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Quanto pesa um tubo redondo, quadrado ou rectangular pelas medidas

Massa por metro de um perfil tubular: 40×40×3 — 3,30 kg/m, 60×40×3 — 4,25 kg/m, 100×100×5 — 14,4 kg/m; de um tubo redondo: 42,4×3,2 — 3,09 kg/m (uma barra de 6 m, 18,6 kg). Indique as medidas e a espessura da parede — a calculadora dá uma peça, o lote todo e o metro linear, e abaixo estão as tabelas das medidas comerciais segundo EN 10219.

Resposta curta

A massa por metro de um perfil tubular é F · ρ / 1000, onde F é a área da secção em mm² e ρ = 7,85 g/cm³ para o aço. Para um tubo redondo a fórmula reduz-se a m = π · t · (D − t) · 0,00785 quilogramas por metro. As mais perguntadas: perfil 50×50×3 — 4,25 kg/m, 80×40×4 — 6,71 kg/m, 80×80×4 — 9,22 kg/m; tubo 33,7×3,2 — 2,41 kg/m, 60,3×3,6 — 5,03 kg/m, 76,1×3,6 — 6,44 kg/m.

Como calcular o peso de um tubo redondo: fórmula e exemplo

O peso por metro de um tubo redondo é a área da coroa vezes a densidade: m = π · t · (D − t) · ρ / 1000, em que D é o diâmetro exterior e t a parede, ambos em mm, com o resultado em kg/m. Para aço as constantes juntam-se num só factor: m = 0,02466 · t · (D − t).

Exemplo: tubo 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 — o mesmo que a tabela abaixo.
  3. Verificação pela área: diâmetro interior d = D − 2t = 36,0 mm, área π/4·(42,4² − 36,0²) = 394,1 mm², vezes 7,85/1000 — outra vez 3,09 kg/m.
  4. Uma barra de 6 m pesa 18,6 kg; doze barras para um corrimão, 223 kg.

Segundo exemplo, tubo 60,3×3,6: 0,02466 × 3,6 × 56,7 = 5,03 kg/m, e o 76,1×3,6 dá 6,44 kg/m. O mesmo tubo em inox pesa mais 0,6 % (42,4×3,2 — 3,11 kg/m) e em alumínio 1,06 kg/m; os tubos de alumínio correntes estão na calculadora de tubo de alumínio.

Três secções cotadas: uma chapa a×b×t, um tubo redondo de diâmetro exterior D e parede t e um perfil tubular a×b×t com raio de canto r₀
Na fórmula entra o diâmetro exterior D, não o interior; no tubo rectangular o canto é arredondado com r₀ ≈ 2t, e é por isso que o peso real fica abaixo da subtracção de rectângulos.

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Peso de perfis quadrados e rectangulares: tabela em kg/m

Perfil, mmA, mm²Massa, kg/mBarra 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

Tubo quadrado e rectangular: porque a calculadora dá mais do que a tabela

A calculadora lá em cima trata a secção como diferença de dois rectângulos: a·b − (a − 2t)·(b − 2t), que simplificado dá 2t · (a + b − 2t). Um perfil real segundo a EN 10219 tem os cantos arredondados: raio exterior r₀ = 2t, interior r₁ = t (com parede até 6 mm). Em cada um dos quatro cantos falta um pedaço de aço, ao todo (4 − π)·(r₀² − r₁²).

Perfil, mmSem raios, kg/mEN 10219, kg/mDiferença, %
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

Passo a passo para 60×40×3. Simplificado: 2 · 3 · (60 + 40 − 6) = 564 mm², ou seja, 4,43 kg/m. Cantos: r₀ = 6, r₁ = 3, (4 − π) · (36 − 9) = 23,2 mm² a descontar. Ficam 540,8 mm² e 4,25 kg/m — exactamente a tabela.

A diferença é maior nos perfis pequenos de parede grossa (30×30×3, +7,8 %; 40×40×4, +7,7 %) e diminui nos grandes (150×150×6, +2,8 %). Regra prática: encomenda, orçamento e acerto com o armazém fazem-se pela tabela EN; o valor da calculadora pode ficar onde a margem não prejudica — na escolha de uma cinta de elevação ou da carga de um carrinho.

Peso de tubos redondos: tabela em kg/m

Tubo D×t, mmA, mm²Massa, kg/mBarra 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
De onde vêm estes números

As tabelas estão calculadas para uma massa volúmica de 7,85 g/cm³. Para os perfis tubulares usou-se a fórmula da EN 10219 com um raio exterior de canto de 2t para paredes até 6 mm — por isso saem 3 a 8 % abaixo da simples subtracção de rectângulos que a calculadora acima faz. O produto tem ainda tolerância de espessura de parede, portanto para facturação vale o certificado.

Tubos em polegadas e DN: o diâmetro exterior real

O tubo roscado e de canalização encomenda-se em polegadas ou por diâmetro nominal DN, mas a fórmula precisa do diâmetro exterior. A polegada no nome é uma medida nominal que não coincide com nenhuma dimensão do tubo; a tabela junta as duas notações ao peso dos tubos da tabela anterior.

DNPolegadasDiâmetro exterior D, mmTubo da tabela D×t, mmMassa, 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

O erro clássico: um tubo «de polegada» calculado com 25,4 mm. O de 1″ é um DN25 com 33,7 mm de diâmetro exterior; com parede de 3,2 mm pesa 2,41 kg/m, ao passo que como 25,4×3,2 daria 1,75 kg/m, menos 27 %. A parede destes tubos depende da série (leve, média, pesada), por isso tira-se da encomenda ou do certificado antes de calcular.

Fórmulas da área da secção

FormaÁrea da secção
Tubo redondoF = π · t · (D − t)
Perfil tubular, simplificadoF = a·b − (a − 2t)·(b − 2t)
Perfil tubular segundo a EN 10219F = 2t·(a + b − 2t) − (4 − π)·(r₀² − r₁²)

Na última fórmula r₀ é o raio exterior do canto (para paredes até 6 mm toma-se 2t) e r₁ = r₀ − t. A massa por metro é sempre F · ρ / 1000 quilogramas com F em mm².

Metros por tonelada e quanto pesa uma estrutura

O armazém cota à tonelada e o desenho está em metros. Os metros por tonelada são 1000 a dividir pelo peso por metro: tubo 40×40×2 — 433 m, 40×40×3 — 303 m, 60×40×3 — 235 m, 80×80×4 — 108 m, tubo redondo 42,4×3,2 — 324 m. Em barras de 6 m, uma tonelada de 40×40×2 são 71,9 barras, e de 60×40×3, 39,2.

Exemplo: portão de correr de 3000×2000.

  1. Quadro em 60×40×3: perímetro de 10 m mais dois prumos intermédios de 2 m — 14 m ao todo.
  2. 14 m × 4,25 kg/m = 59,5 kg pela tabela EN (a calculadora sem raios mostra 62,0 kg).
  3. Enchimento em 40×20×2: 20 peças de 1,9 m = 38 m × 1,68 kg/m = 63,8 kg.
  4. Cerca de 123 kg no total, sem ferragens, rodas nem chapa — é por este valor que se escolhem os carros e o motor.

Como distribuir essas peças por barras de 6 m com o mínimo de sobras calcula o plano de corte, e o peso de toda a lista com margem e preço, a lista de materiais.

Da mesma forma se calcula a estrutura de uma mesa em tubo ou a chaminé de um grelhador — como essas peças são construídas mostram mobiliário e interiores e grelhadores e fornos.

Desenho de um portão de correr 3000×2000: quadro de tubo 60×40×3 com dois montantes intermédios, 14 m a 4,25 kg/m = 59,5 kg, e 20 barras de enchimento 40×20×2 de 1,9 m, 38 m a 1,68 kg/m = 63,8 kg; cerca de 123 kg no total
Quadro em 60×40×3 e enchimento em 40×20×2: duas linhas da lista de material, cada uma metros vezes o peso por metro da tabela.

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Erros comuns no cálculo do peso de tubos e perfis

  • Diâmetro interior em vez de exterior. Tomando 42,4 como diâmetro interior e metendo 48,8 como exterior, dá 3,60 em vez de 3,09 kg/m.
  • A polegada como 25,4 mm. O tubo de 1″ tem 33,7 mm por fora — ver a tabela DN.
  • Parede noutra unidade. 3,2 mm são 0,32 cm; escrita como 32, transforma o tubo num varão maciço e a calculadora devolve um disparate.
  • Ordem das medidas. A notação comercial é a×b×t, com a parede sempre no fim: 60×40×3, não 3×40×60.
  • Calculadora em vez de tabela para toneladas. Em 20 t de perfil, 3–8 % a mais são de 600 kg a 1,6 t de aço que não virão no camião.
  • Inox e alumínio com 7,85. No inox o erro é de 0,6 %; no alumínio, quase o triplo.

Soldar perfis tubulares

A parede fina é a dificuldade principal: com 2 mm uma perfuração é questão de um segundo, e num canto, de meio segundo, porque o calor não tem para onde ir. A corrente escolhe-se pela peça mais fina e não pelo «tamanho do perfil»: 40×40×2 é trabalho de 60–80 A com eléctrodo de 2,0 mm ou MAG em arco curto a 90–110 A com fio de 0,8 mm.

A segunda dificuldade é a deformação do quadro. A secção fechada é rígida à torção, mas um quadro feito dela empena com o aquecimento desigual tal como qualquer outro. Os pontos põem-se mais juntos do que numa viga — de 200–300 mm — e solda-se alternando: primeiro os lados opostos, depois os restantes.

A terceira é a humidade e a ferrugem lá dentro. Um perfil fechado acumula condensação: a água presa, ao gelar, abre os cordões, e um quadro fechado hermeticamente pode rebentar no banho de galvanização a 450 °C se não tiver respiro. Em estruturas galvanizadas por imersão a quente os furos de ventilação são obrigatórios; nas correntes, simplesmente sensatos.

O corte e o ajuste dos perfis entre si estão em soldar perfis tubulares; a escolha da corrente pela espessura, na calculadora de corrente de soldadura.

Perguntas frequentes

Quanto pesa um perfil tubular 40×40×3?

3,30 kg por metro, ou seja 19,8 kg numa barra de 6 m. Um 40×40×2 pesa 2,31 kg/m e um 50×50×3 pesa 4,25 kg/m.

Quanto pesa um tubo 42,4×3,2?

3,09 kg/m. A fórmula é curta: a massa por metro de um tubo é π · t · (D − t) · 7,85 / 1000, onde D é o diâmetro exterior e t a espessura da parede, ambos em milímetros.

Porque é que a calculadora dá a mais no perfil tubular?

Porque toma a secção como diferença de dois rectângulos e não conhece os raios dos cantos. Um perfil real tem cantos com um raio de cerca de duas espessuras de parede, portanto há ali menos material. A discrepância é de 3 a 8 % e é maior nos perfis pequenos de parede grossa. As tabelas desta página estão calculadas pela fórmula da EN 10219, com os raios incluídos — use-as quando o número tiver de ser exacto.

Quantos metros de tubo 40×40×2 há numa tonelada?

433 m. É uma só divisão: 1000 kg / 2,31 kg/m, ou seja, cerca de 72 barras de 6 m. No 40×40×3 dá 303 m; no 60×40×3, 235 m; no 80×80×4, 108 m; e no tubo redondo 42,4×3,2, 324 m.

Que diâmetro exterior tem um tubo de 1 polegada?

33,7 mm, não 25,4. A polegada do nome é o diâmetro nominal DN25, não uma medida do tubo. Um tubo 33,7×3,2 pesa 2,41 kg/m; calculado por engano como 25,4×3,2 daria 1,75 kg/m, menos 27 %. O de ½″ tem 21,3 mm; o de ¾″, 26,9 mm; o de 2″, 60,3 mm.

Qual é a fórmula do peso de um tubo rectangular?

Simplificada: m = 2t · (a + b − 2t) · 0,00785 kg/m, com lados e parede em mm. Para 60×40×3: 2·3·94 = 564 mm² → 4,43 kg/m. A exacta segundo a EN 10219 desconta ainda o material que falta nos cantos, (4 − π)·(r₀² − r₁²): 540,8 mm² e 4,25 kg/m. Para encomendas à tonelada, use o valor da tabela.

Autor: , soldador e serralheiro civil Actualizado:

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