Você encontrará aço em todos os lugares ao seu redor, desde produtos domésticos até equipamentos industriais. A razão para sua ampla utilidade é sua durabilidade, resistência e confiabilidade. Mas, antes de usar aço em qualquer projeto, você precisa responder a uma pergunta: quanto o aço realmente pesa? Se você não souber o peso do aço, isso causará vários problemas posteriormente no transporte, fabricação de metais, além de questões relacionadas aos custos. Para evitar tudo isso, entra em cena uma fórmula de cálculo de peso para o aço. Mas, se você não está familiarizado com esse termo, ele pode parecer um pouco técnico. Mas não se preocupe! Neste guia, explicarei as diferentes fórmulas de cálculo de peso para diversos perfis de aço da maneira mais simples possível. Então, vamos começar.
Qual é a fórmula para calcular o peso do aço?
A fórmula de cálculo do peso do aço é usada para determinar o peso de uma peça de aço. Essa fórmula https://rapidfabricationservice.com/blog/weight-formula-for-steel/formula baseia-se em três fatores. O primeiro é o tamanho do aço, ou seja, seu volume. A segunda é a densidade do aço, e a última é o peso final. Em termos simples, ela indica quanto um objeto de aço pesará antes de você usá-lo ou comprá-lo.
A fórmula mais simples para calcular o peso do aço é:
Peso = Volume × Densidade
Aqui, o volume é o espaço que o aço ocupa. Esse volume varia de acordo com as formas do aço. Por exemplo, se houver uma haste, um tubo, uma barra ou uma chapa de aço, cada um deles tem um cálculo de volume diferente. Depois de saber o volume, basta multiplicá-lo pela densidade do aço para obter o peso final. A densidade padrão do aço é geralmente considerada como sendo 7.850 kg/m³. Isso significa que um metro cúbico de aço pesa 7.850 quilogramas.
Destaque rápido: Essa fórmula funciona para todos os tipos de aço, independentemente da forma. A única coisa que muda é a forma de calcular o volume. Por exemplo, para uma chapa retangular de aço, utiliza-se comprimento × largura × espessura, enquanto para uma barra redonda utiliza-se uma fórmula circular. Mas, uma vez calculado o volume, o restante do processo é sempre o mesmo. Para sua referência, discutirei a seguir as diferentes fórmulas de cálculo de peso para diversos formatos de aço.
Fórmula de cálculo do peso de barras redondas de aço
A fórmula para calcular o peso de barras redondas de aço é uma maneira de determinar o peso de uma barra cilíndrica (redonda) de aço. Para barras redondas de aço, o peso geralmente depende do diâmetro e do comprimento da barra. Em outras palavras, se você souber a espessura e o comprimento da barra de aço, poderá calcular facilmente seu peso. A fórmula padrão para uma barra redonda de aço é a seguinte.
Peso = (π × d² × L × ρ) / 4
Aqui,
- d = diâmetro da barra
- L = comprimento da barra
- ρ (rho) = densidade do aço (geralmente 7.850 kg/m³)
Essa fórmula se baseia na ideia de que uma barra redonda é como um cilindro. Primeiro, é preciso calcular a área da seção transversal circular (πd²/4). Depois disso, multiplique-a pelo comprimento para obter o volume e, por fim, multiplique pela densidade para obter o peso. Mas, para cálculos mais fáceis e rápidos, os engenheiros costumam usar uma fórmula simplificada:
Peso (kg) = (d × d × L) / 162
Aqui;
- d está em milímetros (mm)
- L está em metros (m)
- 162 é uma constante usada para converter o diâmetro em peso.
Agora, vamos esclarecer isso com um exemplo. Suponhamos que você compre uma barra de aço redonda com 12 mm de diâmetro e 6 m de comprimento. Agora, insira esses dois valores na fórmula de atalho acima.
Peso da barra de aço redonda = (12 × 12 × 6) / 162 = 5,33 kg
Fórmula de cálculo do peso de barras quadradas de aço
A fórmula para calcular o peso de barras de aço quadradas é um pouco diferente daquela usada para barras redondas. Isso ocorre porque a barra quadrada possui uma seção transversal quadrada. Portanto, primeiro é preciso calcular a área do quadrado (a × a). Em seguida, multiplique-a pelo comprimento para obter o volume e, por fim, multiplique pelo valor da densidade para obter o peso.
Geralmente, a fórmula para calcular o peso de barras de aço quadradas é:
Peso = a × a × L × ρ
- a = lado da barra quadrada
- L = comprimento da barra
- ρ (rho) = densidade do aço (7.850 kg/m³)
Os engenheiros também utilizam outra fórmula simplificada, que é:
Peso (kg) = (a × a × L) / 127,4
Aqui, 127,4 é o valor constante resultante da combinação da densidade do aço (7.850 kg/m³) com a conversão de unidades (de milímetros para metros).
Agora, suponha que você tenha um quadrado aço inoxidável barra com um lado medindo 20 mm e um comprimento de 2 m. Insira esses valores na fórmula simplificada acima.
Peso da barra de aço quadrada = (20 × 20 × 2) / 127,4 = 6,28 kg
Fórmula para cálculo do peso de chapas e placas de aço e barras planas
As barras planas, chapas e placas de aço têm formato retangular. Devido a essa variação de formato, o cálculo do peso também varia. Para calcular o peso, você precisará de três dados: largura, espessura e comprimento. É por isso que você pode usar a seguinte fórmula comum para calcular o peso de barras planas, chapas e placas de aço.
Peso = Largura × Espessura × Comprimento × 7850
Agora, se você tiver a largura em milímetros, a espessura em milímetros e o comprimento em metros, o atalho ficará assim.
Peso (kg) = (Largura × Espessura × Comprimento) / 127,4
Agora, vejamos um exemplo: a largura de uma barra plana de aço carbono é de 50 mm. No entanto, sua espessura é de 10 mm e seu comprimento é de 3 mm. Insira todos esses valores na fórmula acima.
Peso da barra de aço plana, chapas e placas = (50 × 10 × 3) / 127,4 = 11,77 kg
Fórmula para calcular o peso de tubos de aço
Os tubos de aço são tubos cilíndricos. Ao contrário das barras maciças, um tubo de aço possui um centro oco. É por isso que é preciso calcular o peso subtraindo a parte oca interna da parte externa. Em termos simples, primeiro é preciso determinar o peso de um cilindro maciço completo e, em seguida, subtrair o peso do espaço vazio em seu interior. A fórmula padrão que pode ser usada para calcular o peso de um tubo de aço é a seguinte.
Peso = π(R² − r²) × L × 7.850
Aqui
- R = raio externo (em metros ou mm)
- r = raio interno
- Comprimento = comprimento do tubo
7850 = densidade do aço (kg/m³)
Mas, atualmente, os engenheiros também utilizam outra fórmula simplificada para calcular o peso de tubos de aço. Essa fórmula economiza tempo e reduz o esforço em diversos setores. A fórmula é a seguinte.
Peso (kg) = (Diâmetro externo − Espessura) × Espessura × Comprimento × 0,02466
Aqui;
- OD = Diâmetro externo (mm)
- Espessura = espessura da parede (mm)
- Comprimento = metros (m)
Se resolvermos um exemplo usando essa fórmula simplificada, os resultados serão praticamente os mesmos. Então, suponha que você tenha um tubo de aço com diâmetro externo de 50 mm. Sua espessura é de 5 mm e seu comprimento é de 6 m. Substitua todos esses valores na fórmula simplificada acima.
Peso do tubo de aço = (50 − 5) × 5 × 6 × 0,02466 = 33,2 kg
Peso de vigas e estruturas de aço
Calcular o peso de vigas e estruturas de aço não é tão simples quanto o de outras formas. A razão é que as vigas de aço são utilizadas em edifícios reais e apresentam diferentes projetos, tamanhos e condições de carga. Como assim? Por exemplo, em primeiro lugar, a forma e o tamanho da viga desempenham um papel fundamental. Como você sabe, nem todas as vigas de aço são iguais. Por exemplo, existem alguns tipos comuns de vigas em I e vigas em H. Cada uma dessas formas possui uma seção transversal diferente.
Isso significa que elas contêm quantidades diferentes de aço, embora tenham o mesmo comprimento. É por isso que é possível que duas vigas do mesmo comprimento tenham pesos diferentes. Depois do formato, o comprimento da viga de aço afeta diretamente seu peso. Normalmente, uma viga mais longa requer mais aço, o que a torna mais pesada.
Portanto, podemos dizer que, se o comprimento aumenta, o peso também aumenta na mesma proporção. Além de tudo isso, a carga que atua sobre a viga ou estrutura de aço também é importante, assim como seu peso. Para estruturas de aço, geralmente há duas cargas: carga morta e carga viva. A carga morta é o peso permanente da própria estrutura. Já a carga viva inclui cargas temporárias, como pessoas, móveis e veículos, além do vento.
Além disso, o peso das juntas, parafusos, porcas, soldas e chapas também afeta o peso total das vigas e estruturas de aço. Calcular todos esses pesos para determinar o peso final da estrutura de aço é demorado e complexo. É por isso que os engenheiros utilizam manuais de engenharia padrão, tabelas de peso e softwares de computador. Essas ferramentas os ajudam a calcular o peso das vigas e estruturas de aço com mais precisão e rapidez.
Peso do aço para alguns diâmetros comuns: tabela rápida
Nos trabalhos reais de construção e fabricação, tanto a rapidez quanto a precisão são importantes. Certo? Mas nem sempre é possível calcular o peso do aço usando fórmulas. É por isso que os engenheiros utilizam valores-padrão pré-calculados para diferentes tamanhos de barras de aço. Para facilitar isso, segue uma tabela com os pesos mais comuns de acordo com o diâmetro.
| Diâmetro (mm) | Peso por metro (kg) |
| 6 mm | 0,222 kg |
| 8 mm | 0,395 kg |
| 10 mm | 0,617 kg |
| 12 mm | 0,888 kg |
| 16 mm | 1,58 kg |
| 20 mm | 2,47 kg |
Como o cálculo do peso do aço ajuda na fabricação de peças metálicas?
O peso do aço é muito importante em corte de metal e fabricação. Antes que um fabricante comece a cortar ou moldar o aço, ele precisa saber quanto o material pesa. Isso é importante por vários motivos. Em primeiro lugar, saber o peso correto do aço ajuda o fabricante a escolher o equipamento adequado para o corte e a moldagem. Além disso, facilita a organização do trabalho.
Em segundo lugar, o peso do aço ajuda os fabricantes a controlar os custos do projeto. O aço costuma ser comprado por peso. Portanto, saber o peso necessário dá uma ideia mais precisa do custo do material. Isso ajuda os trabalhadores a encomendar a quantidade certa de aço. Se encomendarem demais, haverá desperdício de dinheiro e de material. Se encomendarem de menos, o trabalho será interrompido enquanto se aguarda a chegada de mais aço.
Por fim, o cálculo do peso do aço ajuda os trabalhadores a movimentar e transportar peças fabricadas da maneira correta. Se houver aço leve, eles sabem que ele poderá ser manuseado com facilidade. No entanto, devido ao alto peso das peças fabricadas em aço, eles precisam utilizar uma empilhadeira ou um guindaste. Dessa forma, quando os trabalhadores conhecem o peso, podem manuseá-las adequadamente.
Por que o cálculo do peso do aço é importante?
Depois de conhecer as fórmulas de cálculo do peso do aço, você pode se perguntar por que isso é tão importante. O cálculo do peso do aço é uma etapa fundamental na engenharia, na construção civil e na indústria. Um pequeno erro nesse cálculo pode levar ao fracasso de um projeto inteiro. Mas não é só isso. Aqui, vou abordar algumas razões que realmente tornam o cálculo do peso do aço tão importante.
- Estimativa de custos: A principal razão pela qual o cálculo do peso do aço é importante é o seu papel na estimativa de custos. Você provavelmente sabe que o aço costuma ser comprado e vendido por peso, e não apenas por tamanho. Se você souber o peso total de aço necessário para o seu projeto, poderá calcular facilmente o custo total. Essa estimativa de custos planejada com antecedência vai economizar dinheiro para você mais tarde.
- Segurança estrutural: O peso do aço está diretamente ligado à segurança de uma estrutura. Como? Na verdade, todo prédio, ponte ou estrutura é projetado para suportar uma determinada carga. Se o peso do aço não for calculado corretamente, a estrutura ficará muito frágil ou poderá até mesmo desabar. Portanto, ao calcular previamente o peso do aço, você garante que ele possa suportar a carga e a pressão exigidas.
- Planejamento de transporte: Barras de aço, vigas estruturais etc. são fabricadas em um único local. Elas precisam ser transportadas para diferentes canteiros de obras, a fim de atender a diversos projetos. Para o transporte, o peso delas é um fator muito importante. Se você souber o peso exato do aço, poderá organizar o transporte específico de acordo com isso. Caso contrário, será muito difícil lidar com isso.
- Planejamento de materiais: Por fim, o cálculo do peso do aço também auxilia no planejamento de materiais. Em grandes projetos, é preciso saber a quantidade de aço necessária para evitar faltas ou desperdício. Ao saber o peso exato do aço, é possível encomendar a quantidade exata necessária. Isso reduzirá custos extras de armazenamento e evitará sobras desnecessárias de aço.
Conclusão
O aço é um material amplamente utilizado em todo o mundo. No entanto, para fins de fabricação, manuseio, transporte e segurança, o cálculo do peso torna-se muito importante. Muitos iniciantes também ficam confusos nesse ponto. Para eliminar essa confusão, os engenheiros utilizam algumas fórmulas padrão. Essas fórmulas variam de acordo com as formas do aço.
É por isso que abordei cada fórmula separadamente, com sua respectiva explicação. Lembre-se de que o cálculo correto do peso do aço é fundamental antes de iniciar qualquer projeto. Isso ajudará você a estimar o custo total, o transporte, a segurança e o planejamento de materiais. Sem saber o peso exato do aço, todo o projeto pode fracassar.