توخالی است که ضلع خارجی آن برابر با 4 اینچ یا 101.6 میلی‌متر است. ضخامت دیواره یا دیواره‌های توخالی با متغیر t اندازه‌گیری می‌شود. وزن یک پروفیل در طول مشخص به شدت به این دو پارامتر وابسته است و با تغییرات کوچک در ضخامت، وزن به مقدار قابل توجهی تغییر می‌کند. در پروژه‌های ساختمانی، محاسبه دقیق وزن پروفیل‌ها به اهدافی مانند برآورد مصالح، برآورد هزینه‌ها و طراحی اتصال‌ها کمک می‌کند.

2) فرمول پایه برای محاسبه وزن قوطی مربعی 4 در 4 اینچ

برای یک قوطی مربعی با ضلع خارجی a و ضخامت دیواره t، می‌توان از رابطه زیر استفاده نمود:

A_cross = a^2 – (a – 2t)^2 = 4 a t – 4 t^2

وزن بر متر (kg/m) برابر است با:

W_per_m = ρ × A_cross

که ρ دانسيته فولاد است و تقریباً برابر با 7,850 کیلوگرم بر متر مکعب است. برای موردی با ضلع خارجی 4 اینچ و ضخامت دیواره t (میلی‌متر) به متر تبدیل می‌شود، بنابراین a = 0.1016 متر و t = thickness_mm / 1000.

3) محاسبات نمونه با a = 4 اینچ (101.6 میلی‌متر)

برای سهولت کار، ضخامت‌های رایج دیواره را در میلی‌متر در نظر می‌گیریم و نتیجه را برای وزن بر متر ارائه می‌کنیم:

• t = 2.0 mm (0.002 m): A_cross ≈ 0.0007968 m²؛ W_per_m ≈ 6.26 kg/m
• t = 2.5 mm (0.0025 m): A_cross ≈ 0.0009910 m²؛ W_per_m ≈ 7.78 kg/m
• t = 3.0 mm (0.003 m): A_cross ≈ 0.0011832 m²؛ W_per_m ≈ 9.28 kg/m
• t = 4.0 mm (0.004 m): A_cross ≈ 0.0015616 m²؛ W_per_m ≈ 12.26 kg/m
• t = 5.0 mm (0.005 m): A_cross ≈ 0.0019320 m²؛ W_per_m ≈ 15.17 kg/m

توجه داشته باشید که این مقادیر بر پایه محاسبه با دانسيته استاندارد فولاد و اندازه خارجی ثابت 4 اینچ است. برای طول‌های مختلف، وزن کل به سادگی با ضرب مقدار وزن بر متر در طول مطلوب به دست می‌آید.

4) وزن کل با طول مشخص

اگر طول قطعه L متر باشد، وزن کل به شکل زیر است:

W_total = W_per_m × L

مثال: اگر طول هر قوطی 6 متر باشد و ضخامت دیواره 3 میلی‌متر باشد، وزن تقریبی کل برابر است با 9.28 kg/m × 6 m ≈ 55.7 kg برای هر قطع.

5) جدول مقایسه وزن بر متر برای ضخامت‌های مختلف

در این جدول، مقدار A_cross نشان دهنده مساحت مقطع عرضی قوطی است و W_per_m نشان دهنده وزن یک متر از این قوطی با ضخامت معین است. نکته مهم این است که با افزایش ضخامت، مقاومت و وزن به طور تقریبی به نسبت الگوی 4a t افزایش می‌کند، اما با توجه به کاربرد، ممکن است عدد دقیق از این روابط ساده‌اندیشی فاصله بگیرد به دلیل تولید و کیفیت سطح.

6) تفاوت‌ها و نکات طراحی بین مقاطع مربعی مختلف

اگر مقطع مربعی کوچکتر یا بزرگتر باشد، وزن هم به نسبت سطح مقطع و ضخامت تغییر می‌کند. برای مقاطع 3 در 3 اینچ یا 5 در 5 اینچ، اندازه خارجی a کاهش یا افزایش می‌یابد و به تبع آن A_cross و W_per_m تغییر می‌کند. به‌طور کل، وزن مقاطع مربعی با اندازه خارجی بزرگ‌تر افزایش می‌یابد و در نتیجه طراحی اتصالات، پیچ‌ها و جوش‌ها باید با این تغییرات هماهنگ شوند. در طراحی سازه‌های فولادی، استفاده از نرم‌افزارهای تحلیلی یا جداول استاندارد می‌تواند به پیش‌بینی‌های دقیق‌تری منجر شود.

7) نکات عملی برای اجرا و انتخاب ضخامت مناسب

• برای اتخاذ ضخامت مناسب، باید نیروهای محوری و خمشی، محیط کار، و محدودیت‌های ساخت را در نظر گرفت. در پروژه‌های با نرخ بارگذاری پایین، ضخامت کمتر می‌تواند هزینه را کاهش دهد اما نیاز به کنترل دقیق‌تر را افزایش می‌دهد.
• در محیط‌های خورنده یا شیمیایی، پوشش گالوانیزه یا سایر پوشش‌های محافظ می‌تواند به طول عمر پروفیل اضافه کند، اما وزن کل را نیز مقداری افزایش می‌دهد.
• کیفیت تولید و بازرسی‌های کنترل کیفیت می‌تواند تفاوت وزن را ایجاد کند. توصیه می‌شود از تامین‌کننده‌ای معتبر با گزارش‌های بازرسی استفاده کنید.

8) کاربردهای عملی قوطی چهار در چهار در صنایع مختلف

قوطی مربعی 4 در 4 اینچ در قاب‌های ساختمانی، سازه‌های سبک، چارچوب‌های صنعتی، باکس‌های نگهداری، قابی برای پارتیشن‌ها و بسیاری دیگر از کاربردها استفاده می‌شود. طراحی سیستم‌های پشتیبانی، ستون‌ها و خرپاها با استفاده از این پروفیل‌ها می‌تواند به شکل بهینه انجام شود، به ویژه زمانی که وزن کل سازه تحت کنترل باشد و هزینه‌های حمل و مونتاژ بهبود یابد.

9) جمع‌بندی نهایی

وزن قوطی چهار در چهار با توجه به ضخامت دیواره و اندازه خارجی آن مشخص می‌شود و با استفاده از فرمول‌های ساده و استانداردهای آهن‌آلات می‌توان وزن هر طول را محاسبه کرد. آگاهی از این وزن‌ها به مهندسان، طراحان و کارگران پروژه‌ها کمک می‌کند تا تصمیمات بهتری درباره طراحی، تأمین مواد و مدیریت زمان بگیرند. برای مشاوره تخصصی یا خرید قوطی‌های چهار در چهار با کیفیت و با استاندارد، می‌توانید با آهن آلات اشرف زاده همراه شوید.

سوالات متداول

1. آیا وزن قوطی چهار در چهار با ضخامت‌های مختلف تفاوت قابل توجهی دارد؟ پاسخ: بله؛ هر چه ضخامت دیواره بیشتر باشد، A_cross و در نتیجه W_per_m افزایش می‌یابد.
2. برای چه ضخامت‌هایی می‌توان از این فرمول استفاده کرد؟ پاسخ: معمولاً برای ضخامت‌های رایج 2 تا 5 میلی‌متر با ضلع خارجی 4 اینچ کارایی دارد؛ برای ضخامت‌های خارج از این بازه، باید محاسبات دقیق‌تری انجام شود.
3. آیا امکان محاسبه دقیق وزن با توجه به استانداردهای تولید وجود دارد؟ پاسخ: بله، با استفاده از استانداردهای تولید و بازرسی‌های کنترل کیفیت، وزن دقیق بر اساس محصول تولیدی تعیین می‌شود.

برای تایید صحت محاسبات یا یافتن گزینه‌های مناسب برای پروژه خود، با تیم فروش آهن‌آلات اشرف زاده تماس بگیرید تا راهنمایی تخصصی دریافت کنید.

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.