Detalles del producto
1. Introducción
Las vigas en I (también denominadas perfiles en I o vigas estándar) son vigas de acero estructural laminadas en caliente con una sección transversal en forma de I, compuesta por dos alas unidas por un alma más delgada. En comparación con las vigas en H (vigas de alas anchas), las vigas en I tradicionales suelen tener alas más estrechas en relación con la profundidad del alma y pueden presentar alas cónicas (especialmente en las series más antiguas).
Las profundidades típicas oscilan entre unos 80 mm y 600 mm (y son mayores en algunas series). Las longitudes estándar suelen ser de 6 m, 9 m, 12 m o cortadas a medida. Se utilizan ampliamente como vigas de forjado, vigas secundarias, pilares en estructuras ligeras y elementos estructurales generales.
Entre las normas internacionales más importantes se incluyen:
• EN 10365 – Perfiles en U, secciones en I y en H de acero laminado en caliente – Dimensiones y masas (abarca las vigas en I de alas paralelas IPE)
• EN 10024 – Perfiles en I de alas cónicas laminados en caliente – Tolerancias de forma y dimensiones (series IPN / INP)
• EN 10034 – Perfiles estructurales de acero en I y en H – Tolerancias de forma y dimensiones
• EN 10025 (Partes 1–6) – Condiciones técnicas de suministro de aceros estructurales (calidades de material)
• ASTM A6/A6M – Requisitos generales para perfiles de acero estructural laminado; ASTM A36, A572 (Estados Unidos) – Perfiles en S (vigas estándar americanas)
• GOST 8239 / GOST 26020 – Normas dimensionales rusas y de la CEI para vigas en I y en H
• JIS G 3192 / JIS G 3101 / G 3106 – Normas japonesas de dimensiones y materiales
• GB/T 706 / GB/T 11263 – Normas chinas para vigas en I y en H
La clasificación se basa principalmente en el límite elástico, la tenacidad al impacto (Charpy), el estado de suministro y la aplicación prevista. Los grados de material para las vigas en I son esencialmente los mismos que los utilizados para las chapas, las vigas en H y otros perfiles estructurales según las normas respectivas.
2. Normas europeas (EN 10025 + EN 10365 / EN 10024 / EN 10034)
Principales series de vigas en I en Europa:
• IPE: vigas en I de alas paralelas (la serie moderna más común; regulada por la norma EN 10365)
• IPN (o INP): vigas en I de alas cónicas (serie tradicional; tolerancias según la norma EN 10024)
• HEA / HEB / HEM – Vigas en H de ala ancha (tratadas en el documento complementario sobre vigas en H)
Los grados se designan por el límite elástico mínimo (MPa) para espesores ≤16 mm, seguido de una designación de calidad que indica la tenacidad al impacto.
2.1 Calidades estructurales comunes (EN 10025-2 sin alear)
Calidad | Límite elástico ≤16 mm (MPa) | Resistencia a la tracción ≤16 mm (MPa) | Alargamiento típico | Uso típico |
S235JR/J0/J2 | 235 | 360–510 | ≥24–26% | Construcción general, estructuras ligeras, vigas secundarias |
S275JR/J0/J2 | 275 | 410–560 | ≥21–23% | Edificios, estructuras industriales, vigas de forjado |
S355JR/J0/J2/K2 | 355 | 470–630 | ≥20–22% | Vigas principales, puentes, estructuras pesadas |
S420 / S460 | 420 / 460 | 520–680 / 540–720 | — | Vigas de gran luz o sometidas a cargas pesadas de alta resistencia |
Designaciones de calidad (resistencia al impacto):
• JR – Resistencia al impacto Charpy con muesca en V ≥ 27 J a +20 °C
• J0 – ≥ 27 J a 0 °C
• J2 – ≥ 27 J a −20 °C
• K2 – ≥ 40 J a −20 °C (mayor resistencia al impacto)
2.2 Límite elástico en función del espesor (EN 10025)
El límite elástico mínimo disminuye al aumentar el espesor (las mismas reglas que para las chapas y las vigas en H):
Rango de espesor | S235 | S275 | S355 | S420 | S460 |
≤16 mm | 235 | 275 | 355 | 420 | 460 |
>16–40 mm | 225 | 265 | 345 | 400 | 440 |
>40–63 mm | 215 | 255 | 335 | 390 | 430 |
>63–80 mm | 215 | 245 | 325 | 370 | 410 |
>80–100 mm | 215 | 235 | 315 | 360 | 400 |
2.3 Normas dimensionales
Gamas de tamaños habituales:
• IPE (aleta paralela): profundidades de aproximadamente 80-600 mm (la serie de vigas en I modernas más utilizada)
• IPN / INP (aletas cónicas): series tradicionales con aletas cónicas
Ejemplo de designación: IPE 300 o IPN 200 – acero EN 10025-2 – S355JR.
Tolerancias: la norma EN 10034 se aplica a los perfiles en I y en H de aletas paralelas; la norma EN 10024 se aplica a los perfiles en I de aletas cónicas.
2.4 Otras partes de la norma EN 10025 aplicables a las vigas en I
• EN 10025-3: Aceros de grano fino normalizados / laminados normalizados (S275N/NL, S355N/NL, S420N/NL, S460N/NL)
• EN 10025-4: Aceros de grano fino laminados termomecánicamente (S275M/ML, S355M/ML, S420M/ML, S460M/ML)
• EN 10025-5: Aceros con resistencia mejorada a la corrosión atmosférica (aceros resistentes a la intemperie, p. ej., S355J0W, S355J2W)
• EN 10025-6: Aceros de alta resistencia templados y revenidos (S460Q/QL a S960Q/QL)
3. Normas de Estados Unidos (ASTM)
La norma ASTM A6/A6M regula los requisitos dimensionales y las tolerancias de los perfiles estructurales, incluidas las vigas estándar americanas (perfiles en S). Los grados de material se rigen por especificaciones independientes. Cabe señalar que en la construcción moderna de EE. UU. se utilizan predominantemente perfiles en W de ala ancha (véase el documento sobre vigas en H); los perfiles en S siguen estando disponibles para aplicaciones específicas.
3.1 Calidades estructurales comunes y de acero de alta resistencia (HSLA)
Calidad / Especificación | Límite de elasticidad mínimo (MPa) | Resistencia a la tracción (MPa) | Aplicaciones típicas / Notas |
ASTM A36 | 250 (36 ksi) | 400–550 | Estructural general; habitual para perfiles en S |
ASTM A572 Gr.50 | 345 (50 ksi) | 450 mín. | Aplicaciones estructurales de alta resistencia |
ASTM A992 | 345 (50 ksi) | 450–620 | Principalmente para perfiles en W; puede tener doble certificación para algunas vigas |
ASTM A572 Gr.55/60/65 | 380–450 | 485–550+ | Aplicaciones HSLA de mayor resistencia |
ASTM A588 / A709 | 345 (50 ksi) | 485 mín. | Aceros resistentes a la intemperie / para puentes |
Ejemplo de designación: S12×31,8 (aprox. 12 pulgadas de profundidad, 31,8 lb/pie). Los perfiles en S tienen alas cónicas y sus dimensiones difieren de las de los perfiles IPE europeos.
3.2 Rangos de dimensiones típicos (ASTM)
• Perfiles en S: profundidades de aproximadamente 3 pulgadas a 24 pulgadas (rango limitado en comparación con los perfiles en W)
• Se utilizan principalmente cuando se prefiere o se especifica el perfil tradicional de ala cónica
4. Normas de la CEI y de Rusia
Las especificaciones GOST habituales para las vigas en I laminadas en caliente incluyen la norma GOST 8239 (vigas en I con alas cónicas) y otras normas relacionadas. Las calidades de los materiales se rigen por las normas GOST 380 y GOST 19281.
• St3ps / St3sp: acero estructural al carbono ordinario (≈ S235 / A36)
• 09G2S, 10HSND, 15HSND: aceros estructurales de baja aleación / para puentes (≈ S355 / A572 Gr.50)
• También se hace amplia referencia a los equivalentes Q235 / Q345 según la norma china GB/T
• Condiciones de suministro: laminado en caliente, normalizado, laminado termomecánicamente
5. Equivalencias aproximadas entre normas para los grados
La siguiente tabla ofrece equivalencias aproximadas comúnmente aceptadas para los grados estructurales comerciales utilizados en vigas en I. Los requisitos químicos y mecánicos exactos (especialmente la tenacidad al impacto y los rangos de espesor) deben verificarse siempre con arreglo a la edición específica de la norma.
EN 10025 | ASTM | JIS (aprox.) | China / GOST / Otros |
S235JR | A36 | SS400 | Q235B / St3sp |
S275JR | A36 (superior) / A572 Gr.42 | SS490 | Q275 / St4sp |
S355JR / J2 | A572 Gr.50 / A992 | SM490A/B | Q345B / Q355 / 09G2S |
S420 / S460 | A572 Gr.60/65 | SM520 / SM570 | Q420 / Q460 |
S355J2W (resistente a la intemperie) | A588 / A709 Gr.50W | SPA-H | Q355NH |
6. Aceros de alta resistencia y calidades especiales
Templados y revenidos / de alta resistencia (EN 10025-6):
• S460Q/QL a S960Q/QL – Límite elástico: 460–960 MPa (menos habituales para los tamaños estándar de perfiles IPE)
Laminados termomecánicamente (EN 10025-4):
• S275M/ML, S355M/ML, S420M/ML, S460M/ML: mayor tenacidad y soldabilidad
Aceros resistentes a la intemperie:
• EN: S235J0W, S355J0W, S355J2W, S355K2W
• ASTM: A588, A709 Gr.50W
• JIS: SPA-H
7. Aplicaciones típicas
• Vigas de forjado y vigas secundarias en edificios
• Estructuras primarias ligeras a medias
• Puentes: vigas secundarias, vigas de forjado, arriostramientos
• Estructuras industriales: plataformas, entreplantas, soportes para equipos
• Edificios agrícolas y comerciales
• Elementos estructurales generales en los que se aceptan o se prefieren alas más estrechas
8. Notas importantes
• El límite elástico disminuye al aumentar el espesor; utilice siempre el valor correspondiente al espesor solicitado.
• Los requisitos de tenacidad al impacto (Charpy) y la temperatura de ensayo son fundamentales para aplicaciones a baja temperatura o relacionadas con la seguridad estructural.
• El estado de suministro (tal como se ha laminado, normalizado +N, laminado termomecánicamente +M, templado y revenido +Q) afecta significativamente a las propiedades y a la soldabilidad.
• Los límites del equivalente de carbono (CEV) determinan la soldabilidad; los grados de mayor resistencia suelen requerir precalentamiento o procedimientos especiales de soldadura.
• El perfil IPE (aletas paralelas) es la norma europea moderna; el perfil IPN (aletas cónicas) es la serie tradicional. No son intercambiables dimensionalmente.
• Las vigas americanas en forma de S (aletas cónicas) difieren tanto de las IPE europeas como de las vigas en forma de W de aleta ancha; compruebe las propiedades al sustituirlas.
• Las vigas en H (de aleta ancha) suelen ofrecer una mejor estabilidad lateral y capacidad de carga para la misma profundidad; las vigas en I siguen siendo económicas para muchas aplicaciones secundarias.
• Las tolerancias dimensionales se definen en la norma EN 10034 / EN 10024 (Europa) y ASTM A6/A6M (EE. UU.); confirme siempre los certificados de fábrica para proyectos críticos.
• AOIN suministra habitualmente vigas en I con profundidades de entre ~80 mm y 600 mm y longitudes de hasta 12–18 m, en calidades que van desde S235 hasta S460 / A572 y superiores, en condiciones de laminado en caliente, normalizadas y TM.
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