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/m | 6m 單支重量 | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| 25.4 × 1.6mm | 0.94 | 5.64 kg | 輕型欄杆、家具 |
| 38.1 × 1.6mm | 1.44 | 8.64 kg | 欄杆扶手 |
| 50.8 × 2.0mm | 2.41 | 14.46 kg | 中型結構管 |
| 76.2 × 3.2mm | 5.76 | 34.56 kg | 結構支撐、柱管 |
| 101.6 × 3.2mm | 7.76 | 46.56 kg | 大型結構管 |
| 2"(60.5 × 3.8mm) | 5.31 | 31.86 kg | 水管、氣管配管 |
| 3"(89.1 × 5.5mm) | 11.3 | 67.8 kg | 工業配管 |
| 4"(114.3 × 6.0mm) | 16.0 | 96.0 kg | 大口徑配管 |
常用碳鋼方管
| 規格(邊長 × 壁厚) | kg/m | 6m 單支重量 | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| 25×25 × 1.6mm | 1.20 | 7.20 kg | 輕型框架 |
| 50×50 × 2.3mm | 3.44 | 20.64 kg | 設備平台、圍籬 |
| 75×75 × 3.2mm | 7.17 | 43.02 kg | 中型結構框架 |
| 100×100 × 4.5mm | 13.4 | 80.4 kg | 重型設備底座 |
| 150×150 × 6.0mm | 26.6 | 159.6 kg | 大型結構柱 |
| 200×200 × 9.0mm | 52.7 | 316.2 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) | 7.85 | 0.02466 | 基準 |
| 不鏽鋼 304 | 7.93 | 0.02491 | 重約 +1% |
| 不鏽鋼 316 | 7.98 | 0.02507 | 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。