Khối Lượng Riêng Của Thép Là Gì? Công Thức Tính Khối Lượng Riêng Của Thép

18/09/2019  Tin Tức

Làm thế nào để cân được một khối hàng thép phế liệu có khối lượng lên đến 10 tấn. Điều này nghe có vẻ khá đơn giản trong cuộc sống thời nay nhưng chưa hẳn tất cả mọi người đã biết cách tính khối lượng riêng của một chất. Từ thời cổ xưa vấn đề này đã được giải quyết nhờ vào một đại lượng khối lượng riêng. Vậy khối lượng riêng là gì? Công thức tính khối lượng riêng của thép như thế nào? Và khối lượng riêng của thép có những ứng dụng như thế nào trong đời sống. Hãy cùng tìm hiểu ngay trong bài viết dưới đây nhé!

Khối Lượng Riêng Của Thép Là Gì?

Khối lượng riêng miêu tả quan hệ giữa khối lượng và thể tích. Cụ thể khối lượng riêng là khối lượng của một mét khối của chất đó. Từ đó ta có thể suy ra rằng, khối lượng riêng của thép là khối lượng của một mét khối thép.

Công Thức Tính Khối Lượng Riêng Của Thép

Từ định nghĩa khối lượng riêng của thép là số mét khối chiếm bởi một kg thép, chúng ta có thể tính được khối lượng riêng của thép thông qua công thức chung của khối lượng riêng là:

Dt=mt/Vt

Trong đó:

Dt là Khối lượng riêng của thép (kg/m3)

mt là Khối lượng của thép (kg)

Vt là Thể tích của thép (m3)

Đơn vị của khối lượng riêng là kg/m3

Chú ý: Trong hệ đo lường quốc tế, khối lượng riêng có đơn vị là kilôgam trên mét khối (kg/m3). Một số đơn vị khác hay gặp là gam trên xentimét khối (g/cm3).

Tính Khối Lượng Riêng Của Thép

Khối lượng riêng của thép tiêu chuẩn là 7850 kg/m3 hay 7,85 tấn/m3. Điều này có nghĩa là 1m3, thép có khối lượng là 7,85 tấn.

Cần lưu ý: Khối lượng riêng của thép khác với khối lượng riêng của sắt.

Dthép = 7.850 kg/m3 trong khi Dsắt = 7.800 kg/m3

Do trong thép có thêm thành phần Cacbon và một số nguyên tố khác. Tùy vào hình dáng, kích thước của thép như thép tròn, thép hình, thép tấm, thép ống mà ta tính ra được khối lượng của chủng loại thép đó.

Thép là hợp kim Sắt – Cacbon, hàm lượng Cacbon < 2%
Theo hàm lượng Cacbon chia ra:
Thép Cacbon thấp Thép Cacbon trung bình Thép Cacbon cao
hàm lượng Cacbon ≤ 0,25% hàm lượng Cacbon 0,25 – 0,6% hàm lượng Cacbon 0,6 – 2%

Khi tăng hàm lượng Cacbon, tính chất của thép cũng thay đổi: độ dẻo giảm, cường độ chịu lực và độ giòn tăng.

Để tăng cường các tính chất kỹ thuật của thép có thể cho thêm những nguyên tố kim loại khác như: mangan, crôm, niken, nhôm, đồng…

Theo tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại thêm vào chia ra:
Thép hợp kim thấp Thép hợp kim vừa Thép hợp kim cao
tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác ≤ 2,5% tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác 2,5-10% tổng hàm lượng các nguyên tố kim loại khác > 10%

Trong xây dựng thường dùng thép hợp kim thấp.

Thành phần các nguyên tố khác trong thép khoảng 1%.

Công Thức Tính Khối Lượng Dựa Trên Khối Lượng Riêng Của Thép

Khối lượng riêng của thép theo quy định chung là 7850 kg/m3. Chính vì vậy, khi chúng ta có một khối hàng thép phế liệu khá lớn, chúng ta không cần cân, mà chỉ cần áp dụng công thức tính khối lượng được suy ra từ công thức tính khối lượng riêng của thép ở trên:

Dt=mt/Vt
mt=Dt.Vt

Công thức là vậy, thế nhưng, trong thực tế, thép tồn tại ở nhiều lĩnh vực khác nhau. Và vì thế mà hình dạng của thép cũng khác nhau.

Chúng ta biết rằng, thời đại hiện nay, thép có mặt trong nhiều ngành nghề khác nhau: như công nghiệp, xây dựng, cơ khí… Cùng với đó, quy trình sản xuất thép cũng cần phải sản xuất các hình dạng phù hợp với các ngành nghề đó. Và chúng ta có thể kể đến như là thép cuộn, thép ống, thép hình, thép hộp… chưa kể đến các loại thép phế liệu khi được dỡ rời rạc từ các bộ phần khác nhau, chúng còn có nhiều hình dạng hơn.

Và khi cân sắt thép để mua bán, nhiều cong ty thu mua phe lieu thep đã gặp phải khó khăn khi chưa định hình được cách đo đạc khối lượng của phế liệu. Chính vì vậy, dưới đây là công thức tính khối lượng của một khối thép bất kỳ được suy ra từ công thức tính khối lượng riêng của thép.

Chúng ta sẽ có công thức cho từng loại thép khác nhau:

Công thức chung tính khối lượng thép: 

m = D x L x S

Trong đó:

m: khối lượng thép (kg)

D: khối lượng riêng của thép

L: chiều dài thép (m)

S: diện tích mặt cắt ngàng của thép. (m2)

Sử dụng công thức trên, ta dễ dàng tính toán được khối lượng các loại thép như thép hình, thép tròn, thép hộp.

Tại Sao Cần Quan Tâm Đến Khối Lượng Riêng Của Thép?

Không chỉ là một công thức vật lý đơn giản, cơ bản của lớp 6 mà khối lượng riệng của thép cũng sẽ giúp ích được khá nhiều cho các kỹ sư, chủ thầu trong việc lên thiết kế, bản vẽ, tính toán các con số và sự phân chia cho công trình được hợp lý và khoa học.

Không chỉ vậy, khi buôn bán phế liệu, người mua người bán cũng có thể áp dụng công thức tính khối lượng từ khối lượng riêng của thép để tra cứu và kiểm chứng khối lượng hàng của mình. Nếu hàng hóa, bạn có thể kiểm chứng thực tế xem hàng hóa, số lượng có đúng với số liệu hợp đồng hay không. Tuy nhiên, khi tra cứu bạn cũng cần cẩn thận kiểm tra từng số liệu, độ dày mỏng, hình dạng khác nhau…

Đối với thép không gỉ, nhờ vào khối lượng riêng còn có thể nhận biết được các mác thép.

Cách tính khối lượng thép tròn đặc:

m = 7850 x L x 3.14 x d2 / 4
Trong đó:
m: khối lượng thép (kg)
L: chiều dài thép (m)
d: đường kính ống (m)
số π: 3.14
Bảng khối lượng thép tròn
STT Đường kính (mm) Khối lượng / 1m (kg) Khối lượng / 11,7m (kg)
1 6 0.22 2.60
2 8 0.39 4.62
3 10 0.62 7.21
4 12 0.89 10.39
5 14 1.21 14.14
6 16 1.58 18.47
7 18 2.00 23.37
8 20 2.47 28.85
9 22 2.98 34.91
10 25 3.85 45.08
11 28 4.83 56.55
12 32 6.31 73.87
Dung sai cho phép về khối lượng +/ 10%

*/ Chiều dài thanh thép xây dựng thông thường là 11,7m

Cách tính khối lượng thép ống tròn:

m = 3.14 x T x (do – T) x 7850 x L
Trong đó:
m: khối lượng thép (kg)
T: độ dày của thép (m)
L: chiều dài thép (m)
do: đường kính ngoài của ống thép (Φ12, Φ10, Φ6…)

Các công trình xây dựng sử dụng các loại thép ống như thép ống tròn, thép ống vuông và thép ống chữ nhật, ngoài ra còn có thép ống hình oval.

Trong đó, thép ống dùng cho công nghiệp rất đa dạng như thép ống hàn xoắn, thép ống mạ kẽm, thép ống hàn cao tầng, thép ống hàn thẳng, thép ống đúc carbon…

Ống thép có cấu trúc rỗng, thành mỏng, trọng lượng nhẹ với độ cứng vững, độ bền cao và có thể được sơn, xi, mạ để tăng thêm độ bền.

Cách tính khối lượng thép hộp – vuông:

m= (4 x T x a – 4T2) x 7850 x L
Trong đó:
m: khối lượng thép (kg)
T: Độ dày (m)
L: Chiều dài ống thép (m)
a: chiều dài cạnh (m)
Bảng khối lượng thép hộp vuông cỡ nhỏ
Hộp Cây 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,4 1,5 1,8 2 2,3 2,5 2,8 3 3,2 3,5 3,8
12 × 12 100 1,5 1,81 2,03 2,26 2,49 2,71 3,17
14 × 14 100 1,85 2,11 2,36 2,64 2,90 3,17 3,69 3,96 4,75 5,28
16 × 16 100 2,11 2,41 2,71 3,01 3,32 3,62 4,22 4,52 5,43 6,03
20 × 20 100 2,64 3,01 3,39 3,77 4,14 4,52 5,28 5,65 6,78 7,54
25 × 25 64 3,30 3,77 4,24 4,71 5,18 5,65 6,59 7,07 8,48 9,42
30 × 30 49 3,96 4,52 5,09 5,65 6,22 6,78 7,91 8,48 10,17 11,30 13,00 14,13
40 × 40 25 5,28 6,03 6,78 7,54 8,29 9,04 10,55 11,30 13,56 15,07 17,33 18,84 21,10 22,61
50 × 50 25 9,42 10,36 11,30 13,19 14,13 16,96 18,84 21,67 23,55 26,38 28,26 30,14 32,97
60 × 60 25 12,43 13,56 15,83 16,96 20,35 22,61 26,00 28,26 31,65 33,91 36,17 39,56
90 × 90 16 25,43 30,52 33,91 39,00 42,39 47,48 50,87 54,26 59,35 64,43
Dung sai cho phép về khối lượng +/- 10%

Cách tính khối lượng thép hình hộp – chữ nhật:

m = [2 x T x (a1 + a2) – 4T2] x 7850 x L
Trong đó:
m: khối lượng thép (kg)
T: độ dày của thép (m)
L: chiều dài thép (m)
a1: chiều dài cạnh thứ nhất
a2: chiều dài cạnh thứ hai
Bảng khối lượng thép hộp chữ nhật cỡ nhỏ
Hộp Cây 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,4 1,5 1,8 2 2,3 2,5 2,8 3 3,2 3,5 3,8
10 × 30 50 2,64 3,01 3,39 3,77 4,14 4,52 5,28
13 × 26 50 2,57 2,94 3,31 3,67 4,04 4,41 5,14 5,51
12 × 32 50 2,97 3,39 3,82 4,24 4,66 5,09 5,93 6,36 7,63 8,48
20 × 25 64 2,97 3,39 3,82 4,24 4,66 5,09 5,93 6,36 7,63 8,48
20 × 30 50 3,30 3,77 4,24 4,71 5,18 5,65 6,59 7,07 8,48 9,42
15 × 35 50 3,30 3,77 4,24 4,71 5,18 5,65 6,59 7,07 8,48 9,42
20 × 40 50 3,96 4,52 5,09 5,65 6,22 6,78 7,91 8,48 10,17 11,30 13,00 14,13
25 × 40
50 4,29 4,90 5,51 6,12 6,74 7,35 8,57 9,18 11,02 12,25 14,08 15,31
25 × 50 50 4,95 5,65 6,36 7,07 7,77 8,48 9,89 10,60 12,72 14,13 16,25 17,66
30 × 50 32 5,28 6,03 6,78 7,54 8,29 9,04 10,55 11,30 13,56 15,07 17,33 18,84 21,10 22,61
30 × 60 32 7,63 8,48 9,33 10,17 11,87 12,72 15,26 16,96 19,50 21,20 23,74 25,43
40 × 60 32 9,42 10,36 11,30 13,19 14,13 16,96 18,84 21,67 23,55 26,38 28,26 30,14 32,97
40 × 80 32 12,43 13,56 15,83 16,96 20,35 22,61 26,00 28,26 3165 33,91 36,17 39,56
45 × 90 18 15,26 17,80 19,08 22,89 25,43 29,25 31,79 3561 38,15 40,69 44,51
40 × 100 18 18,46 19,78 23,47 26,38 30,33 32,97 36,93 39,56 42,20 46,16 50,11
50 × 100 18 19,78 21,20 25,43 28,26 32,50 35,33 39,56 42,39 45,22 49,69 53,69
60 × 120 18 25,43 30,52 33,91 39,00 42,39 47,48 50,87 54,26 59,35 64,43
Bảng khối lượng thép hình hộp vuông và chữ nhật cỡ lớn
Chủng loại / Độ dày Cây / Bó Pcs / Bundle 2 2,5 2,8 3 3,2 3,5 3,8 4
Hộp 100 × 100 16 37,68 47,10 52,75 56,52 60,29 65,94 71,59 75,36
Hộp 100 × 150 12 47,10 58,88 65,94 70,65 75,36 82,43 89,49 94,20
Hộp 150 × 150 9 56,52 70,65 79,13 84,78 90,43 98,91 107,39 113,04
Hộp 100 × 200 8 56,52 70,65 79,14 84,78 90,43 98,91 107,39 113,04
Dung sai cho phép về khối lượng +/- 10%

Ngoài các loại thép kể trên, ngoài đời sống hoặc trong xây dựng, thép được thiết kế theo rất nhiều hình dạng khác nhau. Thép chứ I, thép chứ H, thép chứ U (C), thép chữ V…. Các loại thép có hình dạng đặc biệt cũng sẽ áp dụng công thức tính khối lượng dựa vào khối lượng riêng của thép:

m = D x L x S

Chúng tôi xin bổ sung một số bảng khối lượng thép:

Bảng tra khối lượng hình U:
Chú thích:
H: Chiều cao
B: Chiều rộng
t: Bề dày
R: Chiều dài cạnh bo
Khối lượng của các thép hình U thông dụng
H B t R Khối lượng H B t R Khối lượng
(mm) (mm) (mm) (mm) (kg) (mm) (mm) (mm) (mm) (kg)
1 50 6 4,48 9 180 70 5,1 12 16.30
2 65 6 3,10 10 200 69 5,4 12 17,30
3 80 39 3.0 6 4,33 11 200 75 9 12 24,60
4 100 45 3,4 6 5,83 12 200 76 5,2 12 18,40
5 120 50 3,9 6 7,5 13 250 76 6 12 22,80
6 140 55 5 6 10,49 14 280 85 9,9 12 34,81
7 150 73 6,5 6 18,6 15 300 82 7 12 30,20
8 160 6/9/12 13,46 16 320 88 8 12 38,10
Dung sai cho phép về khối lượng +/- 10%
Bảng tra khối lượng hình I:
Chú thích:
H: Chiều cao
B: Chiều rộng
d: Bề dày thanh chắn giữa
t: Bề dày đế
R: Chiều dài cạnh bo
Kích thước thép hình I thông dụng và độ dày tiêu chuẩn
H B d t2 L Khối lượng H B t1 t2 L Khối lượng
(mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (kg) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (kg)
1 100 55 4.5 6.5 6 9.46 13 446 199 8 13 12 66,2
2 120 64 4.8 6.5 6 11.50 14 450 200 9 14 12 76
3 150 75 5 7 12 14 15 496 199 9 14 12 79,5
4 198 99 4.5 7 12 18,2 16 500 200 10 16 12 89,6
5 200 100 5,5 8 12 21,3 17 500 300 11 18 12 128
6 250 125 6 9 12 29,6 18 596 199 10 15 12 94,6
7 298 149 5.5 8 12 32 19 600 200 11 17 12 106
8 300 150 6,5 9 12 36,7 20 600 300 12 20 12 151
9 346 174 6 9 12 41,4 21 700 300 13 24 12 185
10 350 175 7 11 12 49,6 22 800 300 14 26 12 210
11 396 199 7 11 12 56,6 23 900 300 16 28 12 240
12 400 200 8 13 12 66 Dung sai cho phép về khối lượng +/- 10%
Bảng tra khối lượng hình V:
Chú thích:
H: Chiều cao
B: Chiều rộng
t: Bề dày
L: Chiều dài cạnh bo
Kích thước thép hình V thông dụng
H B t L Khối lượng H B t L Khối lượng
(mm) (mm) (mm) (mm) (kg) (mm) (mm) (mm) (mm) (kg)
1 20 20 3 6 0.382 23 80 80 8 6 9.2
2 25 25 3 6 1.12 24 90 90 8 6 10.90
3 25 25 4 6 145 25 100 100 7 6/9/12 10.48
4 30 30 3 6 1.36 26 100 100 8 6/9/12 11.83
5 30 30 4 6 1.78 27 100 100 10 6/9/12 15.0
6 40 40 3 6 1.85 28 100 100 12 6/9/12 17.8
7 40 40 4 6 2.42 29 120 120 8 6/9/12 14.7
8 40 40 5 6 2.97 30 125 125 9 6/9/12 17,24
9 50 50 3 6 2.5 31 125 125 10 6/9/12 19.10
10 50 50 4 6 2.7 32 125 125 12 6/9/12 22.70
11 50 50 5 6 3.6 33 130 130 9 6/9/12 17.9
12 60 60 5 6 4.3 34 130 130 12 6/9/12 23.4
13 63 63 4 6 3.8 35 130 130 15 6/9/12 36.75
14 63 63 5 6 4.6 36 150 150 12 6/9/12 27.3
15 63 63 6 6 5.4 37 150 150 15 9/12 33.60
16 65 65 6 6 5.7 38 175 175 12 9/12 31.8
17 70 70 5 6 5.2 39 175 175 15 9/12 39.4
18 70 70 6 6 6.1 40 200 200 15 9/12 45.3
19 75 75 6 6 6.4 41 200 200 20 9/12 59.7
20 75 75 8 6 8.7 42 200 200 25 9/12 73.6
21 80 80 6 6 7.0 43 250 250 25 9/12 93.7
22 80 80 7 6 8.51 44 250 250 35 9/12 129
Dung sai cho phép về khối lượng +/- 10%
Bảng tra khối lượng hình H:
Chú thích:
H: Chiều cao
B: Chiều rộng
t1: Bề dày thanh chắn giữa
t2: Bề dày đế
L: Chiều dài cạnh bo
Kích thước thép hình H thông dụng và độ dày tiêu chuẩn
H (mm) B (mm) t1(mm) t2 (mm) L (mm) Khối lượng (kg)
100 100 6 8 12 17,2
125 125 6.5 9 12 23,8
150 150 7 10 12 31,5
175 175 7.5 11 12 40.2
200 200 8 12 12 49,9
294 200 8 12 12 56.8
250 250 9 14 12 72,4
300 300 10 15 12 94
350 350 12 19 12 137
400 400 13 21 12 172
588 300 12 20 12 151
Dung sai cho phép về khối lượng +/- 10%

Thời đại ngày nay, thép có một chỗ đứng vững mạnh trong các ngành công nghiệp, trong các xí nghiệp, công trình và đời sống nói chung. Với bài viết về khối lượng riêng của thép và các bảng số liệu về khối lượng thép, hy vọng các chủ đầu tư, các công nhân kỹ sư tại các công trình dự án; hoặc người mua bán phế liệu có thể dễ dàng tính toán được mức sử dụng thép; cũng như thuận tiện trong quá trình mua bán phế liệu sau này. Cảm ơn sự quan tâm của các bạn, mời các bạn tham khảo Trọng lượng riêng của thép trong phần tiếp theo.