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Calcular o peso do aço

Massa de um corte e de toda a posição, mais a área da secção e a massa por metro — para sete formas de perfil e sete materiais.

A conta

É sempre a mesma: área da secção vezes comprimento vezes densidade. Só a secção distingue os perfis. No tubo é o anel, na cantoneira a soma de dois rectângulos menos a sobreposição — a calculadora usa a forma simplificada sem os raios de concordância: na cantoneira isso dá cerca de 1 %, no tubo rectangular 3–8 % (a comparação está mais abaixo).

PerfilFórmula da secção
Chapa, barra chataF = a · b
Varão redondoF = π/4 · d²
Varão quadradoF = a²
Tubo redondoF = π/4 · (D² − (D − 2t)²)
Tubo rectangularF = a·b − (a − 2t)·(b − 2t)
CantoneiraF = (a + b − t) · t

Para que serve o número

Para o preço do material, para os acessórios de elevação e para a pergunta se a peça ainda se volta à mão. Na soldadura aparece ainda noutro sítio: da massa total e da massa de metal depositado sai a fracção de consumível na peça, e essa entra no custo do cordão.

E para o calor

Massa também é capacidade térmica. Uma peça pesada puxa o calor do cordão e arrefece mais depressa — é por isso que o pré-aquecimento depende da espessura combinada e não só da espessura da chapa. Ver temperatura de pré-aquecimento.

Densidades

Materialρ, g/cm³Massa de 1 m² de chapa de 1 mm
Aço de construção7,857,85 kg
Aço inoxidável 304 / 3167,907,90 kg
Ferro fundido7,207,20 kg
Cobre8,968,96 kg
Latão8,508,50 kg
Titânio4,514,51 kg
Alumínio2,702,70 kg

O peso do aço de cabeça: um coeficiente por forma

Pondo a densidade do aço, 7,85 g/cm³, em F · ρ / 1000, a fórmula reduz-se a um único coeficiente para cada forma. Vale a pena sabê-los de cor: com eles confere-se a calculadora, uma factura ou uma lista de corte sem pegar no telemóvel.

Medidas em mm; na chapa o resultado é kg/m². Tubo rectangular e cantoneira sem raios de concordância
FormaFórmula para aço, kg/mExemplo, mmResultado, kg/m
Chapa7,85 · tt = 323,55
Barra chata0,00785 · a · b40×51,57
Varão redondo0,006165 · d²Ø202,47
Varão quadrado0,00785 · a²20×203,14
Tubo redondo0,02466 · t · (D − t)48,3×3,23,56
Tubo rectangular0,0157 · t · (a + b − 2t)60×40×34,43
Cantoneira0,00785 · t · (a + b − t)50×50×53,73

De onde vêm: 7,85/1000 = 0,00785 para tudo o que tem secção rectangular; π/4 · 0,00785 = 0,006165 para o varão redondo; π · 0,00785 = 0,02466 para o tubo. Para outro metal o coeficiente muda na proporção da densidade: no inox basta somar 0,6 %, no alumínio multiplica-se por 0,344.

Sete formas de produtos de aço com as medidas, a fórmula em kg/m para aço de 7,85 g/cm³ e um exemplo
Os multiplicadores da tabela de cima junto a cada forma: vê-se que medida entra na fórmula

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Que fórmula escolher: o que medir em cada forma

Uma calculadora de peso do aço é tão exacta como as medidas que recebe. Cada forma tem o seu ponto onde se erra:

  • Chapa — espessura e largura em milímetros, comprimento em metros. Uma folha de 1250×2500 é largura 1250 e comprimento 2,5.
  • Barra chata — largura e espessura; 40×5 são 200 mm² e 1,57 kg/m. A ordem não muda o resultado, mas na encomenda vem primeiro a largura.
  • Varão redondo — diâmetro, não raio. Errar para o dobro dá um peso quatro vezes errado: Ø20 pesa 2,47 kg/m; o mesmo varão metido como 40, 9,86 kg/m.
  • Varão quadrado — o lado. Não confundir com tubo quadrado: o maciço 20×20 pesa 3,14 kg/m; o perfil tubular 20×20×2, 1,05 kg/m.
  • Tubo redondo — diâmetro exterior e parede. No tubo em polegadas o diâmetro exterior vem da norma, não do nome: a tabela de DN está na calculadora de tubos e perfis tubulares.
  • Tubo rectangular — os dois lados e a parede, sempre como lado × lado × parede.
  • Cantoneira — as duas abas e a espessura. Uma cantoneira de abas desiguais 80×40×6 usa a mesma fórmula.

Vigas IPE, perfis U e T não se calculam pela fórmula: a inclinação das abas e os raios de concordância mudam a área em alguns por cento. Um IPE 200 pesa 22,4 kg/m pela tabela: tira-se da calculadora de vigas IPE ou das tabelas de perfis.

Fórmula ou tabela de perfis: quanto se afastam

A calculadora trabalha com geometria de cantos vivos. Em secções maciças isso é exacto; em perfis laminados ou enformados é aproximado, e o erro pode ir para cima ou para baixo:

Cantoneiras: tabela de laminados deste site; tubos rectangulares: EN 10219
FormaMedida, mmPela fórmula, kg/mPela tabela, kg/mFórmula face à tabela, %
Cantoneira40×40×42,392,42−1,4
Cantoneira50×50×53,733,77−1,1
Cantoneira60×60×65,375,42−0,9
Cantoneira80×80×89,559,63−0,9
Tubo rectangular40×40×22,392,31+3,3
Tubo rectangular60×40×34,434,25+4,2
Tubo rectangular100×100×514,9214,40+3,6

A cantoneira sai da fórmula cerca de 1 % mais leve: a laminada tem uma concordância no canto interior que acrescenta mais material do que tiram as pontas arredondadas das abas. O tubo rectangular sai 3–8 % mais pesado: os cantos têm um raio de cerca de duas espessuras de parede e a fórmula conta-os vivos. O erro é maior nos perfis pequenos de parede grossa. Para estimar e para içar chega a fórmula; para encomendas à tonelada e acertos com o armazém, a tabela.

A mesma medida noutro metal

A calculadora tem sete materiais, mas a operação é uma só: a massa noutro metal é a do aço vezes a razão das densidades. Quatro produtos correntes em seis materiais:

Massa por metro linear, kg/m (chapa: kg/m²); densidades da tabela acima
Produto, mmAçoInoxAlumínioCobreLatãoTitânio
Varão redondo Ø202,472,480,852,812,671,42
Barra chata 40×51,571,580,541,791,700,90
Tubo redondo 42,4×3,23,093,111,063,533,351,78
Chapa t = 215,7015,805,4017,9217,009,02

Da tabela saem duas coisas práticas. O inox pesa quase o mesmo que o aço carbono: 0,6 % que se perdem na tolerância de laminagem, por isso para içar e transportar pode contar-se como aço. O cobre e o latão pesam 8–14 % mais do que o aço, o que é fácil de esquecer em barramentos e peças de latão. O alumínio e o titânio calculam-se sempre à parte; para o alumínio há páginas próprias com tabelas de medidas, a começar pela calculadora de peso do alumínio.

O peso de uma encomenda, passo a passo

O habitual não é uma peça, mas um conjunto tirado do desenho. Exemplo: armadura e estrutura para uma plataforma.

  1. Varão Ø12: 40 barras de 6 m = 240 m × 0,888 kg/m = 213,1 kg.
  2. Barra chata 40×5: 18 m × 1,57 kg/m = 28,3 kg.
  3. Cantoneira 50×50×5: 24 m, ou seja 4 barras, × 3,77 kg/m da tabela = 90,5 kg (a fórmula daria 89,5 kg).
  4. Total, cerca de 332 kg. Esse número compara-se com a carga útil da carrinha e a do diferencial, e no orçamento multiplica-se pelo preço ao quilo.

Conta-se sempre em barras comerciais, não em metros do desenho: de 24 m de cantoneira em troços de 1,7 m sobram retalhos, que também se pagam. A distribuição pelas barras e o desperdício calcula-os a calculadora de corte, e a lista completa com massas, a lista de materiais.

Erros frequentes ao calcular o peso do aço

  • Comprimento em milímetros no campo dos metros. 2500 em vez de 2,5 dá mil vezes mais: toneladas para uma única chapa são o sinal.
  • Centímetros em vez de milímetros. Um varão de «2» em vez de «20» sai cem vezes mais leve, porque a área cresce com o quadrado do diâmetro.
  • O material ficou em aço. Para alumínio o resultado sai 2,91 vezes maior; no inox o erro é desprezável.
  • Fórmula em vez de tabela para uma viga. Alma e abas contadas como três barras chatas perdem os raios e a inclinação das abas: ver as calculadoras de perfis no fundo da página.
  • Número de peças. Massa de uma peça vezes o número de peças: a calculadora dá as duas, e para o transporte conta a segunda.

Calculadoras de aço por perfil

Esta calculadora faz todas as formas, mas quando já se sabe ao que se vem é mais rápido abrir a página dessa forma: arranca nela e traz a tabela das medidas correntes.

CalculadoraO que calcula
Peso de vigas IPE IPE 200 — 22,4 kg/m, IPE 300 — 42,2, HEB 200 — 61,3, HEA 300 — 88,3. Tabelas completas EN 10365 e DIN 1025-1 e calculadora de comprimento.
Peso de perfis UPN UPN 100 — 10,6 kg/m, UPN 200 — 25,3, UPN 400 — 71,8. Toda a tabela DIN 1026 com dimensões e área, e uma calculadora para comprimento e quantidade.
Peso de cantoneiras L 50×50×5 — 3,77 kg/m, L 100×100×10 — 15,0. Todas as medidas da EN 10056-1, de 20×20×3 a 200×200×20, também de abas desiguais.
Peso de tubos e perfis Peso do tubo redondo e do perfil tubular a partir das medidas: diâmetro ou lados e espessura da parede. Medidas correntes da EN 10219 e as fórmulas.
Peso da chapa Chapa de aço 2 mm — 15,7 kg/m², 5 mm — 39,25, 10 mm — 78,5. Massa da folha, do lote e do metro quadrado para aço, inox e alumínio.

Perguntas frequentes

Com que densidades se calcula?

Aço 7,85, inoxidável 7,9, alumínio 2,70, cobre 8,96, latão 8,5, titânio 4,51 e ferro fundido 7,2 g/cm³. Para laminados chega; em chapa fina há um a dois por cento de desvio por causa das tolerâncias.

Porque é que o peso difere da guia de remessa?

Pela tolerância de espessura. Uma chapa de «3 mm» pode, segundo a EN 10051, ficar alguns décimos abaixo ou acima, e em áreas grandes isso dá depressa alguns por cento. A guia dá o peso pesado, a calculadora dá o nominal.

Para que serve a massa por metro?

Para o corte e para as contas de bancada. Quem sabe que um tubo quadrado 40×40×3 pesa cerca de 3,3 kg/m estima de cabeça o peso da estrutura e o transporte.

Quanto pesa um metro de varão redondo de 12 mm?

0,888 kg/m, ou seja, 5,33 kg por barra de 6 m. A massa por metro de um varão redondo de aço é 0,006165 · d²: Ø10 pesa 0,617 kg/m; Ø16, 1,58 kg/m; Ø20, 2,47 kg/m. O diâmetro entra em milímetros e o resultado sai em quilos por metro.

O peso da cantoneira calcula-se pela fórmula ou tira-se da tabela?

Para a encomenda, da tabela. A fórmula (a + b − t) · t dá 3,73 kg/m para uma cantoneira 50×50×5, e a tabela de laminados, 3,77 kg/m. A fórmula fica cerca de 1 % abaixo porque não vê a concordância no canto interior, que acrescenta material. Para uma estimativa na oficina a diferença não conta.

Como passo o peso do aço para alumínio ou cobre?

Multiplicando pela razão das densidades: alumínio 0,344, titânio 0,575, inox 1,006, latão 1,083, cobre 1,141. Uma barra chata 40×5 pesa 1,57 kg/m em aço, 0,54 kg/m em alumínio e 1,79 kg/m em cobre. Vale para as mesmas medidas; para a mesma capacidade de carga, as secções em metais diferentes são diferentes.

Autor: , soldador e serralheiro civil Actualizado: