Bij het opstellen van een offerte, het plannen van transport of het bijhouden van voorraad is de eerste vraag meestal dezelfde: hoeveel weegt dit materiaal? Staal wordt vooral per kilo of ton gekocht en verkocht, dus snel en nauwkeurig van maat naar gewicht kunnen gaan is essentieel. Het goede nieuws: alle berekeningen rusten op één eenvoudige regel.
De basisregel: volume × dichtheid
Het gewicht van een staaf is het volume vermenigvuldigd met de dichtheid van het materiaal. Bij staven betekent volume doorsnede × lengte. In de praktijk wordt voor staal een dichtheid van 7,85 g/cm³ (7850 kg/m³) aangehouden.
Nemen we de maten in millimeters en de lengte in meters, dan wordt de berekening heel eenvoudig: een staaf met een doorsnede van 1 mm² en een lengte van 1 m heeft een volume van 1000 mm³, ofwel 1 cm³. Dat weegt 7,85 gram, of 0,00785 kg.
Rondstaal
De oppervlakte van een cirkel is π × d² ÷ 4. Vermenigvuldigd met 0,00785 wordt de factor 0,006165:
Voorbeeld: voor rondstaal van Ø50 mm geldt 50² × 0,006165 = 15,41 kg/m. Een staaf van 6 meter weegt 15,41 × 6 = ongeveer 92,5 kg.
Vierkant- en platstaal
Bij een rechthoekige doorsnede is de oppervlakte gewoon het product van de twee zijden; vierkant is het geval met gelijke zijden.
Voorbeeld: vierkant 40 × 40 mm: 1600 × 0,00785 = 12,56 kg/m. Platstaal 100 × 20 mm: 2000 × 0,00785 = 15,70 kg/m.
Zeskantstaal
Bij zeskantstaal is de maat de afstand tussen twee tegenover elkaar liggende vlakken, ook wel sleutelwijdte (SW) genoemd. De oppervlakte van een regelmatige zeshoek is (√3 ÷ 2) × s², ofwel ongeveer 0,866 × s².
Voorbeeld: zeskant SW 36: 36² × 0,0068 = 8,81 kg/m. Een veelgemaakte fout is de hoekmaat invoeren; dat maakt de uitkomst ongeveer 33% te groot.
Buis
De doorsnede van een buis is een ring: de buitencirkel min de binnencirkel. Omdat de binnendiameter D − 2t is, vereenvoudigt de oppervlakte tot π × (D − t) × t.
Voorbeeld: voor een buis van 88,9 × 5 mm geldt (88,9 − 5) × 5 × 0,02466 = 10,35 kg/m.
Plaat
Bij plaat rekent men meestal met het gewicht per vierkante meter: 1 m² staalplaat van 1 mm dik weegt 7,85 kg.
Voorbeeld: een plaat van 1500 × 3000 mm en 10 mm dik weegt 1,5 × 3 × 10 × 7,85 = 353,25 kg.
Andere metalen dan staal
De factoren hierboven gelden voor staal. Voor dezelfde maat in een ander materiaal vermenigvuldigt u het staalgewicht eenvoudig met de dichtheidsfactor van dat materiaal. Koper heeft bijvoorbeeld een factor van 1,131; een koperen staaf van Ø50 mm weegt dus ongeveer 15,41 × 1,131 = 17,43 kg/m.
Waarom verschillen theoretisch en gewogen gewicht?
De waarde uit de formules is het theoretische gewicht. Bij gewalste en gesmede producten variëren de maten binnen de toleranties die de normen toestaan; hoekradii, ovaliteit en verschillen in wanddikte kunnen het werkelijke gewicht ook enkele procenten verschuiven. Daarom:
- Het theoretische gewicht kunt u gerust gebruiken voor planning, transport en voorlopige offertes.
- Commercieel kan het theoretische of het gewogen gewicht gelden; spreek bij de offerte af welke van de twee.
- Let op de eenheden: een diameter in centimeters maakt de uitkomst 100 keer te klein.