Barra chata de alumínio: calculadora de peso
Barra chata em liga de alumínio: 12 medidas correntes com a massa por metro e uma calculadora para a sua. O alumínio pesa menos de 35 % do aço da mesma secção.
Medidas correntes e peso por metro
| Medida, mm | Secção, mm² | kg/m |
|---|---|---|
| 15×2 | 30 | 0,08 |
| 20×2 | 40 | 0,11 |
| 20×3 | 60 | 0,16 |
| 25×3 | 75 | 0,20 |
| 30×3 | 90 | 0,24 |
| 30×5 | 150 | 0,41 |
| 40×4 | 160 | 0,43 |
| 40×5 | 200 | 0,54 |
| 50×5 | 250 | 0,68 |
| 60×5 | 300 | 0,81 |
| 80×8 | 640 | 1,73 |
| 100×10 | 1 000 | 2,70 |
De onde vem o número
A secção calcula-se como F = a · b. Para 40×4 mm dá 160 mm², o que a uma densidade de 2,70 g/cm³ resulta em 0,43 kg/m.
O alumínio solda-se com TIG em corrente alternada ou com MIG e fio de alumínio; a película de óxido funde perto dos 2050 °C, muito acima do próprio metal, e tem de sair com uma escova de aço inoxidável imediatamente antes de soldar. Os pormenores estão em soldar alumínio.
Como calcular à mão o peso de uma barra chata
A barra chata é a secção mais simples: F = a · b, largura vezes espessura. A massa por metro é, portanto, largura × espessura × 0,0027 kg (medidas em milímetros). Não há cantos a subtrair nem diâmetros a confundir — os erros vêm quase sempre das unidades.
Exemplo: barra chata 40×5, vara de 6 m.
- Secção: 40 · 5 = 200 mm².
- Massa por metro: 200 × 2,70 / 1000 = 0,540 kg/m.
- Vara de 6 m: 3,24 kg. Vinte réguas de 1,5 m são 30 m, ou seja, 16,2 kg.
Referência para contas de cabeça: 1000 mm² de secção são 2,70 kg/m. Uma 100×10 tem exactamente isso; 50×10 e 100×5, metade; 30×3 (90 mm²), pouco menos de uma décima, ou seja, 0,243 kg/m.
Deitada ou de cutelo: a mesma massa, outra rigidez
A massa de uma barra chata não depende de como a coloca; a rigidez, muitíssimo. À flexão, a altura na direcção da carga conta ao cubo. Uma 40×5 de cutelo (40 mm na vertical) é (40/5)² = 64 vezes mais rígida do que deitada. Por isso em prateleiras, consolas e travessas a barra chata monta-se de cutelo, e deitada só onde tem de dobrar ou encostar a uma superfície.
Comparado com aço da mesma medida, o alumínio pesa 0,344 da massa mas flecte três vezes mais (módulo 70 000 contra 210 000 MPa). De cutelo basta aumentar a altura cerca de 1,44 vezes para igualar a flecha — e a massa fica em cerca de metade da do aço. A mesma conta para chapa deitada está na calculadora de chapa de alumínio.
Ligas das barras chatas
As barras chatas extrudidas são sobretudo de ligas 6xxx (6060, 6082 — 2,70 g/cm³ cada na tabela de densidades do site); as tiras cortadas de chapa, de 5754, 5083 ou 1050A. Uma 40×5 em 5083 (2,66 g/cm³) pesa 0,532 kg/m, em 7075 (2,81 g/cm³) 0,562 kg/m. Para orçamentar chega 2,70; a diferença conta quando um lote grande se liquida ao quilo.
Soldar barras chatas
- Barras grossas. O alumínio escoa o calor muito mais depressa do que o aço, por isso uma barra de 10 mm «não pega» no início do cordão — os primeiros centímetros ficam muitas vezes sem fusão. Ajuda aquecer o ponto com o arco antes de juntar consumível ou começar num apêndice de arranque.
- Emenda topo a topo de réguas. Acima de poucos milímetros chanfram-se os bordos, como no aço; o chanfro é escolhido pela calculadora de chanfros.
- Consumível. Para ligas 6xxx a tabela de consumíveis do site aponta o ER 4043 (mais resistente à fissuração a quente); para 5xxx, o ER 5356 (mais forte, mantém a cor após anodização, mas não acima de 65 °C).
- Óxido. Escova de inox imediatamente antes de soldar, também no topo.
Os pormenores da técnica estão na página sobre soldar alumínio, e todas as formas na calculadora de peso do alumínio. O varão redondo tem página própria: varão redondo de alumínio.
Erros típicos com a barra chata
- Barra chata calculada como chapa. A chapa tem massa por metro quadrado, a barra chata por metro linear; a chapa de 5 mm são 13,50 kg/m², mas uma barra 40×5 pesa 0,540 kg/m.
- Centímetros em vez de milímetros. 4×0,5 em vez de 40×5 dá um resultado cem vezes menor.
- Corte esquecido ao tirar tiras. De uma chapa de 1250 mm não saem 31 tiras de 40 mm — os cortes e o acerto do bordo levam a sua parte.
- Largura e espessura na encomenda. Para a massa a ordem é indiferente, para o fornecedor não: indique largura × espessura.
Perguntas frequentes
O peso muda com a liga?
Muito pouco. A densidade das ligas de alumínio vai de 2,66 a 2,80 g/cm³, e nos cálculos comerciais usa-se 2,70. Numa palete inteira a diferença é menor do que a tolerância de laminagem, por isso 2,70 chega para orçamentar e transportar.
Porque é que não bate com o peso do armazém?
Porque a tolerância dimensional funciona nos dois sentidos, e chapas e perfis raramente têm exactamente a espessura nominal. Em parede fina a diferença chega a alguns por cento — ao encomendar à tonelada, conte com margem.
Barra chata ou tira cortada de chapa — a massa é a mesma?
Sim, com as mesmas medidas: uma 40×3 pesa 0,324 kg/m, seja extrudida ou cortada de chapa de 3 mm (8,10 kg/m² × 0,04 m). Diferem na tolerância e no bordo, não na fórmula. Ao cortar tiras de uma chapa, lembre-se de que cada corte come parte da largura.
Quanto pesa uma barra chata de alumínio 100×10?
2,70 kg/m: uma secção de 1000 mm² vezes 2,70 g/cm³. É uma referência cómoda — cada 1000 mm² de secção de alumínio são 2,70 kg por metro, por isso uma 50×10 pesa metade, e uma 100×5 também.
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