Wat betekent de diameter van een stalen buis?
De diameter van een stalen buis is de afstand tussen twee tegenoverliggende punten van de buis, gemeten door het middelpunt. Bij stalen buizen wordt hiermee vrijwel altijd de buitendiameter bedoeld. Deze maat wordt gebruikt bij de productie, specificatie, berekening en toepassing van stalen buizen.
Samen met de wanddikte, binnendiameter en staalsoort bepaalt de diameter de afmetingen, het gewicht, de sterkte en de toepassingsmogelijkheden van een stalen buis. Daarom wordt een stalen buis vrijwel altijd gespecificeerd als Ć buitendiameter Ć wanddikte, bijvoorbeeld Ć 508,0 Ć 7,90 mm.
Wat wordt bedoeld met de diameter van een stalen buis?
De diameter geeft aan hoe groot de ronde doorsnede van een stalen buis is. In de staalbranche wordt vrijwel altijd uitgegaan van de werkelijke buitendiameter. Deze maat blijft gelijk, ongeacht de gekozen wanddikte.
Een stalen buis met de maat Ć 508,0 Ć 7,90 mm betekent dat de buitendiameter 508,0 mm is en de wanddikte 7,90 mm bedraagt. De binnendiameter is kleiner, omdat de wanddikte aan beide zijden van de buis wordt meegerekend.
De binnendiameter wordt berekend met:
Binnendiameter = buitendiameter ā (2 Ć wanddikte)
Bij Ć 508,0 Ć 7,90 mm is dat: 508,0 ā (2 Ć 7,90) = 492,2 mm. Deze berekening is belangrijk wanneer de vrije doorlaat bepalend is, bijvoorbeeld bij mantelbuizen, casingbuizen, leidingwerk, kabeldoorvoeren of boortoepassingen.
Wat is het verschil tussen buitendiameter, binnendiameter en wanddikte?
De begrippen buitendiameter, binnendiameter en wanddikte worden regelmatig met elkaar verward. Toch hebben ze ieder een eigen technische betekenis.
| Begrip | Betekenis | Belangrijk voor |
|---|---|---|
| Buitendiameter | Buitenmaat van de stalen buis | Specificatie, passing, verbindingen en constructies |
| Binnendiameter | Vrije opening aan de binnenzijde | Doorstroming, kabels, leidingen en doorvoeren |
| Wanddikte | Dikte van het staal | Sterkte, gewicht, draagvermogen en levensduur |
Wanneer de buitendiameter gelijk blijft en de wanddikte groter wordt, neemt de binnendiameter af. Daarom zijn diameter en wanddikte altijd onlosmakelijk met elkaar verbonden.
Waarom wordt de buitendiameter gebruikt?
In de staal-, constructie- en funderingsbranche worden stalen buizen vrijwel altijd gespecificeerd op basis van de buitendiameter. Dat maakt het eenvoudiger om buizen, koppelingen, flenzen, lasverbindingen en andere constructiedelen op elkaar af te stemmen.
Ook Europese normen voor stalen buizen werken hoofdzakelijk met de buitendiameter en wanddikte. Daardoor kunnen buizen van verschillende producenten onderling worden uitgewisseld wanneer zij aan dezelfde productspecificaties voldoen.
Voorbeelden van gebruikelijke buismaten zijn:
- Ć 219,1 Ć 6,3 mm
- Ć 273,0 Ć 8,0 mm
- Ć 323,9 Ć 10,0 mm
- Ć 508,0 Ć 7,90 mm
- Ć 610,0 Ć 8,0 mm
- Ć 711,0 Ć 10,0 mm
Waarom is de diameter belangrijk?
De diameter bepaalt veel meer dan alleen de afmeting van een stalen buis. Samen met de wanddikte beĆÆnvloedt deze maat onder andere het gewicht per meter, de buigstijfheid, het weerstandsmoment, de knikweerstand, de torsiestijfheid en de vrije doorlaat.
Een grotere diameter zorgt doorgaans voor een hogere buigstijfheid en een groter traagheidsmoment. Dat betekent echter niet dat een grotere buis automatisch altijd sterker of geschikter is. Ook de wanddikte, staalsoort, belasting, ondersteuning en toepassing zijn bepalend.
Diameter en wanddikte horen altijd bij elkaar
Een veelgemaakte fout is om uitsluitend naar de diameter te kijken. Twee stalen buizen met dezelfde buitendiameter kunnen sterk verschillen in gewicht en draagvermogen wanneer de wanddikte afwijkt.
Een buis van Ć 508,0 Ć 7,90 mm heeft dezelfde buitendiameter als een buis van Ć 508,0 Ć 12,50 mm. Toch bevat de tweede buis meer staal, waardoor onder andere de buigsterkte, druksterkte, knikweerstand en levensduur kunnen toenemen.
Bij technische specificaties worden daarom vrijwel altijd de volgende gegevens vermeld:
- buitendiameter;
- wanddikte;
- staalsoort;
- productnorm;
- buislengte.
Diameter bij funderingsbuizen
Bij funderingsbuizen speelt de diameter een belangrijke rol bij het bepalen van het draagvermogen en de stabiliteit van een fundering. Stalen buizen worden toegepast als buispalen, funderingsbuizen, heipalen, casingbuizen, mantelbuizen, groutbuizen en boorbuizen.
De diameter heeft invloed op de puntweerstand, schachtwrijving, belastingsoverdracht naar de ondergrond, stijfheid van de paal, weerstand tegen knikken en de installatiemethode. Bij grote infrastructurele projecten worden vaak grotere diameters toegepast vanwege de hogere belastingen.
De uiteindelijke diameter wordt altijd bepaald op basis van constructieve en geotechnische berekeningen. Daarbij spelen onder meer bodemopbouw, paallengte, belastingstype, staalsoort en uitvoeringsmethode een rol.
Diameter bij constructiebuizen
Ook bij constructiebuizen is de diameter een belangrijke ontwerpparameter. Ronde stalen buizen worden veel gebruikt voor staalconstructies, kolommen, liggers, portalen, vakwerkconstructies, masten, steigers, offshoreconstructies, waterbouwkundige constructies en industriƫle installaties.
Door de ronde vorm zijn buizen goed bestand tegen belastingen uit verschillende richtingen. In combinatie met een geschikte wanddikte ontstaat een gunstige verhouding tussen sterkte en gewicht.
Diameter bij mantelbuizen en casingbuizen
Bij mantelbuizen en casingbuizen is de binnendiameter vaak minstens zo belangrijk als de buitendiameter. De buis moet voldoende ruimte bieden voor kabels, transportleidingen, persleidingen, gasleidingen, waterleidingen, HDPE-buizen of boorgereedschap.
In deze toepassingen wordt eerst gekeken naar de benodigde vrije doorlaat. Vervolgens worden de buitendiameter en wanddikte gekozen die zowel voldoende ruimte als voldoende constructieve sterkte bieden.
Diameter en DN zijn niet hetzelfde
Diameter en DN worden regelmatig met elkaar verward. DN staat voor Diameter Nominal en is een nominale maataanduiding voor leidingsystemen. DN is geen exacte buiten- of binnendiameter.
| DN-maat | Veelvoorkomende buitendiameter |
|---|---|
| DN 100 | 114,3 mm |
| DN 150 | 168,3 mm |
| DN 200 | 219,1 mm |
| DN 300 | 323,9 mm |
Voor constructiebuizen en funderingsbuizen wordt daarom vrijwel altijd gewerkt met de werkelijke buitendiameter in millimeters.
Welke normen zijn belangrijk?
De afmetingen van stalen buizen zijn vastgelegd in verschillende Europese en internationale normen. Welke norm relevant is, hangt af van het type buis en de toepassing.
- EN 10219 ā koudgevormde gelaste constructiebuizen;
- EN 10210 ā warm afgewerkte constructiebuizen;
- EN 10220 ā afmetingen en massa per meter van ronde stalen buizen;
- ISO 4200 ā afmetingen van gelaste en naadloze stalen buizen;
- ISO 6708 ā nominale diameter, ook wel DN.
Afhankelijk van de toepassing kunnen ook productspecificaties, toleranties en materiaalnormen van belang zijn. Bij technische specificaties is het daarom belangrijk om niet alleen de diameter te vermelden, maar ook de norm waaronder de buis is geproduceerd of gespecificeerd.
Diameter en staalsoort
De diameter bepaalt niet zelfstandig de sterkte van een stalen buis. Ook de gebruikte staalsoort is van invloed op de constructieve eigenschappen.
Veel voorkomende staalsoorten zijn onder andere:
- S235;
- S275;
- S355;
- S355J0H;
- S355J2H;
- L290;
- J55.
Een buis van S355J2H met een bepaalde diameter kan constructief andere eigenschappen hebben dan een buis met dezelfde diameter in S235 of S275. Daarom worden diameter, wanddikte, staalsoort en productnorm altijd gezamenlijk beoordeeld.
Hoe wordt de diameter gemeten?
De buitendiameter wordt gemeten over de buitenzijde van de buis. Afhankelijk van de afmeting gebeurt dit met een schuifmaat, diameterlint, omtrekmeting of industriƫle meetapparatuur.
Bij een omtrekmeting wordt de diameter berekend met:
Diameter = omtrek Ć· Ļ
Tijdens productie wordt gecontroleerd of de buis binnen de voorgeschreven maattoleranties van de geldende norm valt.
Veelvoorkomende diameters van stalen buizen
Stalen buizen zijn verkrijgbaar in een groot aantal standaarddiameters. Veel voorkomende buitendiameters zijn onder andere:
- Ć 76,1 mm;
- Ć 88,9 mm;
- Ć 114,3 mm;
- Ć 168,3 mm;
- Ć 219,1 mm;
- Ć 273,0 mm;
- Ć 323,9 mm;
- Ć 355,6 mm;
- Ć 406,4 mm;
- Ć 457,0 mm;
- Ć 508,0 mm;
- Ć 610,0 mm;
- Ć 711,0 mm;
- Ć 813,0 mm;
- Ć 914,0 mm;
- Ć 1.016,0 mm;
- Ć 1.220,0 mm;
- Ć 1.420,0 mm.
Deze diameters worden toegepast binnen funderingstechniek, infrastructuur, waterbouw, civiele techniek, offshore, machinebouw, leidingbouw en staalconstructies.
Praktisch voorbeeld
Een project vereist een vrije doorlaat van minimaal 490 mm. Bij een buis van Ć 508,0 Ć 7,90 mm bedraagt de binnendiameter:
508,0 ā (2 Ć 7,90) = 492,2 mm
Deze buis voldoet aan de eis. Wordt gekozen voor Ć 508,0 Ć 12,50 mm, dan bedraagt de binnendiameter:
508,0 ā (2 Ć 12,50) = 483,0 mm
Hoewel beide buizen dezelfde buitendiameter hebben, is de vrije doorlaat verschillend. Dit laat zien waarom de diameter altijd samen met de wanddikte moet worden beoordeeld.
Belangrijkste aandachtspunten
Bij het beoordelen van de diameter van een stalen buis zijn de volgende punten belangrijk:
- de diameter is bij stalen buizen vrijwel altijd de buitendiameter;
- de binnendiameter wordt bepaald door de buitendiameter en de wanddikte;
- diameter, wanddikte, staalsoort en norm bepalen gezamenlijk de technische eigenschappen;
- een grotere diameter betekent niet automatisch een hoger draagvermogen;
- DN is een nominale maat en geen exacte diameter;
- de juiste buisdiameter hangt af van de toepassing, belasting, constructieve eisen en geotechnische omstandigheden.
De diameter vormt daarmee Ć©Ć©n van de belangrijkste technische specificaties van een stalen buis en speelt een centrale rol bij ontwerp, berekening, productie en toepassing binnen de staal-, constructie-, funderings- en infrastructuursector.
Advies over de juiste diameter van een stalen buis?
Heeft u vragen over de juiste buisdiameter, wanddikte of de toepassing van een stalen buis binnen uw project? De specialisten van Solines helpen u graag met technisch advies over de juiste afmetingen, staalsoorten en beschikbare voorraad.
š 0168 ā 35 66 55
š§ sales@solines.nl
