Los perfiles vigas IPE son ampliamente empleados en las construcciones metálicas en la mayoría de los países, incluyendo España. Su resistencia, versatilidad y relativo bajo costo los hacen indispensables en una amplia gama de proyectos estructurales.

Las vigas IPE poseen un diseño optimizado que permite una distribución uniforme del peso, lo que se traduce en una mayor resistencia y estabilidad. Por ello, son empleados en la construcción de estructuras metálicas en general, tales como naves industriales, edificios y estructuras de soporte.

Tabla de valores estáticos de los perfiles vigas IPE

A continuación, puedes observar una tabla de los valores estáticos empleados en el diseño de estructuras metálicas con perfiles IPE.

Perfiles IPE, la evolución de los perfiles vigas IPN

Existen dos tipos de perfiles que se caracterizan por su sección transversal que tiene forma de «I» o “doble T”: los perfiles IPN e IPE. Los primeros se emplean en la mayoría de los países, incluyendo los europeos. Pero, en las últimas décadas, en la Unión Europea se ha vuelto predominante el uso de los perfiles IPE.

Los perfiles I surgieron durante la revolución industrial, época en que la demanda de estructuras metálicas duraderas, resistentes y eficientes creció. Cuando su uso se hizo extensivo, se establecieron normas y estándares para garantizar su calidad y uniformidad, creándose en principio los perfiles IPN. Sin embargo, estos siguieron evolucionando hasta que, en el contexto de la normativa europea, nacieron los perfiles IPE.

Para reconocer si un perfil es IPN o IPE, debes observar su sección cuando el perfil I está orientado en forma vertical. Si los elementos horizontales y paralelos, llamados alas, poseen un espesor constante, se trata de un perfil IPE; si es variable, de un perfil IPN.

Aunque la diferencia entre un perfil de ala de espesor constante (IPE) y uno de ala de espesor variable (IPN) puede parecer menor, para nada lo es. Las alas de grosor uniforme ofrecen mayor eficiencia en términos de la relación resistencia-peso, lo que implica que los perfiles IPE son más eficientes que los IPN.

Por otra parte, los perfiles IPE simplifican el montaje estructural, al requerir empalmes y uniones más simples que las empleadas en los perfiles IPN. En los primeros, en las alas se emplean arandelas redondas planas comunes, mientras que los segundos requieren arandelas cuadradas en forma de cuña.

Uso estructural de los perfiles vigas IPE

En los perfiles I, las alas concentran la masa lo más distante posible del centro de masa, concediéndole por ello un gran momento de inercia a la sección. Y esto los hace propicios para resistir momentos flectores, que son las solicitaciones típicas presentes en las vigas y las columnas.  En otras palabras, la geometría de su sección les permite distribuir eficientemente las tensiones, lo que hace a estos perfiles capaces de soportar grandes momentos flectores con un peso relativamente bajo.

Por lo antes expuesto, los perfiles IPE, y en general los perfiles I, son propicios para la construcción de vigas y columnas simples. Luego, habitualmente son empleados en la construcción de naves industriales, almacenes, edificios residenciales y comerciales, puentes y otras estructuras metálicas aporticadas.

Cabe destacar que el uso de los perfiles IPE es tan predominante para la construcción de vigas simples, que en muchos lugares se les llama comúnmente vigas IPE. Igualmente, otra denominación usualmente empleada es la de vigas I europeas.

Fabricación de los perfiles vigas IPE

En la producción de los perfiles vigas IPE se utiliza un método industrial conocido como laminado en caliente, que consiste en la deformación del acero a elevadas temperaturas (cerca de 1200 °C). Una vez que el metal ha sido calentado, se somete a una serie de rodillos que lo deforman progresivamente hasta conseguir la geometría que se busca. Después, los perfiles se recortan al largo requerido, que usualmente corresponde a las medidas comerciales de 6 y 12 metros.

El proceso de laminado en caliente mejora las propiedades mecánicas del metal, como su resistencia y ductilidad. También mantiene la continuidad de la fibra del material, lo que contribuye a mejorar las características mecánicas del perfil fabricado.

Acero usado en los perfiles IPE

En los países de Europa, en la elaboración de los perfiles IPE, se suele emplear acero estructural al carbono en las calidades S235JR, S275JR y S355JR, según la norma europea EN 10025. Los números 235, 275 y 355 especifican el límite elástico mínimo en megapascales (MPa), cuando se presenta en láminas delgadas (menores de 16 mm). Y el sufijo JR indica que el acero presenta una buena tenacidad a temperatura ambiente.

Por otra parte, en Estados Unidos, China y países de Latinoamérica, es común emplear acero de calidad ASTM A36 en la elaboración de las vigas IPE. Este acero posee un límite elástico de 250 MPa.

El acero estructural al carbono es susceptible a la corrosión, especialmente en aquellos ambientes donde predomina la combinación de oxígeno y humedad. Por ello, no resulta extraño encontrarlo con algún tratamiento superficial, colocado para aumentar su resistencia a la corrosión.