Los tubos de acero cuadrados o rectangulares se utilizan habitualmente en proyectos de construcción y, por lo general, se emplean para soportes de instalación de tuberías, acceso temporal a obras, proyectos energéticos, quillas decorativas, etc.
Cuando el tamaño del tubo de acero rectangular es lo suficientemente grande, podemos ignorar el efecto de las esquinas redondeadas sobre el peso; por ejemplo, en un conducto rectangular, la pérdida de peso debida a las cuatro esquinas redondeadas es insignificante para una sección muy grande.
Sin embargo, para tuberías de acero cuadradas y rectangulares de sección transversal pequeña, es necesario considerar el radio de las esquinas redondeadas R al calcular el peso. En general, la prueba no tiene en cuenta la diferencia de peso de entre el 5 % y el 10 %, que está relacionada con el costo de los fabricantes de materiales delgados. Entonces, ¿cómo se calcula el peso unitario por metro lineal de una tubería de acero cuadrada o rectangular con esquinas R?
Para calcular el peso por unidad de longitud del perfil, generalmente tenemos que averiguar el área de la sección transversal y luego multiplicarla por la densidad del material correspondiente, y así podemos obtener su peso unitario.
Para el tubo rectangular que se muestra a continuación, podemos obtener fácilmente el área de la sección transversal A = H*B-(H-2t)*(B-2t) para toda la sección si no consideramos el efecto del ángulo R.
Una vez que se conoce el radio de la esquina exterior (R), simplemente sumamos el área del bloque azul y restamos el área del bloque rojo (como se muestra en la figura a continuación) para obtener el área real de la sección. Además, para la mayoría de los tubos rectangulares, las esquinas interior y exterior coinciden en el centro del círculo, por lo que el radio de la esquina interior r = Rt. Una vez que conocemos estos puntos, podemos deducir fácilmente la fórmula del área.
Además, en la especificación "GBT 3094-2012 tubo de acero conformado estirado en frío", se ha proporcionado una fórmula específica para el cálculo del peso individual, cuyo principio de cálculo coincide con el que he mencionado anteriormente, puede consultar la siguiente tabla.
Observando la fórmula, podemos encontrar que el valor de R en la especificación está determinado por el espesor de pared de la tubería de acero, por lo que cuando no se conoce el valor específico de R para cuánto, también se puede tomar el valor de acuerdo con la especificación, es decir:
R = 1,5 veces el espesor de la pared cuando el espesor de la pared es ≤6 mm. Cuando el espesor de la pared es >6 mm, R = 2 veces el espesor de la pared.
En la práctica, también podemos calcular el peso unitario de tubos rectangulares con esquinas redondeadas directamente utilizando las herramientas a nuestra disposición.
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Fecha de publicación: 13 de marzo de 2023
