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計算教學 管材規格

圓管、方管重量計算完整教學
公式、規格與採購實務

管材重量計算比鋼板複雜一些,需要同時考慮外徑、壁厚和長度三個變數。本文完整說明圓管、方管、矩形管的計算公式,並整理台灣常見規格的 kg/m 數值,讓你在採購前快速掌握重量與成本。

✍️ 鐵材重量計算機編輯部·📅 2026 年 6 月·⏱️ 閱讀約 6 分鐘

一、圓管重量計算公式

圓管(Round Tube)的截面是一個圓環,重量計算需要外徑(OD)和壁厚(t)兩個參數:

圓管重量公式

W (kg/m) = (OD - t) × t × 0.02466

OD = 外徑(mm)
t = 壁厚(mm)
0.02466 = π × 密度係數(碳鋼 7.85 g/cm³)

公式推導說明

圓環截面積 = π × (OD/2)² - π × (OD/2-t)² = π × t × (OD-t)

將截面積(cm²)× 密度(7.85 g/cm³)÷ 10 = kg/m

簡化後得到 (OD-t) × t × 0.02466,這就是業界通用的圓管快速計算公式。

計算範例

外徑 76.2mm、壁厚 3.2mm 的碳鋼圓管:

(76.2 - 3.2) × 3.2 × 0.02466 = 73 × 3.2 × 0.02466 = 5.76 kg/m

若採購 50 支 6 公尺定尺,理論總重 = 5.76 × 6 × 50 = 1,728 kg

二、方管與矩形管計算公式

方管(Square Tube)和矩形管(Rectangular Tube)的計算,業界常用「等效圓管換算法」:

方管重量公式

方管:W (kg/m) = (邊長 × 4 ÷ π - t) × t × 0.02466

矩形管:W (kg/m) = [(長+寬) × 2 ÷ π - t] × t × 0.02466

π ≈ 3.14159

不過實務上,方管和矩形管的 kg/m 值直接查 CNS 規格表或本站計算機更準確,因為冷彎管材的角落弧度會讓實際截面積與理論公式有輕微差異。

💡 建議做法

直接使用本站計算機選擇對應規格,系統已預載 CNS 理論重量表的精確數值,比手動套公式更準確。

三、台灣常見管材規格 kg/m 對照

常用碳鋼圓管

規格(外徑 × 壁厚)kg/m6m 單支重量典型用途
25.4 × 1.6mm0.945.64 kg輕型欄杆、家具
38.1 × 1.6mm1.448.64 kg欄杆扶手
50.8 × 2.0mm2.4114.46 kg中型結構管
76.2 × 3.2mm5.7634.56 kg結構支撐、柱管
101.6 × 3.2mm7.7646.56 kg大型結構管
2"(60.5 × 3.8mm)5.3131.86 kg水管、氣管配管
3"(89.1 × 5.5mm)11.367.8 kg工業配管
4"(114.3 × 6.0mm)16.096.0 kg大口徑配管

常用碳鋼方管

規格(邊長 × 壁厚)kg/m6m 單支重量典型用途
25×25 × 1.6mm1.207.20 kg輕型框架
50×50 × 2.3mm3.4420.64 kg設備平台、圍籬
75×75 × 3.2mm7.1743.02 kg中型結構框架
100×100 × 4.5mm13.480.4 kg重型設備底座
150×150 × 6.0mm26.6159.6 kg大型結構柱
200×200 × 9.0mm52.7316.2 kg重型鋼構

四、碳鋼管 vs 不鏽鋼管的密度差異

計算不鏽鋼管重量時,密度係數需要調整:

材質密度(g/cm³)公式係數與碳鋼比較
碳鋼(SS400)7.850.02466基準
不鏽鋼 3047.930.02491重約 +1%
不鏽鋼 3167.980.02507重約 +1.7%

以 2" 不鏽鋼 304 圓管(60.5 × 3.9mm)為例,碳鋼版約 5.31 kg/m,不鏽鋼 304 版約 5.54 kg/m,差距約 4%。大量採購時這個差距會被放大,務必使用正確的密度係數計算。本站計算機已針對不鏽鋼管材預設 7.93 密度,選好規格後直接計算即可。

五、水管規格(英吋管)與結構管的差異

台灣管材市場存在兩個不同的規格系統,採購時需要特別注意:

配管用管(水管規格)

  • 以英吋(")標示,如 1"、2"、3"
  • 實際外徑與標稱英吋不成比例
  • 壁厚依壓力等級分為 Schedule 10、40、80
  • 適用於流體輸送(水、氣、油)
  • 台灣常見標準:CNS 4176

結構用管(公制規格)

  • 以公制 mm 標示,如 Ø50.8 × 2.0mm
  • 外徑與標示一致
  • 壁厚依強度需求選擇
  • 適用於結構支撐、欄杆、框架
  • 台灣常見標準:CNS 4437

採購時務必確認是「配管用」還是「結構用」,兩者外徑相近但壁厚和材質規格不同,不可混用。向廠商詢價時明確指定 CNS 標準與管材用途,可避免收到錯誤規格。

六、管材損耗率設定建議

  • 直管無角度接合(欄杆直管、配管直管):3–4%:端頭廢料為主,損耗最低。
  • 一般管架、設備支架:4–5%:有部分切角但不複雜。
  • 複雜管架、桁架、多角度接合:5–7%:魚嘴切口、斜切廢料較多。
  • 不鏽鋼管(單價高,建議保守):上述基礎再加 1–2%

本站計算機的損耗率欄位直接輸入百分比,系統自動計算含損耗備料重量,不需要另外換算。

七、實際採購計算範例

假設需要採購一批工廠走道欄杆的管材,規格如下:

  • 立柱:Ø50.8 × 2.0mm 碳鋼圓管,長度 1,100mm,共 30 支
  • 橫管:Ø38.1 × 1.6mm 碳鋼圓管,長度 2,400mm,共 60 支
  • 損耗率:5%
  • 市場單價:28 元/kg

計算過程

立柱:2.41 kg/m × 1.1m × 30支 = 79.5 kg
橫管:1.44 kg/m × 2.4m × 60支 = 207.4 kg
理論總重:79.5 + 207.4 = 286.9 kg
含損耗(5%):286.9 × 1.05 = 301.2 kg
採購金額:301.2 × 28 = 8,434 元

以上計算可直接用本站計算機完成,分別輸入兩種規格後加總,輸入損耗率和單價後即可得到含損耗的採購金額。

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