Perfiles angulares de acero o perfiles L

Los perfiles angulares de acero, también conocidos como perfiles L o perfiles en L, han sido parte fundamental de las construcciones metálicas, incluso desde antes de la revolución industrial. Su facilidad de montaje, alta resistencia y relativo bajo peso los convierten en los perfiles metálicos más versátiles disponibles en el mercado.

Tabla de perfiles angulares de lados iguales

Surgimiento de los perfiles angulares de acero

Los perfiles angulares de acero, por su sección sencilla en forma de “L”, son los perfiles laminados en caliente más fáciles de fabricar. De ahí que se hayan empleado en la construcción desde incluso antes de la invención del acero.

A partir de la revolución industrial, los perfiles en ángulo comenzaron a producirse en masa, por lo que su uso se extendió por toda Europa. Parte de esa popularidad se debió a la versatilidad de su sección, ya que combinando más de un perfil L se pueden lograr secciones cerradas o abiertas.

A principios del siglo XX, se procedió a normalizar la geometría de estos perfiles, siendo las normas DIM (Alemania) y las normas ASTM (Estados Unidos) las que se establecieron como estándares mundiales. En la actualidad es la norma EN 10056-1: Acero estructural – Perfiles angulares de alas iguales y alas desiguales la que rige su geometría en Europa.

Geometría de los perfiles angulares de acero

La sección de los perfiles angulares es tan trivial como ingeniosa: consta de dos placas o alas unidas en ángulo recto.  El resultado es una sección con la forma de “L”, que genera una geometría propicia para resistir esfuerzos flectores y de torsión.

A diferencia de la mayoría de los otros perfiles, en los angulares ninguno de los ejes de simetría de la sección resulta paralelo a las placas (alas) que le conforman. Esto origina que, en aquellos usos donde el perfil debe estar flexionado, este puede ser propenso al pandeo lateral-torsional (LTB).

Hay dos características geométricas muy particulares que presentan los perfiles en L. La primera es que estos se pueden presentar con alas de idéntica longitud y diferente espesor. A manera de ejemplo, los perfiles 50x50x5 y 50x50x10 poseen igual longitud de ala (50 mm) pero diferente espesor (5 mm y 10 mm, respectivamente).

La otra particularidad geométrica es que las alas pueden ser entre sí de igual o desigual longitud. En el primer caso, se denomina perfil angular de alas iguales, y en el segundo, perfil angular de alas desiguales. Por ejemplo, el perfil 120x80x10 presenta un ala de 120 mm y otra de 80 mm, y un espesor en ambas alas de 10 mm.

Uso de los perfiles angulares de acero

Los perfiles L son ampliamente empleados en la construcción, tanto en las estructuras metálicas como en la carpintería metálica. A nivel estructural, suelen emplearse en la construcción de cerchas, correas y elementos de arriostramiento. También como elementos de apoyo, provisionales o definitivos, en las uniones del tipo viga-viga o viga-columna. Y como elementos estructurales en antenas y equipos de comunicación.

En la carpintería metálica o herrería, se emplean para la elaboración de marcos de puertas, ventanas y columnas. También en la construcción de pasarelas, barandas y escaleras.

Esta familia de perfiles es igualmente utilizada en el ámbito industrial, en la confección de estanterías (rack) y otros mobiliarios industriales. Así como en la elaboración de maquinarias, soportes de máquinas, pasarelas y escaleras.

Fabricación de los perfiles angulares de acero

La mayoría de los perfiles en L estructurales se elaboran mediante la laminación en caliente. En este proceso, las láminas de acero se templan en un horno a una temperatura de alrededor de 1200 °C, y luego se doblan y perfilan mediante el uso de rodillos.

Los perfiles angulares delgados pueden eventualmente fabricarse mediante el proceso de doblado en frío. En este, tal como lo sugiere su nombre, las láminas se doblan sin que ocurra su calentamiento. Si bien este proceso es más económico que el anterior, tiene el inconveniente de producir perfiles menos resistentes.

Acero usado en los perfiles angulares

En los Estados Unidos, Canadá y México se emplea frecuentemente el acero A36 (fy = 250 MPa) en la elaboración de los perfiles angulares estructurales. En tanto, en los países de la Comunidad Europea suele emplearse en su producción los aceros al carbono S235JR (fy = 275 Mpa), S275JR (fy = 275 Mpa) y S355JR (fy = 355 Mpa).