Perfiles
CalcSteel ofrece más de 640 medidas de cuatro normas — brasileña (NBR 6355 conformada en frío C y U, más barra redonda maciza R), americana AISC (W, perfiles tubulares HSS, angulares L), europea EN (IPE, HEA/HEB/HEM, tubulares, angulares) e india IS 808 (ISMB/ISHB, ISMC, ISA) — además de cualquier perfil personalizado que definas.
Asignar un perfil a las barras seleccionadas fija tres cosas de las que dependen el solver y la verificación: la geometría de la sección (área e inercias), el proceso de fabricación (laminado en caliente vs. conformado en frío, que elige la norma de verificación) y el ángulo de rotación (qué eje resiste la flexión).
Laminado en Caliente vs. Conformado en Frío — la categoría que elige tu norma de cálculo
La pestaña de categoría de material en la parte superior del panel de Perfiles decide qué norma de cálculo verifica la barra (el panel ofrece pestañas laminado en caliente, conformado en frío, aluminio e inoxidable). Es la decisión de mayor impacto de esta página: una sección puede parecer correcta y aun así verificarse con la norma equivocada.
Laminado en caliente
Material grueso laminado en caliente, con un radio de acuerdo (r) generoso en la unión alma-ala. El pandeo local rara vez gobierna, así que la sección completa alcanza la fluencia (a menudo el momento plástico). Verificado por NBR 8800 / AISC 360 / Eurocode 3 (EN 1993-1-1) / AS 4100 / IS 800.
Conformado en frío
Chapa delgada de espesor constante plegada a temperatura ambiente, con esquinas vivas y un labio de rigidización en el borde de cada ala. Las paredes delgadas pandean local y distorsionalmente antes de la fluencia, por lo que se aplican métodos de ancho efectivo. Verificado por NBR 14762 (AISI S100 / EN 1993-1-3 son los equivalentes internacionales).
⚠ Error común
Modelar una sección delgada conformada en frío pero verificarla como laminada en caliente es inseguro — la norma de frío descuenta la capacidad perdida por el pandeo local que la de caliente ignora. CalcSteel mantiene una norma de cálculo separada por categoría de material, así que elegir la pestaña de frío dirige la verificación a la NBR 14762, no a la NBR 8800.
Eje Fuerte vs. Eje Débil — la orientación cambia la capacidad
Cada sección tiene un eje fuerte (x-x, mayor Ix) y un eje débil (y-y, menor Iy). El ángulo de rotación que asignas decide cuál cae en el plano de flexión — el error de modelado más común es acostar una viga sobre su eje débil.
A 0° la sección flexiona sobre su eje fuerte; a 90° la misma sección flexiona sobre su eje débil. Para un W o IPE típico, Ix es varias veces Iy, así que una rotación de 90° reduce la rigidez y la capacidad a flexión en el mismo orden. Reglas prácticas: orienta la dimensión más alta en el plano de flexión y arriostra las columnas en su eje débil, pues el menor de rx / ry gobierna su pandeo por flexión.
El panel de Perfiles expone cuatro ángulos discretos — 0°, 90°, 180°, 270°. 90° cambia el eje de flexión; 180° y 270° reflejan la sección (para invertir la dirección del labio/ala de un perfil U) sin cambiar su capacidad.
Leyendo la Sección Transversal Acotada
El panel y la página de detalle del catálogo dibujan una sección totalmente acotada con un centroide (CG) punteado en naranja. Esto es lo que significa cada símbolo y a qué campo de dimensión corresponde.
W laminado en caliente — h, b, tw, tf
C conformado en frío — h, b, t, labio
h— altura / canto totalb— ancho del alatw— espesor del alma (W / I)tf— espesor del ala (W / I)t— espesor uniforme de pared (C, U, RHS, SHS, CHS, L)lip— labio rigidizador — solo secciones C⌀— diámetro (barra redonda R / CHS)r— radio de acuerdo / esquinaLa cruz punteada naranja es el centroide (CG) — marca los dos ejes centroidales. Para la flexión en un plano dado, el eje transversal a él es el eje neutro: las fibras de un lado se alargan, las del otro se acortan y la tensión es nula sobre él; la distancia del CG a la fibra extrema fija el módulo resistente. Los perfiles C / U en frío tienen tw = tf = r = 0 en el catálogo, por eso no aparece ninguna etiqueta de espesor de alma/ala en un perfil U — solo el t uniforme.
Eligiendo la Familia Correcta
Cada familia resuelve un trabajo estructural distinto. Elige por la carga que lleva el elemento, no por lo que tengas a mano.
WWide-flange beams (I / H)High inertia-to-weight — the default for beams and columns in bending.h, b, tw, tfCLipped channel (C)Cold-formed purlins, girts and studs; pairs back-to-back for built-up members.h, b, t, lipUPlain channel (U)Secondary framing and back-to-back chords without an edge stiffener.h, b, tRHSRectangular hollowClosed section — high torsional stiffness; columns and bracing.h, b, tSHSSquare hollowNear-equal stiffness both ways (Ix ≈ Iy); columns and posts.b, tCHSCircular hollowIdentical inertia in every direction and best torsion; exposed/architectural members.d, tLAngle (L)Truss web members, bracing and light ties (single angles load eccentrically).h, b, tRRound solid barSolid round — tension rods and ties only.dQué Familias Existen por Norma
La disponibilidad de familias depende de la norma elegida, así que no buscas un angular en el catálogo brasileño (no está) ni un perfil U en AISC.
| Norma | W | C | U | R | RHS | SHS | CHS | L |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BR | ○ | ● | ● | ● | ○ | ○ | ○ | ○ |
| AISC | ● | ○ | ○ | ○ | ● | ● | ● | ● |
| EN | ● | ○ | ○ | ○ | ● | ● | ● | ● |
| IS | ● | ○ | ● | ○ | ○ | ○ | ○ | ● |
| UK | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
Conclusión: el catálogo brasileño trae C / U / R en frío y no tiene angulares — los angulares (L) vienen de AISC / EN / IS. UK está reservado en la lista de normas pero aún no trae perfiles. Los chips de familia en la app se completan por categoría de material desde la base de datos, así que el filtro en vivo puede mostrar más de lo que emite el catálogo offline.
Propiedades de la Sección y los Estados Límite que Gobiernan
CalcSteel las calcula a partir de la geometría y las muestra (SI e imperial) en la página de detalle de cada perfil. Cada una corresponde a un estado límite real:
| Propiedad | Símbolo | Gobierna |
|---|---|---|
| Área | A | Capacidad axial (fluencia a tracción) y peso propio |
| Momento de inercia | Ix, Iy | Rigidez a flexión y flecha (δ ∝ 1/I); pandeo |
| Módulo resistente elástico | Sx, Sy | Momento resistente elástico (M = S·f) |
| Módulo resistente plástico | Zx, Zy | Momento plástico para secciones compactas (Mp = Z·fy) |
| Radio de giro | rx, ry | Esbeltez λ = KL/r → pandeo por flexión; el menor gobierna una columna no arriostrada |
Al comparar dos vigas candidatas, compara Sx (resistencia) e Ix (flecha) por unidad de peso — no solo el canto; la tabla completa calculada está en la página de detalle de cada perfil.
Secciones Compuestas / Dobles
Cuando se selecciona un C, U o L, aparece una fila de modos en el panel: C / U ofrecen Espalda con espalda (][) y Caja ([]); los angulares ofrecen además arreglos Cuádruples. La vista previa antepone 2× y muestra el peso listado duplicado, y un campo Gap (mm) fija la separación libre — gap 0 significa piezas en contacto. Las secciones compuestas aumentan la inercia en ambos ejes: un 2L espalda con espalda es el cordón clásico de celosía, y un U en caja forma un elemento comprimido robusto.
2×C espalda con espalda
2×C caja
4×L cuádruple
Perfiles Personalizados — dimensiones entran, peso calculado automáticamente
Haz clic en el botón Personalizado (+) para definir una sección que CalcSteel no trae. El formulario muestra solo los campos que esa familia necesita, y el peso se calcula por ti (nunca se escribe) a partir del área de la sección con el método del perímetro exterior ("desarrollado") a una densidad de 7,85 g/cm³:
- C: A = t·(h + 2b + 2·lip)
- U: A = t·(h + 2b)
- RHS: A = 2t·(h + b)
- SHS: A = 4t·b
- CHS: A = π(d² − (d−2t)²)/4
- L: A = t·(h + b)
- R: A = π(d/2)²
- W: A = 2·b·tf + (h − 2tf)·tw
Límites honestos: la densidad es fija en 7,85 g/cm³ (acero al carbono), así que una sección personalizada en inoxidable o aluminio recibiría la masa del acero; el área en frío usa el método del perímetro exterior (desarrollado) (ignora el acortamiento por el radio de las esquinas), una estimación fiel de fabricación, no un valor exacto de CAD; y el formulario personalizado no aplica radio de acuerdo, así que el término del radio del W no entra en la práctica. La sección personalizada se registra y se asigna a las barras seleccionadas en una acción y admite los mismos modos de rotación y doble/cuádruple.
Cómo Asignar, Orientar y Crear un Perfil
- 1Selecciona una o más barras en la escena 3D (clic, o arrastra una selección por caja).
- 2Abre el panel de Perfiles desde la barra de herramientas.
- 3Elige la pestaña de categoría de material — fija la norma de verificación (laminado en caliente → NBR 8800 por defecto; conformado en frío → NBR 14762).
- 4Elige un chip de familia y busca por nombre (escribe "IPE 200" o "W360" para ir directo) o desplaza la lista — cada fila muestra su peso en vivo en kg/m.
- 5Para C / U / L, opcionalmente activa un modo doble / compuesto y fija el gap.
- 6Fija el ángulo de rotación (0° / 90° / 180° / 270°) para poner el eje correcto en el plano de flexión.
- 7Haz clic en Aplicar para asignar el perfil a todas las barras seleccionadas — o haz clic en el botón Personalizado (+) para introducir las dimensiones de una sección fuera de catálogo (el peso se completa solo).
Consejo: un perfil seleccionado muestra una vista previa acotada en vivo antes de aplicar, así confirmas la orientación y el modo compuesto primero.
Referencias
- NBR 6355 — Perfiles estructurales brasileños conformados en frío (dimensiones)
- NBR 8800 — Diseño brasileño de estructuras de acero laminado en caliente
- NBR 14762 — Diseño brasileño de perfiles de acero conformados en frío
- AISC 360 — Especificación americana + Shapes Database (W, HSS, L)
- EN 1993-1-1 / -1-3 — Eurocode 3: perfiles laminados y conformados en frío
- IS 808 — Perfiles laminados de la norma india
- Section modulus · Second moment of area