Три метода расчёта массы
Расчёт массы металлоконструкций необходим на каждом этапе проекта: от предварительной оценки стоимости до отгрузочных спецификаций. Три метода — для разных стадий проработки.
- Укрупнённый (точность ±20–30%) — на стадии ТЭО и коммерческого предложения. По площади здания и удельному расходу стали.
- По сечениям (точность ±10–15%) — на стадии КМ (конструкции металлические). По длинам элементов и массе погонного метра из сортамента.
- По деталям (точность ±1–3%) — на стадии КМД (конструкции металлические деталировочные). Каждая деталь — длина, площадь, толщина, масса. Суммируется из 3D-модели (Tekla, Advance Steel).
Расчёт по сортаменту: формулы и примеры
Фасонный прокат
Масса элемента из фасонного проката (двутавр, швеллер, уголок, труба): m = q × L, где q — масса погонного метра (кг/м) из сортамента, L — длина элемента (м).
Пример: балка из двутавра 30Б1 длиной 12 м. Масса погонного метра — 32,0 кг/м. Масса балки: 32,0 × 12 = 384 кг. С учётом рёбер жёсткости (4 пары, лист 8 мм, 270×150 мм): 4 × 2 × 0,27 × 0,15 × 0,008 × 7850 = 40,7 кг. Итого: 384 + 41 = 425 кг.
Листовые детали
Масса детали из листового проката: m = S × t × ρ, где S — площадь детали (м²), t — толщина (м), ρ = 7 850 кг/м³. Для прямоугольной детали: m = a × b × t × 7 850. Для круглой: m = π/4 × d² × t × 7 850.
| Толщина, мм | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 12 | 16 | 20 | 25 | 30 | 40 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Масса 1 м², кг | 31,4 | 39,3 | 47,1 | 62,8 | 78,5 | 94,2 | 126 | 157 | 196 | 236 | 314 |
Укрупнённые показатели расхода стали
Для предварительной оценки массы на стадии коммерческого предложения используют удельный расход стали на м² площади здания.
| Пролёт, м | Без кранов | Краны 5–10 т | Краны 20–32 т | Краны 50–100 т |
|---|---|---|---|---|
| 12 | 20–28 | 28–35 | 35–45 | — |
| 18 | 25–35 | 33–42 | 42–55 | 55–70 |
| 24 | 30–45 | 38–50 | 50–65 | 65–85 |
| 30 | 38–52 | 45–58 | 58–75 | 75–100 |
| 36 | 45–65 | 55–70 | 70–90 | 90–120 |
Пример: склад 60×120 м, пролёт 30 м, без кранов, 2 пролёта по 30 м. Площадь: 7 200 м². Удельный расход: ~45 кг/м². Масса каркаса: 7 200 × 45 = 324 т. Добавить прогоны и связи (+15%): 324 × 1,15 ≈ 373 т.
Нужен расчёт стоимости? Оставьте заявку — ответим за 2 часа.
Коэффициенты: отходы, конструктив, крепёж
При переходе от «чистой» массы деталей к массе закупаемого металла применяют ряд коэффициентов. Подробнее — в статье о коэффициенте отходов.
- Конструктивные элементы (рёбра, косынки, накладки): 5–10% от массы основных элементов
- Крепёж (болты, гайки, шайбы): 1–3%
- Сварные швы: 0,5–1,5%
- Отходы при раскрое: 3–8% для фасонного проката, 5–15% для листового
- Суммарный коэффициент от «чистой» массы к закупочной: 1,10–1,20
Примеры расчёта для типовых зданий
Пример 1: Склад 18×60 м
Пролёт 18 м, длина 60 м, шаг рам 6 м (10 рам + фронтоны). Без кранов, III снеговой район.
- Рамы: сварные двутавры, стойки 300×200×6×10 (42 кг/м × 7 м = 294 кг × 2 = 588 кг), ригель 400×200×6×12 (52 кг/м × 19 м = 988 кг). Рама = 1 576 кг × 12 = 18 912 кг
- Прогоны: швеллер 16П (14,2 кг/м × 6 м = 85 кг × 10 шт/скат × 2 ската × 11 = 18 700 кг). Но прогоны по длине здания, ~120 шт: 85 × 120 = 10 200 кг
- Связи: уголки L75×6, ~2 500 кг
- Фахверк: ~1 500 кг
- Итого «чисто»: ~33 100 кг ≈ 33 т
- С коэффициентом 1,15: 33 × 1,15 ≈ 38 т
- Проверка: 38 000 / (18 × 60) = 35 кг/м² — в пределах нормы (25–35)
Пример 2: Цех 24×96 м с кранами 10 т
Пролёт 24 м, длина 96 м, шаг колонн 12 м. Два крана Q = 10 т. Площадь: 2 304 м². Расход: ~42 кг/м². Масса: 2 304 × 42 ≈ 97 т. С учётом подкрановых балок (+12 т): ~109 т.
Для расчёта стоимости АКЗ потребуется площадь поверхности. Нормативные документы — в справочнике ГОСТов. Заказ расчёта — через снабжение или производство.
Частые вопросы
Как быстро оценить массу МК здания?
Умножьте площадь здания на удельный расход: без кранов 25–45 кг/м² (пролёт 18–24 м), с кранами 10 т — 33–50 кг/м², с кранами 50 т — 65–100 кг/м².
Что входит в массу МК?
Основные элементы (колонны, балки, фермы, связи) + конструктивные (рёбра, косынки, фасонки — 5–10%) + крепёж (1–3%) + швы (0,5–1,5%). Суммарный коэффициент от «чистой» массы к закупочной: 1,10–1,20.
Как учесть массу сварных швов?
0,5–1,5% от массы конструкции. Для сварных балок — около 1%, для ферм — 0,5–0,8%. Учитывается в коэффициенте на конструктивные элементы.