¿Se ha preguntado alguna vez qué hace que las estructuras de acero que nos rodean sean tan fiables y resistentes? Este artículo explora el fascinante mundo de los perfiles de acero, desde formas sencillas como el acero cuadrado y redondo hasta formas complejas como las vigas en I y el acero en H. Aprenda cómo se clasifican y utilizan estos materiales esenciales en la construcción, y descubra las ventajas que aportan a los proyectos de ingeniería modernos.
① Acero cuadrado - acero cuadrado laminado en caliente, acero cuadrado estirado en frío;
② Acero redondo - acero redondo laminado en caliente, acero redondo forjado, acero redondo estirado en frío.
③ Alambrón;
④ Acero plano;
⑤ Acero plano para muelles;
⑥ Acero angular - acero angular igual, ángulo desigual acero;
⑦ Triángulo de acero
⑧ Acero hexagonal;
⑨ Acero en forma de arco;
⑩ Acero elíptico
① Viga en I - viga en I ordinaria, viga en I ligera
② Acero para canalizaciones: acero para canalizaciones laminado en caliente (acero para canalizaciones ordinarias, acero para canalizaciones ligeras), acero para canalizaciones curvado.
③ Viga en H (también conocida como viga en I de pata ancha)
④ Carril de acero - carril pesado, carril ligero, carril grúa, otros carriles especiales
⑤ Marco de ventana de acero
⑥ Pilotes de chapa de acero
⑦ Acero de sección curvada - acero conformado en frío, acero conformado en caliente
⑧ Otros
| Perfiles | Grande | Tamaño medio | Pequeñas dimensiones |
| Viga en I | Altura ≥ 180mm | Altura<180mm | / |
| Canal de acero | Altura ≥ 180mm | Altura<180mm | / |
| Ángulo equilátero de acero | Anchura del canto 2160 mm | Anchura del canto 50-140 mm | Anchura del canto 20-45 mm |
| Ángulo desigual de acero | Anchura del canto ≥ 160 × 100 mm | Ancho del canto 140 × 90-50 × 32 mm | Anchura del canto ≤ 45 × 28mm |
| Acero redondo | Diámetro ≥ 90 mm | Diámetro 38-80 mm | Diámetro 10-36 mm |
| Acero cuadrado | Anchura del canto 290 mm | Anchura del canto 50-75mm | Anchura del canto 10-25 mm |
| Acero plano | Anchura ≥ 120 mm | Anchura 60-100mm | Anchura 12-55 mm |
| Acero roscado | / | Diámetro ≥ 40 mm | Diámetro 10-36 mm |
| Acero para remaches | / | / | Diámetro 10-22 mm |
| Otros | Acero de formas especiales: zapatas de vía, tablestacas de acero, etc. | Acero conformado especial, acero plano compuesto para pequeñas herramientas agrícolas, etc. | Acero de formas especiales, acero para herramientas agrícolas, acero para marcos de ventanas, etc. |
Los alambrones son productos de acero redondos laminados en caliente, normalmente de 5-9 mm de diámetro, con variantes de acero roscado de menos de 10 mm. Se suministran principalmente en forma de bobina, producida por máquinas de bobinado avanzadas, y también se conocen como barras en bobina o redondos en bobina.
Las principales aplicaciones del alambrón incluyen el refuerzo de estructuras de hormigón armado, componentes en aplicaciones de soldadura y como materia prima para procesos posteriores como el trefilado y la fabricación de grapas.
Según las clasificaciones de la industria, el alambrón abarca diversas variedades:
El tipo más común es la barra laminada en caliente de acero ordinario con bajo contenido en carbono, a menudo denominada alambrón ordinario. Se laminan en caliente a partir de acero al carbono ordinario de grado Q195, Q215 o Q235, con diámetros nominales que oscilan entre 5,5 mm y 14,0 mm.
Los modernos métodos de producción emplean molinos de alambrón de alta velocidad sin torsión, seguidos de procesos de enfriamiento controlado. Esta avanzada tecnología permite ampliar la gama de diámetros de 5,5-22,0 mm y aumentar considerablemente el peso de las bobinas. Mientras que las bobinas tradicionales pesan entre 100 y 200 kg, las instalaciones más modernas pueden producir bobinas de hasta 2.500 kg, lo que aumenta la eficacia en el procesamiento y la manipulación posteriores.
El alambrón ordinario se utiliza ampliamente en la construcción, el trefilado, el envasado, la producción de varillas de soldadura y la fabricación de elementos de fijación como pernos, tuercas y remaches. En cambio, el alambrón de alta calidad se suministra exclusivamente en forma de barras laminadas en caliente fabricadas con aceros estructurales al carbono de alta calidad, como 08F, 10, 35Mn, 50Mn, 65 y 75Mn. Sirven como materia prima para alambres de acero de primera calidad, productos metálicos especializados y componentes estructurales críticos.
Las convenciones del sector suelen clasificar los productos de más de 8 mm como perfiles de alta calidad, mientras que los de menos de 8 mm se clasifican como productos metálicos. El control de calidad del alambrón va más allá de los requisitos de resistencia e incluye pruebas de doblado en frío y comprobaciones dimensionales, adaptadas a las aplicaciones previstas. La calidad de la superficie es primordial, con controles estrictos para evitar defectos como grietas, pliegues, costras, picaduras, delaminación e inclusiones.
Los continuos avances en la tecnología de producción de alambrón, incluidos el enfriamiento controlado de precisión y las técnicas avanzadas de laminado, han mejorado significativamente la calidad del producto, su consistencia y la gama de propiedades alcanzables. Gracias a estos avances, el alambrón satisface requisitos cada vez más exigentes en diversas aplicaciones de alto rendimiento en todos los sectores industriales.
La designación de las barras corrugadas laminadas en caliente está formada por las iniciales HRB y el límite elástico mínimo de la calidad. H, R y B significan respectivamente laminado en caliente, nervado y barras. Existen tres grados de barras corrugadas laminadas en caliente: HRB335 (antiguo grado 20MnSi), HRB400 (antiguos grados 20MnSiV, 20MnSiNb, 20MnTi) y HRB500.
① Perspectivas de mercado prometedoras para las barras de refuerzo roscadas de vanadio de grado III
La nueva Varilla Roscada de Vanadio Grado III (20MnSiV, 400Mpa), que incorpora aleaciones como vanadio, niobio y titanio durante la producción, presenta una mayor resistencia, una mejor tenacidad, un rendimiento de soldadura superior y una buena resistencia sísmica en comparación con las barras corrugadas roscadas ordinarias de grado II.
En los mercados de la construcción de países desarrollados como Europa, las barras de refuerzo roscadas de grado III constituyen 80% del volumen total de barras de refuerzo roscadas. En países como el Reino Unido, Alemania, Australia y Japón, el uso de barras de refuerzo roscadas de Vanadio Grado III de alta resistencia ha alcanzado las 80-90%.
Introducidas en China en 1995 por el antiguo Ministerio de Metalurgia y el Ministerio de Construcción, las nuevas especificaciones técnicas de las barras de refuerzo roscadas de grado III se han incorporado a la norma nacional GBJ10-89 "Especificaciones de diseño de estructuras de hormigón".
Lleva implantándose desde el 1 de enero de 1997 y se aplica con éxito en edificios de gran altura, grandes centrales eléctricas, puentes, túneles, aeropuertos y otros proyectos de ingeniería, demostrando un vasto potencial de mercado. El Ministerio de Construcción pretendía que las nuevas barras de refuerzo de grado III alcanzaran 50% del volumen total de barras de refuerzo roscadas en 2002, y 80% al final del "10º Plan Quinquenal".
Sin embargo, debido a una promoción insuficiente, su uso sigue siendo significativamente inferior al de las antiguas barras de refuerzo roscadas ordinarias de Grado II 335Mpa. Por lo tanto, es necesario promover y comercializar enérgicamente la nueva varilla roscada de grado III.
② Ventajas de las barras de refuerzo roscadas de vanadio grado III
A. Económicas: Debido a su alta resistencia, la nueva barra de refuerzo roscada de Grado III ahorra 10-15% de acero en comparación con la de Grado II, reduciendo así el coste de construcción.
B. Alta resistencia y buena tenacidad: El tratamiento de microaleación produce un límite elástico superior a 400Mpa y una resistencia a la tracción superior a 570Mpa, cada 20% superior a la de las barras de refuerzo roscadas de Grado II.
C. Antisísmica: Las barras de refuerzo de vanadio presentan una resistencia superior a la flexión, al envejecimiento y a la fatiga de bajo ciclo, lo que las hace muy superiores a las barras de refuerzo roscadas de Grado II en cuanto a resistencia sísmica.
D. Soldable: Con un contenido de carbono ≤0,54%, ofrece una excelente soldabilidad, acomodándose a una variedad de métodos de soldadura con procesos sencillos y cómodos.
E. Construcción cómoda: La nueva barra de refuerzo roscada de Grado III amplía el hueco de construcción, garantizando tanto la comodidad de construcción como la calidad.
Caracterización del acero H laminado en caliente
El acero H laminado en caliente, un elemento estructural versátil, se clasifica en tres categorías principales: acero H de ala ancha (HK), acero H de ala estrecha (HZ) y pilote de acero H (HU). La nomenclatura normalizada para el acero H sigue el formato: Altura H × Anchura B × Espesor del alma t1 × Espesor del ala t2.
Por ejemplo, el acero H Q235 o SS400 200×200×8×12 denota un acero H de brida ancha con las siguientes especificaciones:
Ventajas y aplicaciones del acero H laminado en caliente
El acero H representa un avance significativo en materiales de construcción económicos, ya que ofrece una combinación de geometría de sección óptima y propiedades mecánicas superiores. Entre sus principales ventajas se incluyen:
Entre las aplicaciones más comunes del acero H laminado en caliente se incluyen:
Las propiedades únicas del acero H lo convierten en la opción preferida en proyectos en los que el uso optimizado del material, la integridad estructural y la facilidad de fabricación son consideraciones primordiales.
El acero conformado en frío es un material económico, ligero y de paredes finas. material de aceroTambién conocido como perfil de acero conformado en frío o perfil conformado en frío. Se obtiene doblando flejes de acero laminados en caliente o en frío para darles diversas formas y tamaños. El acero conformado en frío presenta las siguientes características:
1. Sección transversal económica y racional, ahorro de material. La forma de la sección transversal del acero conformado en frío puede diseñarse en función de las necesidades, con una estructura razonable y un coeficiente de sección por unidad de peso superior al del acero laminado en caliente.
Con la misma carga, se puede reducir el peso de los componentes, ahorrando materiales. Cuando se utiliza en estructuras de edificios, el acero conformado en frío puede ahorrar 38-50% del metal en comparación con el acero laminado en caliente, y cuando se utiliza en maquinaria agrícola y vehículos, puede ahorrar 15-60% del metal. Esto facilita la construcción y reduce los costes totales.
2. Variedades diversas, capaces de producir perfiles de acero conformado en frío de espesor de pared uniforme y formas de sección transversal complejas que son difíciles de producir utilizando métodos generales de laminado en caliente, así como acero conformado en frío de diferentes materiales.
3. La superficie del producto es lisa y atractiva, con dimensiones precisas, y la longitud puede ajustarse con flexibilidad según las necesidades. Se suministran totalmente a medida o en varios tamaños, lo que mejora el aprovechamiento del material.
4. El proceso de producción puede coordinarse con el punzonado y otras operaciones para satisfacer diferentes necesidades.
El acero conformado en frío puede ser de varios tipos. Desde el punto de vista de la sección transversal, existen tipos abiertos, semicerrados y cerrados. Los principales productos son el canal de acero conformado en frío, el ángulo de acero, el acero en forma de Z, la chapa de acero corrugado conformado en frío, el tubo cuadrado y el tubo rectangular, soldadura eléctrica tubos de acero de forma especial, puertas enrollables, etc.
El acero conformado en frío que se suele fabricar tiene menos de 6 mm de grosor y menos de 500 mm de anchura. Los productos se utilizan ampliamente en industrias como la minería, la construcción, la maquinaria agrícola, el transporte, los puentes, la petroquímica, la industria ligera y la electrónica.
Los perfiles de alta calidad son formas fabricadas con acero de primera calidad, que se clasifican en laminados en caliente (forjados), estirados en frío (estirados) y otras variedades.
Los perfiles laminados en caliente (forjados) de alta calidad incluyen acero estructural al carbono, acero para herramientas al carbono, acero estructural aleado, acero para muelles y acero inoxidable, acero para rodamientosAcero aleado para herramientas, acero para moldes y acero rápido para herramientas.
Entre los perfiles de alta calidad estirados en frío se incluyen los aceros estructurales al carbono, los aceros al carbono para herramientas, los aceros estructurales aleados, los aceros para muelles, los aceros inoxidables, los aceros para rodamientos, los aceros aleados para herramientas, los aceros rápidos para herramientas, los aceros de corte libre, los aceros para estampación en frío y los aceros S/5A. El S/5A es un producto que suele utilizarse para fabricar proyectiles de artillería y puntas de proyectil.
Otras variedades son perfiles especializados de alta calidad, como acero hueco, material para cilindros de oxígeno, acero de estampación en frío, hierro puro industrial, acero de corte libre laminado en caliente, D60, S/5A, F18, F11, y más. Estos últimos son materiales de calidad militar.
Los perfiles de acero de alta calidad están disponibles en varios tamaños: redondos y cuadrados se clasifican por rango de especificaciones, como 8-10 mm, 11-15 mm, 18-20 mm, 205-245 mm. El acero plano se clasifica por área de sección transversal en planos grandes, medianos y pequeños. El acero hexagonal no se clasifica por gama.
Sin embargo, la gama de perfiles de acero de alta calidad no puede sustituir a las especificaciones concretas, que deben figurar en la documentación. Las especificaciones de los perfiles de alta calidad son sencillas, y la mayoría son de acero redondo. Además, también hay acero cuadrado, acero plano, acero hexagonal, acero hueco y formas especiales.
Las desviaciones dimensionales del acero redondo, cuadrado y hexagonal de alta calidad laminado en caliente (forjado) son de precisión ordinaria y de precisión superior. Los perfiles estirados en frío tienen dimensiones más precisas y superficies más lisas, algunas de ellas pulidas o rectificadas.
El acero redondo con superficies refinadas mediante pulido o rectificado se denomina acero brillante. Los perfiles de alta calidad rara vez se utilizan tal cual. Suelen someterse a una transformación y un tratamiento térmico posteriores en las instalaciones del usuario. Por eso, además de asegurar la composición química, es crucial garantizar las propiedades mecánicas tras el tratamiento térmico.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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