Teräksen painolaskuri
Laske teräksen paino muodon, mittojen ja tiheyden perusteella: pyörötanko, putki tai suorakaideprofiili, sekä arvioitu kustannus.
Teräksen painolaskuri: Kuinka paljon teräs tanko, putki tai levy painaa?
Teräs ostetaan ja kuljetetaan painon mukaan, ei pituuden tai kappalemäärän mukaan, joten ennen kuin saat tarjouksen toimittajalta, varaat kuljetuspaikan tai tarkistat, mitä nosturi tai kuormalava todella kestää, muoto ja koko pitää muuttaa massaksi. Juuri sitä tämä teräksen painolaskuri tekee: valitse materiaalin muoto — pyörötanko, pyöreä putki tai suorakaiteen muotoinen tanko/levy —, syötä mitat ja pituus, valitse teräslaatu, ja saat painon kappaletta kohden, kokonaispainon tarvittavalle määrälle sekä materiaalikustannusarvion.
Se on tehty kaikille, jotka tarvitsevat luotettavan luvun karkean arvion sijaan: konepajoille, jotka hinnoittelevat leikkuulistaa, työnjohtajille, jotka tarkistavat nosto- tai kuormakapasiteettia, sekä harrastajille tai insinööriopiskelijoille, jotka haluavat vain tietää, kuinka paljon tankopätkä painaa ennen sen tilaamista tai kantamista. Sen sijaan, että tiheys piilotettaisiin yhden yleisen "teräs"-vakion taakse, laskuri näyttää täydellisen taulukon tiheyksistä teräslaadun mukaan — työkaluteräksestä ruostumattomaan — koska todellinen arvo vaihtelee muutaman prosentin verran seoksesta riippuen, mikä alkaa merkitä jotain, kun tilataan tonneittain.
Näin käytät teräksen painolaskuria
- Valitse materiaalin muoto: pyörötanko (umpinainen), pyöreä putki (ontto) tai suorakaiteen muotoinen tanko/levy.
- Syötä pyörötangolle sen halkaisija ja valitse yksikkö (mm, cm, in).
- Syötä pyöreälle putkelle sekä ulko- että sisähalkaisija (reikä) — niiden ero tekee putkesta ontton umpinaisen sijaan.
- Syötä suorakaiteen muotoiselle tangolle tai levylle leveys ja paksuus halkaisijan sijaan.
- Syötä yhden kappaleen pituus ja valitse yksikkö (mm, cm, m, ft, in).
- Aseta määrä — kuinka monta identtistä kappaletta punnitset tai tilaat.
- Valitse valmis teräslaatu (määrittää tiheyden yksikössä kg/m³), tai syötä oma tiheys, jos tiedät tarkan seoksesi.
- Valitse haluamasi painoyksikkö (kg tai lb).
- Lue paino kappaletta kohden, kokonaispaino ja arvioitu kustannus — muokkaa hintaa kilolta tai naulalta vastaamaan toimittajasi tarjousta.
Laskennan taustalla oleva matematiikka
Jokainen muoto palautuu samaan yhtälöön: paino = tilavuus x tiheys x määrä. Vain tilavuuskaava riippuu valitusta muodosta. Pyörötanko on umpinainen lieriö, joten sen tilavuus on π x r² x pituus, missä r on puolet halkaisijasta. Pyöreä putki on ontto lieriö, joten sen tilavuus on umpinainen ulkolieriö miinus umpinainen sisälieriö: π x (R² − r²) x pituus, käyttäen ulko- ja sisäsädettä. Suorakaiteen muotoinen tanko tai levy on yksinkertaisesti pituus x leveys x paksuus.
Tässä kohtaa teräslaatu tulee mukaan, tiheyden kautta. Laskurin oletustiheys on 7 850 kg/m³, tekniikassa yleisesti käytetty vertailuarvo tavalliselle rakenne-/hiiliteräkselle (vastaa esiasetusta "C1020 kuumavalssattu"). Muut taulukon laadut vaihtelevat noin 7 715 kg/m³:sta (työkaluteräs) noin 8 030 kg/m³:aan (ruostumaton teräs) — noin 4 %:n vaihteluväli. Tämä on merkityksetöntä yksittäisessä pätkässä, mutta usean tonnin tilauksessa se on ero tarjouksen, joka täsmää laskun kanssa, ja sellaisen, joka ei täsmää — vahvista siis aina, minkä laadun oikeasti ostat.
Laskuesimerkki: umpinainen pyörötanko hiiliterästä, halkaisija 12 mm, pituus 6 m, oletustiheydellä 7 850 kg/m³. Säde = 6 mm = 0,006 m. Tilavuus = π x r² x pituus = 3,14159 x 0,006² x 6 = 3,14159 x 0,000036 x 6 ≈ 0,0006786 m³. Paino = tilavuus x tiheys = 0,0006786 x 7 850 ≈ 5,33 kg tankoa kohden. 10 samanlaiselle tangolle kokonaispaino on 53,3 kg. (Tarkistuksena: klassinen metrinen nyrkkisääntö harjateräkselle, paino ≈ halkaisija² x pituus ÷ 162, antaa 12² x 6 ÷ 162 = 5,33 kg — sama vastaus, sillä tämä nyrkkisääntö on juuri tämä kaava valmiiksi yksinkertaistettuna hiiliteräksen tiheydelle.)
Finnish Steel Standards
- Structural steel in Finland follows the harmonised EN 10025 standard (SFS-EN 10025), covering grades such as S235, S275 and S355 for hot-rolled bar, plate and sections.
- Reinforcing bar follows SFS-EN 10080, typically ductility class B500B — source: SFS-EN 10025 and SFS-EN 10080.
Ammattilaisvinkit ja yleiset virheet
At a typical retail price of around €1.45 per kg for mild-steel round bar, the 10-bar parcel from the worked example above (53.3 kg of 12 mm bar) would cost roughly €77 in raw material — cutting, delivery and coating are additional.
- Älä koskaan käsittele putkea umpinaisena tankona — sisähalkaisijan jättäminen nollaan putkelle yliarvioi sen painon massiivisesti, sillä ontto poikkileikkaus voi painaa selvästi alle puolet vastaavasta umpinaisesta.
- Vahvista todellinen teräslaatu ennen kuin luotat tiheysarvoon suuressa tilauksessa — jo pelkkä ero hiiliteräksen ja ruostumattoman teräksen välillä on noin 2-3 %, ja se kasvaa nopeasti, kun lasketaan painon eikä kappaleiden mukaan.
- Paino ei ole vain hintaluku: kuljetusliikkeet veloittavat ja luokittelevat kuormat painon mukaan, ja nostureilla, taljoilla, trukeilla ja kuormalavoilla on kaikilla maksimikapasiteetti, jonka väärin laskettu teräksen paino voi huomaamatta ylittää.
- Teräksen rakenteellinen mitoitus (kestääkö palkki tai pilari todella annetun kuorman) on erillinen insinöörilaskelma painosta — tämä työkalu kertoo, kuinka paljon kappale painaa, ei sitä, onko se riittävän vahva käyttötarkoitukseesi.
- Tarkista, ettei leveyttä ja paksuutta ole sekoitettu keskenään suorakaiteen muotoisessa levyssä, ja että jokainen mitta käyttää todella sitä yksikköä, jota luulet — sekoitettu mm/cm-syöttö on yleisin syy tilaukseen, joka on 10-kertaisesti liian raskas tai liian kevyt.
- Varastotavara myydään kiinteinä vakiopituuksina, ei mitalleen katkottuna metreittäin — pyöristä tarvittava kappalemäärä ylöspäin kokonaisiin varastopituuksiin ennen tilaamista.
