Poids d’un tube en aluminium : calculateur
Tube rond en alliage d’aluminium : 10 dimensions courantes avec la masse au mètre, et un calculateur pour vos propres dimensions. L’aluminium pèse moins de 35 % de l’acier de même section.
Dimensions courantes et masse au mètre
| Dimension, mm | Section, 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 |
D’où vient le chiffre
La section se calcule ainsi : F = π/4 · (D² − (D − 2t)²). Pour 35×2 mm, cela donne 207 mm² ; avec une masse volumique de 2,70 g/cm³, on obtient 0,56 kg/m.
L’aluminium se soude en TIG en courant alternatif ou avec un dévidoir et du fil d’aluminium ; la couche d’oxyde fond vers 2050 °C, bien au-dessus du métal lui-même, et doit être enlevée à la brosse inox juste avant le soudage. Le détail est dans soudage de l’aluminium.
Calculer à la main la masse d’un tube
La formule F = π/4 · (D² − (D − 2t)²) retranche l’alésage du disque plein. Simplifiée, elle devient F = π · (D − t) · t : la circonférence au milieu de la paroi multipliée par l’épaisseur de paroi. Les deux donnent le même résultat ; la seconde est plus facile à garder en tête.
Exemple : tube de 50×3, longueur de 6 m.
- Section : π · (50 − 3) · 3 = π · 141 ≈ 443 mm². Vérification : π/4 · (2500 − 1936) = π/4 · 564 ≈ 443 mm².
- Masse au mètre : 443 × 2,70 / 1000 = 1,196 kg/m.
- Une longueur de 6 m : 7,18 kg. Une main courante en trois longueurs, c’est un peu plus de 21 kg de tube.
La seconde forme montre qu’à paroi mince la masse croît presque proportionnellement au diamètre : un tube de 40×2 pèse 0,645 kg/m, un 25×2 pèse 0,390 kg/m. Doubler la paroi double presque exactement la masse — un peu moins, car la circonférence moyenne diminue.
Tube en aluminium ou tube en acier
Un tube de 50×3 pèse 3,477 kg/m en acier et 1,196 kg/m en aluminium, soit 0,344 de la masse de l’acier. En flexion, en revanche, l’aluminium est trois fois plus souple (70 000 contre 210 000 MPa). Le moment d’inertie d’un tube à paroi mince croît comme le cube du diamètre mais seulement linéairement avec la paroi, d’où la même règle que pour les tubes carrés :
- trois fois la paroi au même diamètre — masse ≈ 1,03 de celle de l’acier, le gain disparaît ;
- environ 1,44 fois le diamètre à la même paroi — masse ≈ 0,50 de celle de l’acier.
Un tube d’acier de Ø50 remplacé par un tube d’aluminium de Ø70–75 de même paroi fléchit à peu près autant et pèse environ moitié moins. Les éléments porteurs demandent tout de même une vérification de résistance selon l’EN 1999-1-1, et pas seulement de la flèche. Le tube d’acier a son propre calculateur de poids de tube en acier.
Alliage du tube et masse
Les tubes en aluminium sont surtout des profilés filés en alliages de la série 6xxx ; dans le tableau des masses volumiques du site, le 6060 et le 6082 valent tous deux 2,70 g/cm³, donc le tableau ci-dessus s’applique sans correction. Un tube de 50×3 en 5083 (2,66 g/cm³) pèserait 1,178 kg/m, en 7075 (2,81 g/cm³) 1,245 kg/m. Un écart de 1,5–4 % compte quand un gros lot se règle au kilogramme, pas pour un ouvrage isolé.
Souder un tube en aluminium
- Position. Un tube que l’on peut faire tourner se soude à plat, en le tournant en continu — plus propre et plus rapide que de faire le tour d’un assemblage fixe. Les désignations des positions de soudage des tubes sont expliquées sur la page positions de soudage.
- Nettoyer l’intérieur. Brossez l’oxyde à la brosse inox aussi à l’intérieur du bord, aussi loin que vous pouvez atteindre ; un bout de tube sale est le chemin direct vers les porosités.
- Métal d’apport. Pour les alliages 6xxx, le tableau des métaux d’apport du site cite l’ER 4043 comme plus résistant à la fissuration à chaud ; l’ER 5356 donne une soudure plus résistante et garde sa couleur après anodisation, mais pas au-dessus de 65 °C.
- Parois de 1–2 mm. Un tube mince se perce facilement en fin de cordon, là où la chaleur s’est accumulée ; terminez plus vite ou à courant plus faible.
Le détail de la technique est dans l’article sur le soudage de l’aluminium. Les tubes carrés et rectangulaires sont sur la page tube creux en aluminium, et toutes les formes dans le calculateur de poids de l’aluminium.
Erreurs courantes avec les tubes
- Dimension nominale au lieu du diamètre extérieur. La tuyauterie est parfois désignée par sa dimension nominale ; la formule demande le diamètre extérieur mesuré au pied à coulisse.
- Diamètre intérieur dans le champ D. Un alésage de 50 avec une paroi de 3 mm donne 56 à l’extérieur — 12,8 % de masse en plus.
- Paroi de 1,5 au lieu de 2. Sur un tube de 16 mm, cela fait presque 30 % ; vérifiez la paroi sur le bout coupé, pas à l’œil.
- Tube compté comme une barre. Une barre de Ø50 pèse 5,301 kg/m — plus de quatre fois un tube de 50×3.
Questions fréquentes
L’alliage change-t-il le poids ?
À peine. La masse volumique des alliages d’aluminium varie de 2,66 à 2,80 g/cm³, et les calculs courants utilisent 2,70. Sur toute une palette, l’écart est inférieur à la tolérance de laminage, donc 2,70 suffit pour un devis et pour le transport.
Pourquoi cela diffère-t-il du poids chez le négociant ?
Parce que la tolérance dimensionnelle joue dans les deux sens, et que la tôle et le profilé sortent rarement exactement à l’épaisseur nominale. Sur une paroi mince, l’écart atteint quelques pour cent — commandez à la tonne avec une marge.
Comment calculer un tube quand on connaît le diamètre intérieur ?
Ajoutez-y deux parois : D = d + 2t. Un tube de 50 mm de diamètre intérieur et de 3 mm de paroi est un tube de 56×3 — il pèse 1,349 kg/m, et non 1,196 kg/m comme un 50×3. La formule et le calculateur prennent le diamètre extérieur.
Un tube en aluminium est-il plus rigide qu’une barre ronde de même masse ?
Oui, nettement. Le métal du tube est loin de l’axe, là où il travaille le plus en flexion. Un tube de 50×3 (443 mm²) a à peu près la section d’une barre de Ø24 mais il est plusieurs fois plus rigide en flexion — c’est pourquoi les ossatures et les mains courantes sont en tube, pas en barre.
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