Țeavă rotundă din aluminiu — calculator de masă
Țeavă rotundă din aliaje de aluminiu: 10 dimensiuni uzuale cu masa pe metru și un calculator pentru măsura ta. Aluminiul cântărește sub 35 % din oțelul cu aceeași secțiune.
Dimensiuni uzuale și masa pe metru
| Dimensiune, mm | Aria secțiunii, 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 |
De unde vine cifra
Aria secțiunii se calculează ca F = π/4 · (D² − (D − 2t)²). Pentru 35×2 mm rezultă 207 mm², ceea ce la densitatea de 2,70 g/cm³ înseamnă 0,56 kg/m.
Aluminiul se sudează TIG în curent alternativ sau MIG cu sârmă de aluminiu; pelicula de oxid se topește abia pe la 2050 °C, cu mult peste metalul însuși, și trebuie îndepărtată cu o perie din oțel inoxidabil chiar înainte de sudare. Detaliile sunt la sudarea aluminiului.
Cum calculezi de mână masa unei țevi
Formula F = π/4 · (D² − (D − 2t)²) scade golul din cercul plin. Simplificată devine F = π · (D − t) · t: circumferința pe mijlocul peretelui înmulțită cu grosimea peretelui. Ambele dau același rezultat; a doua se ține minte mai ușor.
Exemplu: țeavă 50×3, bară de 6 m.
- Aria secțiunii: π · (50 − 3) · 3 = π · 141 ≈ 443 mm². Verificare: π/4 · (2500 − 1936) = π/4 · 564 ≈ 443 mm².
- Masa pe metru: 443 × 2,70 / 1000 = 1,196 kg/m.
- Bara de 6 m: 7,18 kg. O balustradă din trei bare înseamnă puțin peste 21 kg de țeavă.
A doua formă arată că la perete subțire masa crește aproape proporțional cu diametrul: o țeavă 40×2 cântărește 0,645 kg/m, iar una 25×2 — 0,390 kg/m. Dublarea peretelui dublează masa aproape exact, puțin mai puțin, pentru că circumferința medie scade.
Țeavă de aluminiu contra țeavă de oțel
O țeavă 50×3 cântărește 3,477 kg/m din oțel și 1,196 kg/m din aluminiu, adică 0,344 din masa oțelului. La încovoiere însă aluminiul e de trei ori mai flexibil (70 000 față de 210 000 MPa). Momentul de inerție al unei țevi cu perete subțire crește cu cubul diametrului, dar doar liniar cu peretele, de unde aceeași regulă ca la țeava rectangulară:
- perete de trei ori mai gros la același diametru — masa ≈ 1,03 din cea a oțelului, câștigul dispare;
- diametru de circa 1,44 ori mai mare la același perete — masa ≈ 0,50 din cea a oțelului.
O țeavă de oțel Ø50 înlocuită cu una de aluminiu Ø70–75 cu același perete se deformează cam la fel și cântărește în jur de jumătate. Elementele portante au totuși nevoie de o verificare de rezistență conform EN 1999-1-1, nu doar de săgeată. Țeava de oțel are propriul calculator pentru țevi de oțel.
Aliajul țevii și masa
Țevile de aluminiu sunt mai ales extrudate din aliaje din seria 6xxx; în tabelul de densități al site-ului 6060 și 6082 au câte 2,70 g/cm³, deci tabelul de mai sus li se aplică fără corecție. O țeavă 50×3 din 5083 (2,66 g/cm³) ar cântări 1,178 kg/m, din 7075 (2,81 g/cm³) — 1,245 kg/m. O diferență de 1,5–4 % contează când un lot mare se decontează la kilogram, nu la o structură izolată.
Sudarea țevilor de aluminiu
- Poziția. O țeavă care se poate roti se sudează orizontal, rotind-o continuu — iese mai uniform și mai repede decât în jurul unei îmbinări fixe. Simbolurile pozițiilor pentru țevi sunt explicate pe pagina despre pozițiile de sudare.
- Curățenie la interior. Oxidul se îndepărtează cu perie de inox și pe interiorul marginii, cât ajungi; un capăt murdar de țeavă e drumul direct spre pori.
- Materialul de adaos. Pentru aliaje 6xxx tabelul de materiale de adaos al site-ului indică ER 4043 ca mai rezistent la fisurarea la cald; ER 5356 dă o cusătură mai rezistentă și își păstrează culoarea după anodizare, dar nu peste 65 °C.
- Perete de 1–2 mm. Țeava subțire se străpunge ușor la capătul cusăturii, unde căldura s-a acumulat deja; finalul se face mai repede sau cu curent mai mic.
Detaliile tehnicii sunt în articolul despre sudarea aluminiului. Secțiunile pătrate și dreptunghiulare le calculează pagina țeavă rectangulară de aluminiu, iar toate formele — calculatorul de masă a aluminiului.
Greșeli tipice la țevi
- Diametrul nominal în loc de cel exterior. În instalații țevile se notează uneori cu diametrul nominal; formula are nevoie de exteriorul măsurat cu șublerul.
- Diametrul interior în câmpul D. 50 la interior cu perete de 3 mm înseamnă 56 la exterior — cu 12,8 % mai multă masă.
- Perete de 1,5 în loc de 2. La o țeavă de 16 mm diferența e de aproape 30 %; peretele se verifică pe tăietură, nu din ochi.
- Țeavă calculată ca bară. O bară Ø50 cântărește 5,301 kg/m — de peste patru ori mai mult decât o țeavă 50×3.
Întrebări frecvente
Depinde masa de aliaj?
Foarte puțin. Densitatea aliajelor de aluminiu este între 2,66 și 2,80 g/cm³, iar în calculele comerciale se ia 2,70. Pe un palet întreg diferența e mai mică decât toleranța de laminare, așa că pentru ofertă și transport 2,70 ajunge.
De ce diferă rezultatul de greutatea de la depozit?
Pentru că toleranța dimensională merge în ambele sensuri, iar tablele și profilele au rareori exact grosimea nominală. La pereți subțiri diferența ajunge la câteva procente — la comenzi pe tone calculați cu rezervă.
Cum calculez o țeavă dacă știu diametrul interior?
Adaugă-i doi pereți: D = d + 2t. O țeavă cu interior de 50 mm și perete de 3 mm este o țeavă 56×3 — cântărește 1,349 kg/m, nu 1,196 kg/m ca 50×3. Formula și calculatorul folosesc diametrul exterior.
O țeavă de aluminiu e mai rigidă decât o bară de aceeași masă?
Da, simțitor. Metalul țevii stă departe de axă, unde lucrează cel mai mult la încovoiere. O țeavă 50×3 (443 mm²) are cam secțiunea unei bare Ø24, dar la încovoiere e de câteva ori mai rigidă — de aceea cadrele și balustradele se fac din țeavă, nu din bară.
Actualizat: