1. Introducción
La estructura de acero ligero (también denominada estructura de acero de calibre fino, montantes y rieles metálicos o estructura de acero conformado en frío) hace referencia a perfiles de acero de calibre fino conformados en frío que se utilizan principalmente para tabiques interiores no portantes o de carga ligera, techos suspendidos y sistemas de placas de yeso. En algunos mercados, el término también abarca las estructuras ligeras para edificios de baja altura.
Los perfiles se laminan a partir de bobinas continuas de acero galvanizado por inmersión en caliente (o galvalume). Entre los perfiles más comunes se incluyen los montantes en forma de C (elementos verticales), los rieles en forma de U (guías superior e inferior), las vigas principales de techo, las vigas secundarias (transversales) y diversos accesorios (conectores, soportes y clips).
Los espesores típicos oscilan entre 0,4 mm y 1,5 mm (los más comunes son de 0,5 a 1,0 mm para tabiques interiores y techos). Las anchuras (profundidades del alma) suelen oscilar entre 50 mm y 150 mm para los montantes de pared y entre 38 y 60 mm para los sistemas de techo.
Entre las normas internacionales más importantes se incluyen:
• EN 10346 – Productos planos de acero recubiertos en continuo por inmersión en caliente (calidades de material S250GD, S280GD, S350GD, etc.)
• EN 10162 – Perfiles de acero laminados en frío – Tolerancias
• EN 1993-1-3 – Eurocódigo 3 – Elementos y chapas conformados en frío
• ASTM A653 / A1003 – Chapa de acero recubierta de zinc (galvanizada) para uso estructural o en armazones
• AISI S100 / S220 – Especificaciones norteamericanas para elementos estructurales y armazones de acero conformado en frío
• GB/T 11981 – Profiles de acero ligero para la construcción (China)
• AS/NZS 4600 – Estructuras de acero conformado en frío (Australia / Nueva Zelanda)
La clasificación se basa en la calidad del material (límite elástico del metal base), la masa del recubrimiento, el espesor, el tipo de perfil (perfil en C, perfil en U, perfil de techo) y la aplicación prevista (tabiques, techos, estructuras ligeras).
2. Calidades del material (acero base)
Los perfiles de acero ligero se fabrican a partir de bobinas de acero recubiertas en continuo por inmersión en caliente. Las propiedades mecánicas son las del metal base tras el recubrimiento.
2.1 Calidades europeas habituales (EN 10346)
Calidad | Límite elástico (MPa) | Resistencia a la tracción (MPa) | Alargamiento | Uso habitual |
S250GD | 250 | 330 | ≥19% | Perfiles estándar para tabiques y techos |
S280GD | 280 | 360 | ≥18% | Tabiques de mayor resistencia / estructuras ligeras |
S320GD / S350GD | 320 / 350 | 390 / 420 | ≥17% / ≥16% | Estructuras ligeras, vanos más largos |
DX51D / DX52D | — (calidades para conformado) | Rango de 270 a 500 | Alta | Encofrado general; requisitos estructurales menores |
2.2 Calidades habituales en Norteamérica (ASTM)
Calidad / Especificación | Límite de elasticidad mínimo (MPa / ksi) | Recubrimiento | Uso habitual |
ASTM A653 SS Calidad 33/37/40 | 230–275 / 33–40 | G40–G90 | Montantes y rieles metálicos estándar |
ASTM A653 acero estructural (SS) grado 50 | 340 / 50 | G60–G90 | Estructuras de mayor resistencia |
ASTM A1003 | Varios (estructuras) | Según especificación | Elementos de estructura de acero conformado en frío |
3. Recubrimientos y protección contra la corrosión
Dado que los perfiles de acero ligero son de calibre fino y suelen utilizarse en entornos interiores que pueden presentar humedad, es imprescindible un recubrimiento metálico.
Tipo de recubrimiento | Masa típica | Estándar | Entorno recomendado |
Zinc (Z / HDG) | Z100–Z275 (los más comunes son Z120–Z180) | EN 10346, ASTM A653 | Interiores con humedad baja o moderada |
Zinc-aluminio (ZA) / Galvalume (AZ) | AZ100–AZ150 | EN 10346, ASTM A792 | Mayor resistencia a la corrosión |
Zinc-magnesio (ZM) | ZM90–ZM120+ | EN 10346 | Entornos interiores agresivos o costeros |
Para tabiques interiores estándar de yeso, se suele especificar Z120 a Z180 (o G40–G60 según la normativa estadounidense). Se utilizan masas de recubrimiento más elevadas cuando el riesgo de humedad es mayor.
4. Perfiles y dimensiones habituales
Sistemas de paredes:
• Montantes en forma de C (verticales): alma de 50 a 150 mm, ala de 30 a 50 mm, espesor de 0,5 a 1,2 mm
• Carriles en forma de U (guías superior e inferior): tamaño del alma a juego, ligeramente mayor para alojar el montante
Sistemas de techo:
• Quilla principal (canal de soporte): normalmente de 38–60 mm de altura
• Quilla secundaria/transversal (canal de enrasado): perfil más pequeño que se engancha o se atornilla a la quilla principal
• Ángulo de pared/moldura perimetral
Ejemplos de la serie de la norma china (GB/T 11981):
• C50, C75, C100, C150: serie de montantes de pared
• U50, U75, U100, U150: rieles correspondientes
• Denominaciones de la quilla principal y la quilla secundaria del techo según la norma nacional
5. Normas de diseño y de productos por región
Región | Material / Producto | Diseño / Estructura |
Europa | EN 10346, EN 10162 | EN 1993-1-3 (Eurocódigo 3 – conformado en frío) |
EE. UU. / Canadá | ASTM A653, A1003 | AISI S100 / S220 (estructura), referencias del IBC |
China | GB/T 11981, GB/T 2518 | Normas nacionales de diseño relacionadas con el acero ligero |
Australia / Nueva Zelanda | AS 1397 (acero recubierto) | AS/NZS 4600 (estructuras de acero conformado en frío) |
6. Perfiles de acero ligero frente a perfiles estructurales conformados en frío
Aspecto | Perfiles de acero ligero (tabiques/techos) | Perfiles estructurales conformados en frío (por ejemplo, correas en C/Z) |
Espesor típico | 0,4–1,2 mm | 1,2–3,5 mm+ |
Uso principal | Tabiques interiores, techos, placas de yeso | Correas de tejado, travesaños de pared, armazones estructurales |
Nivel de carga | Ligera / sin carga o muy ligera | Estructural (viento, nieve, cargas muertas) |
Calidades habituales | S250GD–S350GD / SS33–50 | S350GD–S550GD / G450–G550 |
7. Aplicaciones habituales
• Tabiques interiores (sistemas de placas de yeso)
• Techos suspendidos (con estructura vista o oculta)
• Muros ligeros no portantes en edificios comerciales y residenciales
• Muros de huecos de servicio, muros de pasillos y conjuntos resistentes al fuego (con placas y aislamiento adecuados)
• Sistemas de armazón y revestimiento
• Estructuras ligeras para edificios modulares de baja altura o de acero de perfil fino (perfiles más gruesos)
• Sistemas de tabiques acústicos y térmicos
8. Notas importantes
• Las quillas de acero ligero se conforman en frío; su diseño se rige por las normas aplicables al acero conformado en frío (anchuras efectivas, pandeo local) y no por las normas relativas a los perfiles laminados en caliente.
• La masa del revestimiento debe ser adecuada al entorno de uso; en espacios interiores secos se pueden utilizar revestimientos más ligeros que en interiores húmedos o costeros.
• La separación entre montantes, la fijación de los rieles, los puentes y los detalles de fijación de los paneles son fundamentales para el rendimiento (especialmente en lo que respecta a la resistencia al fuego, acústica y a los impactos).
• Los ensamblajes resistentes al fuego requieren sistemas sometidos a ensayo (combinaciones de montantes + paneles + aislamiento) en lugar de clasificaciones de componentes individuales.
• Las tolerancias dimensionales y la rectitud afectan a la calidad de la superficie acabada de la pared o el techo.
• Debe verificarse la compatibilidad de los elementos de fijación (tornillos autoperforantes) con el espesor del acero y el recubrimiento.
• Para aplicaciones estructurales con perfiles ligeros (paredes portantes, suelos, cubiertas), se requieren calidades superiores, materiales más gruesos y un diseño de ingeniería completo conforme a las normas AISI S100 / EN 1993-1-3 / AS/NZS 4600.
• Obtenga siempre certificados de los materiales que confirmen la calidad del metal base, la masa del recubrimiento y el espesor para la documentación del proyecto.
