Tubo quadrado de alumínio: calculadora de peso

Tubo rectangular 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

De onde vem o número

A secção calcula-se como F = a·b − (a − 2t)·(b − 2t). Para 40×40×3 mm dá 444 mm², o que a uma densidade de 2,70 g/cm³ resulta em 1,20 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 um tubo rectangular

A fórmula F = a·b − (a − 2t)·(b − 2t) tira o vazio central ao rectângulo cheio. Desenvolvida, fica mais simples: F = 2·t·(a + b − 2t), ou seja, o perímetro medido a meio da parede vezes a espessura da parede. A segunda forma é mais cómoda para contas de cabeça.

Exemplo: tubo 60×40×3, vara de 6 m.

1. Secção: 2 · 3 · (60 + 40 − 6) = 6 · 94 = 564 mm². Verificação com a primeira fórmula: 2400 − 54·34 = 2400 − 1836 = 564 mm².
2. Massa por metro: 564 × 2,70 / 1000 = 1,523 kg/m.
3. Vara de 6 m: 1,523 × 6 = 9,14 kg. Um molho de 20 varas são cerca de 183 kg — convém saber antes de descarregar.

A segunda forma mostra também porque é que a parede é o que mais pesa: um 80×80×4 tem 1216 mm² e pesa 3,283 kg/m, e com parede de 2 mm pesaria pouco mais de metade. As medidas exteriores mudam a massa de forma linear, a parede também, mas costuma mudar aos saltos de um milímetro inteiro, o que em tubos finos significa dezenas de por cento.

Tubo de alumínio contra tubo de aço: quanto se poupa de facto

O mesmo 60×40×3 pesa 4,427 kg/m em aço e 1,523 kg/m em alumínio — 0,344 da massa do aço. Mas em alumínio é três vezes mais flexível: o módulo de elasticidade do alumínio é 70 000 MPa, o do aço 210 000 MPa. Há duas formas de compensar, e acabam em massas muito diferentes:

• Parede mais grossa com as mesmas medidas. A rigidez de um perfil de parede fina cresce mais ou menos na proporção da parede, por isso seria preciso o triplo. A massa ficaria quase igual à do aço (3 × 0,344 ≈ 1,03) — sem poupança.
• Medidas exteriores maiores com a mesma parede. A rigidez cresce com o cubo da dimensão, por isso basta aumentar a secção cerca de 1,44 vezes. A massa fica então em cerca de metade da do aço (1,44 × 0,344 ≈ 0,50).

Conclusão prática: ao trocar aço por alumínio numa estrutura, escolha um perfil maior, não mais grosso. É uma conta de flecha; a capacidade resistente dos elementos estruturais é calculada pelo projectista segundo a EN 1999-1-1. A mesma relação para chapa é explicada na calculadora de chapa de alumínio.

De que liga são os tubos rectangulares

Os tubos rectangulares são extrudidos, quase sempre em ligas da série 6xxx. A tabela de densidades do site descreve a 6060 como liga para perfis extrudidos e estruturas leves, e a 6082 para perfis e placas estruturais de maior resistência; ambas têm 2,70 g/cm³, pelo que a tabela acima lhes serve sem correcção. Só uma liga fora dessa série muda alguma coisa: um 60×40×3 em 7075 (2,81 g/cm³) pesaria 1,585 kg/m, mais 4,1 % — mas a tabela marca a 7075 como não soldável, por isso não serve para estruturas soldadas.

Soldar tubo rectangular: a que prestar atenção

• Parede fina e furos. Os tubos de 2 mm soldam-se normalmente em TIG com corrente alternada; o alumínio escoa o calor depressa e depois sobreaquece de repente, e no canto é fácil furar.
• Consumível para liga 6xxx. Segundo a tabela de consumíveis do site, o ER 4043 aguenta melhor a fissuração a quente em 6xxx; o ER 5356 dá um cordão mais resistente e mantém a cor após anodização, mas não é recomendado para serviço acima de 65 °C.
• Óxido. Escova de aço inoxidável imediatamente antes de soldar, também por dentro do bordo se o tubo for cortado em meia-esquadria.
• Perda de resistência junto ao cordão. As ligas 6xxx perdem resistência na zona afectada pelo calor — nas estruturas resistentes o projecto tem isso em conta.

Toda a técnica — corrente, gás, preparação — está na página sobre soldar alumínio, e todas as formas de uma vez são calculadas pela calculadora de peso do alumínio. O tubo redondo tem página própria: tubo redondo de alumínio.

Erros típicos com o tubo rectangular

• Medida interior em vez de exterior. Os tubos designam-se pelas medidas exteriores; 40×40×2 são 40 mm por fora, não de vão.
• Cantos vivos. Os tubos reais têm cantos arredondados, pelo que a secção é um pouco menor do que a da fórmula — o resultado fica ligeiramente por excesso, o que num orçamento é seguro.
• Parede a olho. Um 40×40×3 pesa quase vez e meia um 40×40×2 (444 contra 304 mm²); meça com o paquímetro antes de encomendar.
• Densidade do aço na calculadora. Um resultado 2,91 vezes maior denuncia que o campo «material» ficou em aço.

Autor: Dmitry Frolov, soldador e serralheiro civil Actualizado: 28 de Setembro de 2026