Calculateur de Poids des Tiges en Acier - Poids par Mètre selon le Diamètre

Qu’est-ce qu’un calculateur de poids de barres d’acier ?

Un calculateur de poids de barre d’acier détermine le poids d’une barre d’acier ronde pleine à partir de son diamètre, de sa longueur et du nombre de barres. Il calcule le poids par unité de longueur, le poids d’une barre et le poids total du lot. Il indique aussi la masse volumique utilisée, afin que le résultat puisse être vérifié à la main.

Le calculateur de cette page prend en charge deux matériaux, l’acier au carbone (doux) et l’acier inoxydable 304, ainsi que les unités métriques (millimètres et mètres) et impériales (pouces et pieds).

Comment calculer le poids d’une barre d’acier

Une barre d’acier est un cylindre ; son poids découle donc de la géométrie ordinaire du cylindre. Multipliez la section transversale de la barre par sa longueur pour obtenir le volume, puis multipliez le volume par la masse volumique de l’acier pour obtenir la masse.

Formule du poids d’une barre d’acier

$m = \rho \times \frac{\pi}{4} \times d^2 \times L$

• m — masse d’une barre (kilogrammes en métrique, livres en impérial)
• ρ (rho) — masse volumique de l’acier (kilogrammes par mètre cube ou livres par pouce cube)
• d — diamètre de la barre (mètres en métrique, pouces en impérial)
• L — longueur de la barre (mètres en métrique, pieds en impérial)
• π/4 × d² — section transversale de la barre ronde

Pour trouver le poids de plusieurs barres identiques, multipliez le poids d’une barre par la quantité.

Masses volumiques de l’acier utilisées

• Acier au carbone (acier doux) : 7850 kg/m³ (0,2836 lb/po³). Le ministère des Transports de l’Iowa calcule le poids de l’acier de construction avec une masse volumique de 490 lb/pi³ (7850 kg/m³). Une livre par pouce cube équivaut à 27 679,90 kg/m³, donc 7850 kg/m³ correspond à 0,2836 lb/po³.
• Acier inoxydable 304 : 8000 kg/m³ (0,2890 lb/po³), soit environ 1,9 % plus dense que l’acier au carbone.

Un raccourci courant sur les chantiers estime le poids des armatures en acier au carbone comme le diamètre au carré divisé par environ 162, le diamètre étant exprimé en millimètres, ce qui donne des kilogrammes par mètre. Ce raccourci découle directement de la formule de la masse volumique ci-dessus et donne le même résultat, à l’arrondi près.

Exemple détaillé

Prenons une barre d’acier au carbone de 12 mm de diamètre et de 6 mètres de long, une seule barre étant commandée.

1. Convertissez le diamètre en mètres : 12 mm = 0,012 m.
2. Calculez la section transversale : (π/4) × 0,012² = 0,0001131 m².
3. Multipliez par la masse volumique : 0,0001131 × 7850 = 0,8878 kg par mètre de longueur.
4. Multipliez par la longueur : 0,8878 × 6 = 5,327 kg pour une barre.
5. Multipliez par la quantité (1) : le poids total est aussi de 5,327 kg.

Une seule barre d’acier au carbone de 12 mm × 6 m pèse donc environ 5,33 kg.

Pour une commande en lot, le champ de quantité multiplie ce résultat. Dix barres de 20 mm de diamètre et de 6 mètres de long, en acier au carbone, pèsent 2,4662 kg/m chacune, soit 14,797 kg par barre et 147,97 kg au total.

Exemple en unités impériales

Une barre d’acier au carbone de 0,5 pouce (13 mm) de diamètre et de 20 pieds (6,1 m) de long pèse environ 0,668 lb (303 g) par pied ; une barre pèse donc environ 13,36 lb. Le calcul relève de la même physique que dans le cas métrique ; seules les unités d’entrée et de sortie changent. La valeur de 0,668 lb (303 g)/pi correspond au poids nominal que le ministère des Transports de Californie indique pour une barre d’armature #4, de diamètre nominal 0,500 po (12,7 mm).

Tableau des poids des barres d’acier

Poids par mètre pour des diamètres courants de barres rondes, calculé avec la formule ci-dessus.

Ces valeurs supposent une barre ronde lisse, sans nervures. Les armatures nervurées (à verrous) sont vendues selon leur diamètre nominal, et leur poids nominal publié correspond à celui d’une barre lisse de ce diamètre. Les nervures rendent la barre plus large que sa dimension nominale : une barre #4 mesure 0,500 po nominal, mais 0,56 po sur les nervures. Une mesure prise sur les nervures surestimerait le poids.

Pourquoi ces chiffres comptent

Les constructeurs et les fabricants utilisent le poids des barres pour commander la bonne quantité de matériau, établir le prix d’un chantier au poids et vérifier qu’une livraison correspond à la facture. Les ingénieurs en structures retiennent le poids propre des armatures dans la charge supportée par une poutre, un poteau ou une dalle. L’acier étant généralement vendu et expédié au poids plutôt qu’à la longueur, un poids exact influe à la fois sur le coût et sur la logistique.

Foire aux questions

Combien pèse une barre d’acier de 16 mm par mètre ?

Une barre d’acier au carbone de 16 mm pèse environ 1,578 kg par mètre. Une longueur de 6 mètres de cette barre pèse environ 9,47 kg.

Quelle masse volumique de l’acier ce calculateur utilise-t-il ?

L’acier au carbone (doux) est calculé à 7850 kg/m³. L’acier inoxydable 304 est calculé à 8000 kg/m³. Ce sont deux valeurs standard des manuels de référence.

Le calculateur fonctionne-t-il avec les unités impériales ?

Oui. Passer aux unités impériales fait passer la saisie du diamètre en pouces et celle de la longueur en pieds, et exprime les résultats en livres par pied, en livres par barre et en livres au total. La physique sous-jacente ne change pas ; seules les unités changent.

Comment obtenir le poids total pour plus d’une barre ?

Saisissez le nombre de barres dans le champ de quantité. Le calculateur multiplie le poids d’une seule barre par cette quantité pour donner le poids total.

Ce calculateur est-il précis pour les armatures ?

Il donne le poids théorique d’une barre ronde lisse d’un diamètre et d’une masse volumique donnés, ce qui est très proche du poids nominal publié pour les armatures en acier au carbone. Saisissez le diamètre nominal de la barre, et non le diamètre mesuré sur les nervures. Le poids réel livré peut varier légèrement en raison des tolérances de fabrication et, pour les armatures nervurées, du profil exact des nervures.

De combien l’acier inoxydable 304 est-il plus lourd que l’acier au carbone de même taille ?

D’environ 1,9 %, car l’acier inoxydable 304 a une masse volumique de 8000 kg/m³ contre 7850 kg/m³ pour l’acier au carbone. Le poids d’une barre est directement proportionnel à la masse volumique ; multiplier le résultat de l’acier au carbone par 8000/7850 donne donc le poids en acier inoxydable pour le même diamètre et la même longueur.

Références

1. Iowa Department of Transportation. Materials IM 569: Computing Structural Steel Weight (Mass). Calcul du poids (de la masse) de l’acier de construction — masse volumique de l’acier de 490 lb/pi³ (7850 kg/m³) pour les calculs de poids.
2. National Institute of Standards and Technology. NIST Guide to the SI, Appendix B.8: Factors for Units Listed Alphabetically. NIST SP 811, annexe B.8 — 1 lb/po³ = 27 679,90 kg/m³.
3. California Department of Transportation. Bridge Design Details, Chapter 13: Reinforcement. Tableau 13.1.1 : données sur les barres d’armature ASTM standard — barre #4 : diamètre nominal 0,500 po, diamètre sur nervures 0,56 po (14,2 mm), poids 0,668 lb (303 g)/pi.