Barras de acero planas

1. Introducción

Las barras planas de acero (también denominadas barras planas, barras rectangulares o planchas) son productos largos laminados en caliente con una sección transversal rectangular, que se caracterizan por tener una anchura significativamente mayor que su espesor. Se diferencian de las chapas (que son más anchas y suelen fabricarse en laminadores de chapas) y de las bandas (que suelen ser más finas y se producen en bobinas).

Las dimensiones típicas oscilan entre unos 10-20 mm de anchura × 3-5 mm de espesor hasta 150-200 mm de anchura × 40-80 mm de espesor para las barras planas estándar; los productos más anchos (barras planas anchas) pueden alcanzar una anchura de 150-400 mm. Las longitudes estándar suelen ser de 6 m, 9 m o 12 m (se ofrecen longitudes a medida). Se utilizan ampliamente en la construcción, la fabricación, la maquinaria, los soportes, los bastidores, los puntales, las rejillas y la ingeniería en general.

Entre las normas internacionales más importantes se incluyen:

• EN 10058 – Barras planas de acero laminadas en caliente y barras planas anchas de acero para usos generales – Dimensiones y tolerancias (Europa)

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

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

• GOST 103 / GOST 535 / GOST 19281 – Normas dimensionales y de materiales de Rusia y la CEI para barras planas

• JIS G3191 / JIS G3101 / G3106 – Normas japonesas de dimensiones y materiales

• GB/T 702 / GB/T 700 / GB/T 1591 – Normas chinas para barras planas laminadas en caliente y calidades

La clasificación se basa principalmente en el límite elástico, la tenacidad al impacto (Charpy), el estado de suministro y la aplicación prevista. Los grados de material para las barras planas son, en esencia, los mismos que los utilizados para las chapas y otros productos estructurales según las normas correspondientes.

2. Normas europeas (EN 10025 + EN 10058)

La norma EN 10058 define las dimensiones nominales y las tolerancias de forma y dimensiones de las barras planas y los perfiles planos anchos laminados en caliente. La norma EN 10025 define los grados de acero. Los grados se designan por 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 – Resistencia al impacto 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 resistencia al impacto)

2.2 Límite elástico en función del espesor (EN 10025)

El límite elástico mínimo disminuye al aumentar el espesor (se aplican las mismas reglas que para las chapas y los perfiles angulares):

2.3 Normas dimensionales (EN 10058)

La norma EN 10058 especifica las dimensiones nominales y las tolerancias de las barras planas y los perfiles planos anchos laminados en caliente para uso general. Gamas de dimensiones habituales:

• Barras planas: anchura normalmente de 10 a 150 mm, espesor de 3 a 80 mm (serie preferida)

• Perfiles planos anchos: anchura de 150 a 200 mm (y hasta ~400 mm en algunas gamas de laminación), espesor de 5 a 40 mm+

Ejemplo de designación: Perfil plano EN 10058 — 50×10×6000 M — acero EN 10025-2 — S235JR.

Tolerancias (orientativas): espesor de ±0,5 mm (≤20 mm) a ±1,5 mm (40–80 mm); anchura de ±0,75 mm (≤40 mm) a ±2,5 mm (>120 mm). También se aplican límites de rectitud y de desviación de la sección.

2.4 Otras partes de la norma EN 10025 aplicables a las barras planas

• 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) – disponibles para aplicaciones especiales

3. Normas de Estados Unidos (ASTM)

La norma ASTM A6/A6M recoge los requisitos generales para las barras de acero estructural laminado (incluidas las planas). Los grados de material se especifican en normas de producto independientes.

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

Nota: Muchas acerías certifican las barras planas tanto según la norma A36 como según la A572 Grado 50. Las dimensiones habituales en stock oscilan entre aproximadamente ¼″ × ½″ y hasta 2–3″ × 6″ o más, con longitudes típicas de 20 pies (≈6 m).

3.2 Rangos de dimensiones típicos (ASTM)

• Barras planas de tamaño estándar: aproximadamente de ½″ × ⅛″ a 6″ × 1″ (y equivalentes métricos)

• Las secciones más anchas o gruesas suelen considerarse chapas o barras planas anchas

Ejemplo de designación: Barra plana de 2″ × ¼″, ASTM A36 / A572 Gr. 50.

4. Normas de la CEI y de Rusia

Las especificaciones GOST habituales para las barras planas laminadas en caliente incluyen la GOST 103 (dimensiones de las bandas y perfiles planos de acero laminados en caliente), la GOST 535 (acero al carbono de calidad común) y la GOST 19281 (aceros de baja aleación y alta resistencia).

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

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

• También se hace amplia referencia a los equivalentes Q235 / Q345 según la norma china GB/T

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

5. Equivalencias aproximadas entre normas para los grados

La siguiente tabla ofrece equivalencias aproximadas comúnmente aceptadas para los grados estructurales comerciales utilizados en las barras planas. 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: 460–960 MPa (pedido especial para barras planas)

• ASTM A514 – Límite elástico típico de 620–690 MPa (más habitual en chapas; disponibilidad limitada de barras planas)

Laminados termomecánicamente (EN 10025-4 / EN 10149):

• Series S275M/ML, S355M/ML, S420M/ML, S460M/ML y SxxxMC: mayor tenacidad y soldabilidad

Aceros resistentes a la intemperie:

• EN: S235J0W, S355J0W, S355J2W, S355K2W

• ASTM: A588, A709 Gr.50W

• JIS: SPA-H

7. Aplicaciones típicas

• Construcción y edificios: bastidores, soportes, placas de refuerzo, placas de base, refuerzos, dinteles

• Puentes e infraestructuras: elementos secundarios, placas de unión, arriostramientos

• Maquinaria y equipos: bastidores, soportes, protecciones, bandas de desgaste, guías

• Fabricación e ingeniería general: estanterías, estantes, remolques, aperos agrícolas

• Rejillas y pavimentos: barras de carga, barras transversales (a menudo combinadas con otros perfiles)

• Construcción naval y offshore: refuerzos secundarios, soportes, plataformas

• Plantas industriales: pasarelas, plataformas, soportes de tuberías, estructuras de cintas transportadoras

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 de soldadura especiales.

• Las barras planas se distinguen de las chapas principalmente por el proceso de fabricación y los límites dimensionales; las secciones muy anchas o gruesas pueden pedirse como chapas o barras planas anchas.

• Las tolerancias dimensionales se definen en la norma EN 10058 (Europa) y ASTM A6/A6M (EE. UU.); compruebe siempre los certificados de fábrica para proyectos críticos.

• Aoin suministra habitualmente barras planas con espesores de entre ~3 mm y 80 mm, anchos de hasta 150-200 mm (más anchos bajo pedido) 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, normalizadas y TM.