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Combien pèse un tube ou un profil creux

Masse au mètre d’un profilé creux : 40×40×3 — 3,30 kg/m, 60×40×3 — 4,25 kg/m, 100×100×5 — 14,4 kg/m ; d’un tube rond : 42,4×3,2 — 3,09 kg/m (une longueur de 6 m fait 18,6 kg). Entrez vos dimensions et l’épaisseur de paroi — le calculateur donne une pièce, le lot entier et le mètre linéaire, et plus bas figurent les tableaux des dimensions commerciales courantes selon l’EN 10219.

Réponse courte

La masse linéique d’un profil creux est F · ρ / 1000, où F est l’aire de la section en mm² et ρ = 7,85 g/cm³ pour l’acier. Pour un tube rond, la formule se réduit à m = π · t · (D − t) · 0.00785 kilogrammes par mètre. Les plus demandés : profilé creux 50×50×3 — 4,25 kg/m, 80×40×4 — 6,71 kg/m, 80×80×4 — 9,22 kg/m; tube 33,7×3,2 — 2,41 kg/m, 60,3×3,6 — 5,03 kg/m, 76,1×3,6 — 6,44 kg/m.

Formule de la masse d’un tube rond, détaillée

La masse linéique d’un tube rond est l’aire de la couronne multipliée par la masse volumique : m = π · t · (D − t) · ρ / 1000, où D est le diamètre extérieur et t la paroi, tous deux en mm, ce qui donne des kg/m. Pour l’acier, les constantes se regroupent en un seul coefficient : m = 0.02466 · t · (D − t).

Exemple : tube rond 42,4×3,2.

  1. D − t = 42,4 − 3,2 = 39,2 mm.
  2. 0,02466 × 3,2 × 39,2 = 3,09 kg/m — comme dans le tableau ci-dessous.
  3. Vérification autrement : diamètre intérieur d = D − 2t = 36,0 mm, aire π/4·(42,4² − 36,0²) = 394,1 mm², multipliée par 7,85/1000 — à nouveau 3,09 kg/m.
  4. Une barre de 6 m pèse 18,6 kg ; douze barres pour une main courante, 223 kg.

Un second exemple, 60,3×3,6 : 0,02466 × 3,6 × 56,7 = 5,03 kg/m, et le 76,1×3,6 donne 6,44 kg/m. Le même tube en inox est 1,006 fois plus lourd (42,4×3,2 — 3,11 kg/m), en aluminium 1,06 kg/m ; les dimensions courantes de tubes en aluminium figurent dans le calculateur de masse des tubes en aluminium.

Trois sections cotées : une tôle a×b×t, un tube rond de diamètre extérieur D et de paroi t, et un profil creux a×b×t avec un rayon d’angle r₀
La formule prend le diamètre extérieur D, et non le diamètre intérieur ; sur un tube carré l’angle est arrondi à r₀ ≈ 2t, et c’est pourquoi la masse réelle est plus faible que ne le laisse penser la soustraction de rectangles.

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Tableau de masse des profils creux : carrés et rectangulaires, kg par mètre

Profilé, mmA, mm²Masse, kg/mLongueur 6 m, kg
20×20×21341,056,3
25×25×21741,368,2
30×30×22141,6810,1
30×30×33012,3614,2
40×20×22141,6810,1
40×40×22942,3113,9
40×40×34213,3019,8
40×40×45354,2025,2
50×30×34213,3019,8
50×50×35414,2525,5
50×50×46955,4532,7
60×40×35414,2525,5
60×40×46955,4532,7
60×60×36615,1931,1
60×60×48556,7140,3
80×40×36615,1931,1
80×40×48556,7140,3
80×80×411759,2255,3
80×80×5143611,367,6
100×50×410958,5951,6
100×100×4149511,770,4
100×100×5183614,486,5
100×100×6216317,0101,9
120×60×4133510,562,9
120×80×5183614,486,5
120×120×5223617,6105,3
150×100×5233618,3110,0
150×150×6336326,4158,4

Masse d’un tube rectangulaire : pourquoi le calculateur affiche plus que le tableau

Le calculateur en haut de la page traite la section comme la différence de deux rectangles : a·b − (a − 2t)·(b − 2t), ce qui se simplifie en 2t · (a + b − 2t). Un vrai profil selon l’EN 10219 a des angles arrondis : rayon extérieur r₀ = 2t, intérieur r₁ = t (pour des parois jusqu’à 6 mm). Chacun des quatre angles perd un petit volume d’acier, soit au total (4 − π)·(r₀² − r₁²).

Profilé, mmSans rayons, kg/mEN 10219, kg/mÉcart, %
20×20×21,131,05+7,7
40×40×22,392,31+3,3
40×40×33,493,30+5,6
40×40×44,524,20+7,7
60×40×34,434,25+4,2
80×80×49,559,22+3,5
100×100×514,9214,40+3,6
150×150×627,1326,40+2,8

Pas à pas pour le 60×40×3. En simplifié : 2 · 3 · (60 + 40 − 6) = 564 mm², soit 4,43 kg/m. Angles : r₀ = 6, r₁ = 3, (4 − π) · (36 − 9) = 23,2 mm² à retrancher. Il reste 540,8 mm² et 4,25 kg/m — exactement le tableau.

L’écart est maximal sur les petits profils à paroi épaisse (30×30×3 +7,8 %, 40×40×4 +7,7 %) et diminue sur les gros (150×150×6 +2,8 %). Règle pratique : les commandes, les devis et le règlement avec le négociant se font d’après le tableau de la norme ; la valeur du calculateur peut servir là où une marge ne gêne pas — choisir une élingue ou vérifier la charge admissible d’un chariot.

Tableau de masse des tubes ronds : kg par mètre selon le diamètre et la paroi

Tube D×e, mmA, mm²Masse, kg/mLongueur 6 m, kg
21,3×2,61531,207,2
26,9×2,61991,569,4
33,7×3,23072,4114,5
42,4×3,23943,0918,6
48,3×3,24533,5621,4
60,3×3,66415,0330,2
76,1×3,68206,4438,6
88,9×4,010678,3850,3
114,3×4,5155212,273,1
139,7×5,0211616,699,7
168,3×5,6286222,5134,8
219,1×6,3421233,1198,4
D’où viennent ces valeurs

Les tableaux sont calculés pour une masse volumique de 7,85 g/cm³. Pour les profils creux, la formule de l’EN 10219 a été utilisée avec un rayon d’angle extérieur de 2t pour les parois jusqu’à 6 mm — c’est pourquoi elles sortent 3 à 7 % en dessous de la simple soustraction de rectangles que fait le calculateur ci-dessus. Le produit comporte en outre une tolérance sur l’épaisseur de paroi, donc le règlement se fait d’après le certificat.

Tubes en pouces et en DN : le diamètre extérieur réel

Les tubes filetés et de canalisation se commandent en pouces ou en dimension nominale DN, mais la formule demande le diamètre extérieur. Le pouce de la désignation est une valeur nominale qui ne correspond à aucune cote du tube ; le tableau met les deux en regard avec les masses de tubes du tableau ci-dessus.

DNPoucesDiamètre extérieur D, mmTube du tableau D×e, mmMasse, kg/m
DN 151/2″21,321,3×2,61,20
DN 203/4″26,926,9×2,61,56
DN 251″33,733,7×3,22,41
DN 321 1/4″42,442,4×3,23,09
DN 401 1/2″48,348,3×3,23,56
DN 502″60,360,3×3,65,03
DN 652 1/2″76,176,1×3,66,44
DN 803″88,988,9×4,08,38
DN 1004″114,3114,3×4,512,2
DN 1255″139,7139,7×5,016,6
DN 1506″168,3168,3×5,622,5
DN 2008″219,1219,1×6,333,1

L’erreur classique est de calculer un tube « en pouces » à 25,4 mm. Un tube de 1″ est un DN25 de 33,7 mm de diamètre extérieur ; avec une paroi de 3,2 mm il pèse 2,41 kg/m, alors que 25,4×3,2 donnerait 1,75 kg/m — 27 % trop léger. La paroi de ces tubes dépend de la série (légère, moyenne, forte) : prenez-la sur la commande ou sur le certificat de l’aciérie avant de calculer.

Formules des sections

FormeAire de la section
Tube rondF = π · t · (D − t)
Profil creux, simplifiéF = a·b − (a − 2t)·(b − 2t)
Profil creux selon EN 10219F = 2t·(a + b − 2t) − (4 − π)·(r₀² − r₁²)

Dans la dernière formule, r₀ est le rayon d’angle extérieur (pris égal à 2t pour les parois jusqu’à 6 mm) et r₁ = r₀ − t. La masse linéique est toujours F · ρ / 1000 kilogrammes, avec F en mm².

Mètres par tonne et poids d’un cadre

Les négociants facturent à la tonne, les plans sont en mètres. Les mètres par tonne, c’est 1000 divisé par la masse linéique : tube carré 40×40×2 — 433 m, 40×40×3 — 303 m, 60×40×3 — 235 m, 80×80×4 — 108 m, tube 42,4×3,2 — 324 m. En barres de 6 m, une tonne de 40×40×2 fait 71,9 barres, de 60×40×3 39,2.

Exemple : un portail coulissant de 3000×2000.

  1. Cadre en 60×40×3 : périmètre de 10 m plus deux montants intermédiaires de 2 m — 14 m en tout.
  2. 14 m × 4,25 kg/m = 59,5 kg d’après le tableau de la norme (le calculateur sans rayons affiche 62,0 kg).
  3. Remplissage en 40×20×2 : 20 pièces de 1,9 m = 38 m × 1,68 kg/m = 63,8 kg.
  4. Environ 123 kg au total avant quincaillerie, galets et éventuelle tôle — le chiffre qui sert à choisir les galets et la motorisation.

Répartir ces pièces dans des barres de 6 m avec le moins de chutes possible, c’est ce que fait l’optimiseur de fiche de débit, et la nomenclature totalise l’ensemble de la liste avec une majoration et un prix.

Le même calcul vaut pour un piètement de table en tube carré ou un conduit de barbecue — la fabrication de ces pièces est montrée dans mobilier et aménagement intérieur et barbecues et poêles.

Dessin d’un portail coulissant de 3000×2000 : un cadre 60×40×3 avec deux montants intermédiaires, 14 m à 4,25 kg/m = 59,5 kg, et 20 barreaux de remplissage 40×20×2 de 1,9 m, 38 m à 1,68 kg/m = 63,8 kg ; environ 123 kg au total
Un cadre 60×40×3 et un remplissage 40×20×2 : deux lignes dans la fiche de débit, chacune égale aux mètres multipliés par la masse linéique du tableau.

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Erreurs courantes sur la masse des tubes et profils creux

  • Diamètre intérieur au lieu du diamètre extérieur. Prenez 42,4 pour le diamètre intérieur et saisissez 48,8 comme extérieur, et vous obtenez 3,60 au lieu de 3,09 kg/m.
  • Un pouce compté pour 25,4 mm. Un tube de 1″ fait 33,7 mm à l’extérieur — voir le tableau DN ci-dessus.
  • Paroi dans la mauvaise unité. 3,2 mm font 0,32 cm ; saisi comme 32, cela transforme le tube en barre pleine et le calculateur renvoie n’importe quoi.
  • Ordre des dimensions. La notation du métier est a×b×t, paroi en dernier : 60×40×3, et non 3×40×60.
  • Calculateur au lieu du tableau pour un tonnage. Sur 20 t de profilés, une surestimation de 3 à 8 % représente de 600 kg à 1,6 t d’acier qui ne sera pas sur le camion.
  • Inox et aluminium à 7,85. Pour l’inox l’erreur est de 0,6 %, pour l’aluminium près du triple.

Souder les profils creux

La paroi mince est le principal problème : à 2 mm, un perçage se produit en une seconde, et dans un angle en une demi-seconde, car la chaleur n’a nulle part où aller. Le courant se règle sur la partie la plus mince, pas sur la taille globale du profil : le 40×40×2 se soude à 60–80 A avec une électrode de 2,0 mm, ou en MAG en court-circuit à 90–110 A avec un fil de 0,8 mm.

Le deuxième problème est le cadre qui sort d’équerre. Un profil fermé est rigide en torsion, mais un cadre construit avec se voile sous un chauffage inégal comme n’importe quel autre. Les points de pointage sont plus rapprochés que sur une poutrelle — tous les 200–300 mm — et le soudage se fait en alternance : d’abord les côtés opposés, puis le reste.

Le troisième est l’humidité et la rouille à l’intérieur. Un profil fermé accumule de la condensation, et un cadre totalement étanche éclate sous la pression la première fois qu’on le chauffe fortement s’il n’a pas d’évent. En galvanisation à chaud, les trous d’évent sont obligatoires ; en travail ordinaire, ils sont simplement judicieux.

La découpe et l’assemblage des profils entre eux sont traités dans souder les profils creux ; l’adaptation du courant à l’épaisseur, dans le calculateur du courant de soudage.

Questions fréquentes

Combien pèse un tube carré 40×40×3 ?

3,30 kg par mètre, soit 19,8 kg pour une longueur de 6 m. Un 40×40×2 pèse 2,31 kg/m et un 50×50×3 pèse 4,25 kg/m.

Combien pèse un tube 42,4×3,2 ?

3,09 kg/m. La formule est courte : la masse linéique d’un tube est π · t · (D − t) · 7.85 / 1000, où D est le diamètre extérieur et t l’épaisseur de paroi, tous deux en millimètres.

Pourquoi le calculateur surestime-t-il la masse d’un profil creux ?

Parce qu’il prend la section comme la différence de deux rectangles et ignore les rayons des angles. Un vrai profil a des angles dont le rayon vaut environ deux fois l’épaisseur de paroi, donc il y a moins de matière à cet endroit. L’écart est de 3 à 8 % et il est maximal sur les petits profils à paroi épaisse. Les tableaux ci-dessous sont calculés avec la formule de l’EN 10219, rayons compris — utilisez-les quand la valeur doit être exacte.

Combien de mètres de tube carré 40×40×2 y a-t-il dans une tonne ?

433 m. C’est une simple division : 1000 kg / 2,31 kg/m, soit environ 72 barres de 6 m. Pour un 40×40×3, c’est 303 m, pour un 60×40×3 235 m, pour un 80×80×4 108 m et pour un tube 42,4×3,2 324 m.

Quel est le diamètre extérieur d’un tube de 1 pouce ?

33,7 mm, et non 25,4. Le pouce dans la désignation est la dimension nominale DN25, pas une cote du tube. Un tube 33,7×3,2 pèse 2,41 kg/m ; calculé à tort comme 25,4×3,2, il donnerait 1,75 kg/m — 27 % trop léger. Un tube de ½″ fait 21,3 mm, un ¾″ 26,9 mm et un 2″ 60,3 mm de diamètre extérieur.

Quelle est la formule de la masse d’un tube rectangulaire ?

En version simplifiée : m = 2t · (a + b − 2t) · 0.00785 kg/m, côtés et paroi en mm. Pour un 60×40×3 : 2·3·94 = 564 mm² → 4,43 kg/m. La version exacte de l’EN 10219 retranche aussi le métal absent aux angles, (4 − π)·(r₀² − r₁²) : 540,8 mm² et 4,25 kg/m. Pour les commandes à la tonne, prenez la valeur du tableau.

Auteur : , soudeur et métallier Mis à jour :

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