Вес стального листа

Вес стального листа

Вес стального листа задаёт нагрузку на каркас, влияет на подбор формата под проект, участвует в расчёте стоимости партии, определяет требования к транспортировке. Масса регулирует прогиб настила, распределение усилий под динамическим режимом, запас по ресурсу сварного шва. Корректные значения помогают выбрать нужный размер в каталоге, заранее оценить бюджет, избежать перегруза перекрытий.

Факторы, влияющие на вес листа стали

Вес стального листа формируется совокупностью технологических, геометрических и металлургических параметров. На итоговую массу влияет не только величина слоя стали и площадь полотна — реальные значения определяются структурой металла, методами прокатки, уровнем точности производства, плотностью выбранной марки. В инженерных расчётах масса всегда привязывается к конкретному стандарту, фактическому состоянию поверхности, категории точности и типу обработки кромки.

1. Параметр по слою металла (толщина как основной фактор объёма)

Главный источник изменения веса— объём стали в листе. При удвоении слоя-возрастает пропорционально, поэтому лист 10 мм весит ровно в 10 раз больше листа стали 1 мм при одинаковой площади и марке стали.
В инженерных расчётах используется принцип линейной зависимости:

Масса = Площадь × Слой × Плотность.

Для примерных расчётов обычно берут конструкционную сталь Ст3  с плотностью 7850 кг/м³. В этом случае:
1 мм → ~7,85 кг на 1 м²;2 мм → ~15,7 кг; 3 мм → ~23,55 кг;4 мм → ~31,4 кг;5 мм → ~39,25 кг;6 мм → ~47,1 кг;8 мм → ~62,8 кг;10 мм → ~78,5 кг;12 мм → ~94,2 кг;16 мм → ~125,6 кг;20 мм → ~157 кг;30 мм → ~235,5 кг.

Однако фактические значения могут отличаться: ГОСТ допускает отклонение по толщине стали, что влияет на вес партии. Так, горячекатаный лист нормальной точности иногда имеет отклонение до +0,8 мм на толщине 12 мм, что увеличивает вес крупной партии на десятки килограммов.

2. Геометрия полотна: площадь как определяющий множитель веса стали

Даже при одинаковом слое листы могут иметь разные массы из-за различной площади.
Основные форматы:

• 1500×6000 — промышленный стандарт для несущих настилов, тяжёлых конструкций;

• 1250×2500 — универсальный формат для станочной резки, лазерного раскроя;

• 2000×6000 — применяется при изготовлении резервуаров и корпусов;

• Нестандартные: 1000×2000, 1500×3000 и др.

При масштабировании площади итоговый вес увеличивается быстрее, чем ожидают многие покупатели. Лист 5 мм 1500×6000 даёт ~353 кг для Стали 3 — почти втрое больше, чем лист той же толщины в формате 1250×2500 (~123 кг).

Площадь определяет не только вес, но и подбор погрузочной техники, объём укладки на поддон, необходимость применения траверсы либо струбцин для подъёма.

3. Марка стали: плотность как металлургический параметр веса

Сталь разных марок имеет различную плотность — следствие легирования, структуры (аустенит, феррит, мартенсит), содержания углерода и примесей.

Плотность типовых марок:

• Ст3 — 7850 кг/м³ (база расчётов);

• 09Г2С — 7900 кг/м³ (усиленная марганцем структура);

• 10ХСНД — 7860 кг/м³ (атмосферостойкая сталь);

• 12Х18Н10Т — 8000 кг/м³ (аустенитный коррозионностойкий сплав);

• 08Х18Н10 — 7990 кг/м³ (нержавеющее исполнение);

• S235JR — 7850 кг/м³ (евростандарт).

Разница между 7850 и 8000 кг/м³ составляет 1,9 %, что в крупной партии превращается в сотни килограммов. Поэтому масса листа всегда привязывается к марке стали.

Плотность задаёт массу листа при фиксированной площади. Для одинакового формата лист из 12Х18Н10Т будет тяжелее, чем Ст3, лист 09Г2С — немного тяжелее, лист 10ХСНД — очень близок к Ст3.

При расчёте инженеры используют плотность согласно паспорту плавки, поскольку фактическое значение может отличаться от справочного.

4. Стандарт прокатки: ГОСТ определяет точность массы

На вес листа влияет норматив, по которому изготовлен прокат:

• ГОСТ 19903-2015 — горячекатаный лист стали;

• ГОСТ 16523-2014 — холоднокатаный лист стали;

• ГОСТ 14637-89 — конструкционный прокат повышенной точности.

Разные стандарты устанавливают свои допуски по толщине, ширине, длине, кривизне, что неизбежно влияет на вес.

Например, холоднокатаный лист имеет более жёсткие отклонения, поэтому фактическая масса максимально приближена к теоретической. Горячекатаный лист, наоборот, допускает расширенный диапазон значений.

5. Производственные факторы: качество поверхности и кромки

Вес листа меняется при изменении фактической толщины из-за:

• технологических особенностей охлаждения;

• разнотолщинности по ширине, характерной для горячей прокатки;

• обработки кромки (обрезная кромка уменьшает вес относительно необрезной);

• наличия слоя окалины (увеличивает вес, но удаляется при дробеструйной обработке).

Окалина способна дать до +1–2 % веса на толстолистовой стали.

6. Тип поверхности

Холоднокатаный лист обычно точнее, плотнее прилегает к номинальным параметрам. Горячекатаный имеет более грубую поверхность, окалину, расширенные допуски.
Как следствие:

• Горячекатаный лист может иметь небольшое превышение веса из-за налипшей окалины;

• Холоднокатаный лист почти всегда показывает вес ближе к расчётному.

7. Условия хранения и состояние партии

Масса свежего листа и листа, лежащего на складе несколько лет, отличается.
Причины:

• образование ржавчины увеличивает массу до 0,5–1 %;

• влажность повышает вес из-за адсорбированной воды;

• снятая окалина наоборот уменьшает вес.

Поэтому при сдаче крупной партии на весах фиксируют именно фактическое значение.

Таблица влияния марки стали на вес листа (слой 8 мм, 1 м²)

Все значения округлены, приведены для наглядности:

Примеры по тем же маркам для иных значений слоя:

Ст3 (7850 кг/м³):

• 1 мм → ~7,85 кг;

• 2 мм → ~15,7 кг;

• 4 мм → ~31,4 кг;

• 6 мм → ~47,1 кг.

09Г2С (7900 кг/м³):

• 1 мм → ~7,9 кг;

• 2 мм → ~15,8 кг;

• 4 мм → ~31,6 кг;

• 6 мм → ~47,4 кг.

12Х18Н10Т (8000 кг/м³):

• 1 мм → ~8 кг;

• 2 мм → ~16 кг;

• 4 мм → ~32 кг;

• 6 мм → ~48 кг.

10ХСНД (7860 кг/м³):

• 1 мм → ~7,86 кг;

• 2 мм → ~15,72 кг;

• 4 мм → ~31,45 кг;

• 6 мм → ~47,15 кг.

Во всех примерах видно: как только в формуле задаётся другая марка, масса меняется даже при полностью совпадающих размерах. Поэтому правильный расчёт всегда начинается с указания марки стали, затем учитывается площадь листа.

Специалисты компании перед оформлением партии запрашивают паспорт плавки, уточняют плотность, после чего рассчитывают вес под конкретную марку. Покупатель получает не абстрактную теорию, а цифру, привязанную к реальному металлу.

Расчёт веса стали

Формула

Для листового проката удобно использовать выражение:

Масса (кг) = S (м) × B (м) × h (м) × ρ (кг/м³),

где S — длина, B — ширина, h — величина слоя, ρ — плотность заданной марки.

Пример для Ст3, формат 6×1500×6000:

• h = 0,006 м,

• B = 1,5 м,

• S = 6 м,

• ρ = 7850 кг/м³.

Масса ≈ 0,006 × 1,5 × 6 × 7850 ≈ 424 кг.

[Перелинковка: Лист 6 мм]

Расчёт веса нестандартных форматов

Для нестандартных форматов расчёт ведут аналогично. Основное — не забыть указать марку, затем подставить размеры. Ниже приведены примеры для Ст3 (7850 кг/м³):

• 10×1500×6000 → ~706 кг;
• 8×1500×6000 → ~565 кг;

• 6×1500×6000 → ~424 кг;

• 5×1500×6000 → ~353 кг;

• 4×1500×6000 → ~283 кг;

• 3×1000×2000 → ~47 кг;

• 2×1250×2500 → ~49 кг;

• 1×1250×2500 → ~24,5 кг.

Отдельные заготовки:

• Ст3, 200×200×10 → ~3,14 кг;

• Ст3, слой 80 мм при площади 1 м² → ~628 кг.

При смене марки на 09Г2С для тех же размеров вес немного растёт, для 12Х18Н10Т — ещё выше. Такой нюанс учитывают при заказе крупных партий, где разница в плотности даёт десятки либо сотни килограммов.

Такой подход позволяет заранее рассчитать нагрузку на перекрытие, количество рейсов транспорта, оценить необходимость применения спецтехники. На этапе согласования заказа команда компании берёт реальные размеры, марку, плотность из паспорта, рассчитывает вес каждой позиции, подбирает формат под минимальный отход.

Таблица веса стали

Значения ниже приведены для Ст3 с плотностью 7850 кг/м³:

При переходе на 09Г2С каждое значение увеличится примерно на 0,6–1 %. Для 12Х18Н10Т — ещё выше.

Нормативы по весу

ГОСТ 19903-2015 задаёт допустимые отклонения по размерам для горячекатаного листа, фиксирует требования по плоскостности, состоянию кромки, качеству поверхности, уровню различий между теоретической массой и фактическим значением.

ГОСТ 14637-89 применяют к конструкционным сталям. ГОСТ 16523-2014 регулирует холоднокатаные листы, где точность размеров выше, следовательно, теоретическая масса ближе к фактической.

Как вес влияет на выбор металлопроката

Нагрузочная способность

Группы 8–12 мм из Ст3 либо 09Г2С используют под площадки, настилы, опорные элементы. Категории 20–30 мм из конструкционных либо низколегированных сталей применяют при создании узлов под ударные нагрузки, массивные плиты, тяжёлые экраны.

Стоимость металлопроката

Цена рассчитывается по массе партии, поэтому разница между, например, Ст3 и 12Х18Н10Т при одинаковом формате даёт заметную дельту в стоимости. Чем больше слой, тем значительнее вклад плотности в общий бюджет.

Монтажные условия

Группа 4–6 мм даёт компромисс между жёсткостью и удобством монтажа. Форматы 8–10 мм подбирают под силовые рамы, балки, узлы, где требуется повышенный момент сопротивления.

Помощь в расчёте перед заказом

Покупателю достаточно назвать марку стали, размеры листа либо ориентировочную массу партии. Специалист выполнит точный расчёт по формуле с учётом плотности именно этой марки, проверит значения через паспорт плавки, подберёт формат под задачу.

Команда помогает определить, какой размер листа обеспечит минимальный отход, подходит ли масса под грузоподъёмность техники, достаточно ли выбранного слоя под расчётную нагрузку и сделать заказ  с плотностью 7850 кг/м³. В этом случае:
1 мм → ~7,85 кг на 1 м². После согласования формируют партию, подготавливают порезку под размер, организуют упаковку, сохраняющую кромку и поверхность.

FAQ о весе стального листа

Почему фактическая масса отличается от теоретической?

Причина связана с допускаемыми отклонениями по размерам в ГОСТ, условиями охлаждения проката, особенностями химического состава марки. Для партий из легированных сталей по сравнению с Ст3 эта разница заметнее.

Сколько весит квадратный метр стали?

Ответ зависит от слоя и конкретной марки. Для Ст3 при 10 мм — около 78,5 кг на 1 м². Для 09Г2С при том же размере — около 79 кг. Для 12Х18Н10Т — около 80 кг.

Можно ли рассчитать вес самостоятельно?

Да, при условии, что известны марка, размеры, плотность. На практике точность повышается, когда расчёт проводят по данным паспорта плавки, поэтому многие заказчики передают исходные параметры специалисту компании, затем получают уже проверенную цифру под договор поставки.