第三节 金属材料质量（重量）简化计算

常用金属材料（型材）质量（重量）可从相应手册中查出，在资料缺少的情况下，可用下面的方法进行计算。采用这种方法，先算出金属材料的每米质量，然后乘上长度，就是该金属材料的整体质量。

金属材料的结构形式基本上分为4大类型：棒材型、板材型、管材型和异型钢材，其质量简易计算如下。

一、棒材质量（重量）计算

计算棒材质量可使用下面计算公式：

m_棒=Rd² （2-92）

式中 m_棒——棒材每米的质量（重量）（kg/m）；

d——棒料直径（mm）；

R——系数。

R的数值随形状和材料不同而不同，具体数值见表2-16。

表2-16 棒材质量计算R值

注：表中系数R值，是以d=10mm为标准定的，如果d>10mm，则d的值扩大10倍，R值应缩小10倍。

【例】 已知圆钢直径d=15mm，求1m长的质量。

【解】 圆钢的系数从表2-16中知：R=0，0617，由于d>10mm，系数应缩小10倍，即R=0，00617。将d值代入式（2-92）得；

m_棒=Rd²=（0，00617×15²）kg/m=1，388kg/m

【例】 已知六角形纯铜棒d=25mm，求此铜棒1m长的质量。

【解】 因为d=25mm>10mm，因此表中查得的R系数要缩小10倍，即R=0，00771，将R和d代入式（2-92）得：

m_棒=Rd²=（0，00771×25²）kg/m=4，82kg/m

棒材每米质量还可使用下面的近似公式进行计算：

式中 r——棒材半径（mm）。

二、板材质量（重量）计算

计算板材质量可使用下面计算公式：

m_板=Rh （2-94）

式中 m_板——板材每平方米质量（重量）（kg/m²）；

h——板材厚度（mm）。

系数R随材料不同而不同，具体数值见表2-17。

表2-17 板材质量计算R值

注：冷轧、热轧钢板等各种钢板，只要材质一样，R值就不变。

【例】 已知铅板厚h=2，5mm，求铅板每平方米的质量。

【解】 从表2-17中查得铅板的系数R=11，37，将h和R代入式（2-94），得：

m_板=Rh=（11，37×2，5）kg/m²=28，42kg/m2

三、管材质量（重量）计算

计算管材质量可使用下面公式：

m_管=R（D-h）h （2-95）

式中 m_管——管材每米质量（重量）（kg/m）；

D——管子外径（mm）；

h——管壁厚（mm）。

系数R随材料不同而不同，具体数值见表2-18。

表2-18 管材质量计算R值

【例】 已知拉伸黄铜管Dh=7×1，求该黄铜管每米的质量。

【解】 从表2-18中查得黄铜管R=0，0267，将R、D、h值代入式（2-95）得：m_管=R（D-h）h=[0，0267×（7-1）×1]kg/m=0，16kg/m

四、角钢质量（重量）计算

角钢（图2-51）分等边角钢和不等边角钢两种，其质量计算公式如下：

等边角钢：

m_等边=0，00794d（2b-d） （2-96）

式中 m_等边——等边角钢每米质量（重量）（kg/m）；

d——角钢腿厚（mm）；

b——角钢腿宽（mm）。

图2-51 角钢

计算方法同前。

不等边角钢：

m_不等边=0，00796（B+b-d）d （2-97）

式中 m_不等边——不等边角钢每米质量（重量）（kg/m）；

B——长腿宽（mm）；

b——短腿宽（mm）；

d——腿厚（mm）。

计算角钢质量，还可以使用下面的方法：

对于不等边角钢：

对于等边角钢：

式中 B——角钢长腿宽（mm）；

b——角钢短腿宽（mm）；

d——角钢腿厚（mm）。