Aluminiumrohr — Gewichtsrechner
Rundrohr aus Aluminiumlegierung: 10 gängige Abmessungen mit der Masse je Meter und ein Rechner für das eigene Maß. Aluminium wiegt unter 35 % des Stahls gleichen Querschnitts.
Kurze Antwort
Die Masse eines Aluminiumrohrs ergibt sich aus π·t·(D − t)·2,70 g/cm³: Ein Rohr 20×2 mm wiegt 0,305 kg/m, 30×2 mm wiegen 0,475 kg/m und 50×3 mm 1,20 kg/m. Eine 6-m-Stange 30×2 mm wiegt also rund 2,85 kg. Aluminium wiegt unter 35 % eines Stahlrohrs mit gleichem Querschnitt. Die Massen gängiger Abmessungen stehen in der Tabelle weiter unten.
Gängige Maße und Masse je Meter
| Abmessung, mm | Querschnitt, mm² | kg/m |
|---|---|---|
| 12×1 | 35 | 0,09 |
| 16×1,5 | 68 | 0,18 |
| 20×2 | 113 | 0,31 |
| 25×2 | 145 | 0,39 |
| 30×2 | 176 | 0,48 |
| 35×2 | 207 | 0,56 |
| 40×2 | 239 | 0,64 |
| 50×3 | 443 | 1,20 |
| 60×3 | 537 | 1,45 |
| 80×3 | 726 | 1,96 |
Woher die Zahl kommt
Der Querschnitt ergibt sich als F = π/4 · (D² − (D − 2t)²). Für 35×2 mm sind das 207 mm², was bei einer Dichte von 2,70 g/cm³ 0,56 kg/m ergibt.
Aluminium wird mit WIG am Wechselstrom oder mit Drahtvorschub und Aluminiumdraht geschweißt; die Oxidhaut schmilzt erst bei etwa 2050 °C, weit über dem Metall selbst, und muss unmittelbar vor dem Schweißen mit einer Edelstahlbürste herunter. Die Einzelheiten stehen unter Aluminium schweißen.
Rohrmasse von Hand rechnen
Die Formel F = π/4 · (D² − (D − 2t)²) zieht die Bohrung vom vollen Kreis ab. Vereinfacht ergibt sich F = π · (D − t) · t: der Umfang in Wandmitte mal Wanddicke. Beide Formen liefern dasselbe, die zweite behält man leichter im Kopf.
Beispiel: Rohr 50×3, Stange 6 m.
- Querschnitt: π · (50 − 3) · 3 = π · 141 ≈ 443 mm². Probe: π/4 · (2500 − 1936) = π/4 · 564 ≈ 443 mm².
- Masse je Meter: 443 × 2,70 / 1000 = 1,196 kg/m.
- Stange 6 m: 7,18 kg. Ein Geländer aus drei Stangen sind gut 21 kg Rohr.
Die zweite Form zeigt, dass bei dünner Wand die Masse fast proportional zum Durchmesser wächst: Ein Rohr 40×2 wiegt 0,645 kg/m, ein 25×2 0,390 kg/m. Doppelte Wand bedeutet fast genau doppelte Masse — etwas weniger, weil der mittlere Umfang kleiner wird.
Aluminium- gegen Stahlrohr
Ein Rohr 50×3 wiegt in Stahl 3,477 kg/m, in Aluminium 1,196 kg/m, also 0,344 der Stahlmasse. Beim Biegen ist Aluminium aber dreimal so nachgiebig (70 000 gegenüber 210 000 MPa). Das Flächenträgheitsmoment eines dünnwandigen Rohrs wächst mit der dritten Potenz des Durchmessers, aber nur linear mit der Wand — daher dieselbe Regel wie beim Rechteckrohr:
- dreifache Wand bei gleichem Durchmesser — Masse ≈ 1,03 des Stahls, die Ersparnis ist weg;
- etwa 1,44-facher Durchmesser bei gleicher Wand — Masse ≈ 0,50 des Stahls.
Ein Stahlrohr Ø50, ersetzt durch ein Aluminiumrohr Ø70–75 mit gleicher Wand, biegt sich ähnlich durch und wiegt etwa die Hälfte. Tragende Bauteile brauchen trotzdem einen Festigkeitsnachweis nach EN 1999-1-1, nicht nur die Durchbiegung. Stahlrohre rechnet ein eigener Rechner für Stahlrohre.
Rohrlegierung und Masse
Aluminiumrohre sind meist Strangpressprodukte aus Legierungen der Reihe 6xxx; in der Dichtetabelle der Seite haben 6060 und 6082 je 2,70 g/cm³, die Tabelle oben gilt also ohne Korrektur. Ein Rohr 50×3 aus 5083 (2,66 g/cm³) wöge 1,178 kg/m, aus 7075 (2,81 g/cm³) 1,245 kg/m. 1,5–4 % Unterschied zählen, wenn eine große Partie nach Kilogramm abgerechnet wird, für eine einzelne Konstruktion nicht.
Aluminiumrohre schweißen
- Position. Ein drehbares Rohr schweißt man in Wannenlage und dreht dabei laufend — gleichmäßiger und schneller als rund um einen festen Stoß. Die Positionskurzzeichen für Rohre erklärt die Seite zu den Schweißpositionen.
- Sauberkeit innen. Das Oxid mit der Edelstahlbürste auch an der Innenseite der Kante entfernen, so weit man hinkommt; ein schmutziges Rohrende führt direkt zu Poren.
- Zusatz. Für 6xxx nennt die Zusatzwerkstofftabelle der Seite ER 4043 als widerstandsfähiger gegen Heißrisse; ER 5356 gibt eine festere Naht und behält die Farbe nach dem Eloxieren, aber nicht über 65 °C.
- Wand 1–2 mm. Dünne Rohre brennen am Nahtende leicht durch, wo sich die Wärme schon gestaut hat; das Ende schneller oder mit weniger Strom schweißen.
Einzelheiten der Technik stehen im Artikel zum Aluminiumschweißen. Quadratische und rechteckige Querschnitte rechnet die Seite Aluminium-Vierkantrohr, alle Formen der Aluminium-Gewichtsrechner.
Typische Fehler bei Rohren
- Nennweite statt Außendurchmesser. In der Haustechnik werden Rohre manchmal nach Nennweite bezeichnet; die Formel braucht den mit dem Messschieber gemessenen Außendurchmesser.
- Innendurchmesser im Feld D. 50 lichte Weite bei 3 mm Wand sind 56 außen — 12,8 % mehr Masse.
- Wand 1,5 statt 2. Bei einem 16-mm-Rohr sind das fast 30 %; die Wand am Schnitt prüfen, nicht nach Augenmaß.
- Rohr als Stange gerechnet. Eine Stange Ø50 wiegt 5,301 kg/m — mehr als viermal so viel wie ein Rohr 50×3.
Häufige Fragen
Ändert die Legierung das Gewicht?
Kaum. Die Dichte von Aluminiumlegierungen liegt zwischen 2,66 und 2,80 g/cm³, im Handel rechnet man mit 2,70. Über eine ganze Palette ist der Unterschied kleiner als die Walztoleranz, für Angebot und Transport genügt 2,70.
Warum weicht das vom Gewicht beim Händler ab?
Weil die Maßtoleranz in beide Richtungen geht und Blech wie Profil selten genau das Nennmaß haben. Bei dünner Wand sind es einige Prozent — wer nach Tonnen bestellt, rechnet mit Zuschlag.
Wie rechne ich ein Rohr, wenn ich den Innendurchmesser kenne?
Zwei Wände dazuzählen: D = d + 2t. Ein Rohr mit 50 mm Innendurchmesser und 3 mm Wand ist ein Rohr 56×3 — es wiegt 1,349 kg/m, nicht 1,196 kg/m wie ein 50×3. Formel und Rechner erwarten den Außendurchmesser.
Ist ein Aluminiumrohr steifer als eine Rundstange gleicher Masse?
Ja, deutlich. Das Material des Rohrs liegt weit von der Achse entfernt, wo es beim Biegen am meisten arbeitet. Ein Rohr 50×3 (443 mm²) hat etwa den Querschnitt einer Stange Ø24, ist beim Biegen aber um ein Mehrfaches steifer — deshalb nimmt man für Rahmen und Geländer Rohre, keine Stangen.
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