Perfiles angulares de acero

1. Introducción

Las barras de acero angular (también denominadas «hierro angular», «perfiles en L» o RSA —Rolled Steel Angles—) son perfiles estructurales laminados en caliente con una sección transversal en forma de L, compuesta por dos alas que se unen en un ángulo de 90°. Se fabrican en configuraciones de alas iguales (ambas alas tienen la misma longitud) y de alas desiguales (las alas tienen longitudes diferentes).

Las longitudes típicas de las patas oscilan entre aproximadamente 20 mm y 250-300 mm, con espesores que van desde unos 3 mm hasta 35 mm. Las longitudes estándar suelen ser de 6 m, 9 m o 12 m (se ofrecen longitudes a medida de 4 a 18 m). Se utilizan ampliamente en estructuras de construcción, arriostramientos, torres, soportes para maquinaria, construcción naval y fabricación en general.

Entre las normas internacionales más importantes se incluyen:

• EN 10056-1 / EN 10056-2 – Dimensiones, propiedades seccionales y tolerancias de los ángulos laminados en caliente de patas iguales y desiguales (Europa)

• EN 10025 (Partes 1–6) – Condiciones técnicas de suministro para aceros estructurales (calidades de material)

• ASTM A6/A6M – Requisitos generales para perfiles de acero estructural laminado; ASTM A36, A572, A588, A529 (Estados Unidos)

• GOST 8509 (de alas iguales) / GOST 8510 (de alas desiguales) o GOST 35087 – Normas dimensionales de Rusia y la CEI; GOST 380 / GOST 19281 para calidades

• JIS G3192 – Dimensiones de perfiles de acero laminados en caliente; JIS G3101 / G3106 para calidades de material (Japón)

• GB/T 706 – Norma dimensional china; GB/T 700 / GB/T 1591 para calidades

La clasificación se basa principalmente en el límite elástico, la tenacidad al impacto (Charpy), el estado de suministro y la aplicación prevista (estructural, de alta resistencia, resistente a la intemperie). Los grados de material para los perfiles angulares son esencialmente los mismos que los utilizados para las chapas y otros perfiles estructurales según las normas respectivas.

2. Normas europeas (EN 10025 + EN 10056)

La norma EN 10056 define la geometría y las tolerancias de los ángulos; la norma EN 10025 define los grados de acero. Los grados se designan mediante 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)

Designaciones de calidad (resistencia al impacto):

• JR – 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 tenacidad)

2.2 Límite elástico frente al espesor (EN 10025)

El límite elástico mínimo disminuye a medida que aumenta el espesor (se aplican las mismas reglas que para las chapas):

2.3 Normas dimensionales (EN 10056)

La norma EN 10056-1 regula las dimensiones y las propiedades de la sección; la norma EN 10056-2 regula las tolerancias. Rangos de dimensiones habituales:

• Perfil de patas iguales: de 20×20×3 mm a 250×250×35 mm

• Perfil de patas desiguales: de 30×20×3 mm a 200×150×18 mm (y similares)

Ejemplo de designación: L 100×100×10 (de patas iguales) o L 150×100×12 (de patas desiguales).

2.4 Otras partes de la norma EN 10025 aplicables a los perfiles angulares

• EN 10025-3: Aceros de grano fino normalizados o 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) —menos habituales en perfiles angulares, pero disponibles para aplicaciones especiales—

3. Normas de Estados Unidos (ASTM)

La norma ASTM A6/A6M regula los requisitos dimensionales y las tolerancias para perfiles estructurales, incluidos los ángulos. Las calidades de los materiales se recogen en especificaciones independientes.

3.1 Calidades estructurales comunes y de acero de alta resistencia (HSLA)

Nota: Muchas fábricas certifican los perfiles angulares tanto según la norma A36 como según la A572 Grado 50. La norma A572 Grado 50 se está convirtiendo cada vez más en la especificación preferida para los perfiles angulares estructurales en EE. UU.

3.2 Rangos de dimensiones típicos (ASTM A6)

• Perfil de patas iguales: aproximadamente de L1×1×1/8 a L8×8×1 (patas de 25–203 mm)

• Perfil de patas desiguales: amplia gama, p. ej., de L3×2 a L8×6 y mayores

Ejemplo de designación: L4×4×3/8 (patas iguales) o L6×4×1/2 (patas desiguales).

4. Normas de la CEI / Rusia

Las especificaciones GOST habituales para los ángulos laminados en caliente incluyen la GOST 8509 (pernos iguales) y la GOST 8510 (pernos desiguales), mientras que la más reciente GOST 35087-2024 abarca los perfiles de acero laminado. Las calidades de material se rigen por la GOST 380 (carbono) y la GOST 19281 (baja aleación de alta resistencia).

• St3ps / St3sp: acero estructural al carbono ordinario (≈ S235 / A36)

• 09G2S, 10HSND, 15HSND: aceros estructurales / para puentes de baja aleación (≈ S355 / A572 Gr.50)

• Los equivalentes a Q235 / Q345 según la norma china GB/T también se utilizan ampliamente en la región

• Condiciones de suministro: laminado en caliente, normalizado, laminado termomecánicamente

5. Equivalencias aproximadas entre calidades de diferentes normas

La siguiente tabla ofrece equivalencias aproximadas comúnmente aceptadas para los grados estructurales comerciales utilizados en las barras angulares. 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.

6. Calidades especiales y de alta resistencia

Templado y revenido (EN 10025-6 / ASTM A514):

• S460Q/QL a S960Q/QL – Límite elástico de 460 a 960 MPa (disponibilidad limitada en forma de perfil angular)

• ASTM A514 – Límite elástico típico de 620 a 690 MPa (más habitual en forma de chapa; pedido especial para perfiles angulares)

Laminados termomecánicamente para conformado en frío (EN 10149-2):

• S315MC, S355MC, S420MC, S460MC, S500MC… hasta S960MC – principalmente para perfiles angulares a partir de fleje o conformados en frío; los perfiles angulares estructurales laminados en caliente suelen utilizar más habitualmente los grados de la norma EN 10025

Aceros resistentes a la intemperie:

• EN: S235J0W, S355J0W, S355J2W, S355K2W

• ASTM: A588, A709 Gr.50W

• JIS: SPA-H

7. Aplicaciones típicas

• Construcción y edificios: estructuras, pilares, vigas, armaduras de tejado, arriostramientos de paredes, dinteles (S235–S355 / A36–A572 Gr.50)

• Puentes e infraestructuras: elementos de arriostramiento, detalles de unión, elementos secundarios

• Torres de transmisión y mástiles de telecomunicaciones: estructuras en celosía (a menudo de alta resistencia o resistentes a la intemperie)

• Construcción naval y offshore: refuerzos del casco, plataformas, estructuras secundarias

• Maquinaria y equipos: bastidores, soportes, ménsulas, protecciones

• Tuberías y plantas industriales: soportes, pasarelas, plataformas

• Fabricación general: estanterías, bastidores, remolques, maquinaria agrícola

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.

• Los ángulos de patas iguales ofrecen propiedades simétricas respecto a ambos ejes principales; los ángulos de patas desiguales resultan útiles cuando se requiere una rigidez diferente o una geometría de unión distinta.

• Las tolerancias dimensionales se definen en la norma EN 10056-2 (Europa) y en la norma ASTM A6/A6M (EE. UU.); compruebe siempre los certificados de fábrica para proyectos críticos.

• AOIN suministra ángulos de patas iguales y desiguales en espesores de entre ~3 mm y 35 mm, longitudes de pata de hasta 250–300 mm y longitudes de hasta 12–18 m en calidades que van desde la S235 hasta la S460 (y sus equivalentes según la norma ASTM), en condiciones de laminado en caliente, normalizado y TM.