Perfiles estructurales principales
Vigas de acero estructural: tipos, medidas, pesos y qué viga usar según el claro
Una viga de acero es el elemento estructural horizontal que recibe las cargas de cubierta, entrepiso o equipo y las transfiere a las columnas. En construcción industrial en México se usan siete tipos: viga IPR (perfil I de patín ancho o viga W), viga IPS, viga joist de celosía, vigueta metálica, viga tubular HSS/PTR, trabe armada de placa y viga castellada. Se fabrican en acero ASTM A36 (Fy 250 MPa) y A572 Gr.50 (Fy 345 MPa) y cubren claros desde 1.5 m hasta más de 40 m. En SQ Tech las diseñamos, fabricamos y montamos desde nuestra planta en Hermosillo, Sonora, para naves industriales, bodegas prefabricadas y mezzanines.
Elegir el tipo correcto de viga determina el costo, el tiempo de montaje y la luz libre que puede cubrir la estructura. Esta guía compara los tipos de vigas de acero, sus medidas y pesos, y qué perfil conviene para cada claro.
Tipos de vigas de acero en construcción industrial
Viga IPR — perfil I de patín ancho (viga W)
También llamada viga W, perfil W o I de patín ancho (wide flange). Es el perfil más usado en vigas principales y columnas de marcos rígidos de naves industriales. Su alma alta y patines anchos le dan la mayor resistencia a la flexión entre los perfiles laminados. Cubre claros de 6 a 20 metros con cargas moderadas a altas. Disponible en A36 y A572 Gr.50. Ficha técnica completa, tabla de pesos y grados en viga IPR: medidas, pesos y aplicaciones.
Viga IPS — perfil I de patín estrecho
Perfil I estándar americano (S shape), menos profundo que el IPR y con patines inclinados. Se usa en vigas secundarias, rieles de monorriel, vigas carril ligeras y elementos de menor claro. Disponible desde IPS 3" hasta IPS 12". Menor resistencia que el IPR a igual peso, pero más económico en aplicaciones de baja demanda.
Viga joist — armadura de celosía de acero
Elemento prefabricado de celosía (cuerdas superior e inferior unidas por alma en zigzag) que cubre grandes luces —9 a 30 metros en serie K y LH, hasta 44 m en DLH— con 40–60% menos peso que una viga sólida. Es el sistema estándar de techo en naves de gran claro y centros de distribución. Tipos, medidas y capacidad de carga en vigas joist de acero.
Vigueta metálica
Elemento secundario de cubierta que va perpendicular a las vigas principales y recibe la lámina, el panel sándwich o la losacero. Puede ser un polín C o Z, un canal CPS, un ángulo armado o una vigueta joist ligera. Separación típica de 1.5 a 2.5 metros.
Viga tubular HSS / PTR
Sección hueca rectangular o cuadrada (ASTM A500). Por su inercia similar en ambos ejes se usa como viga de marcos de portones, largueros de tejabanes, mezzanines ligeros y columnas secundarias. Tabla de medidas y calibres en PTR: medidas, calibres y pesos.
Trabe armada de placa (viga de tres placas)
Viga fabricada en taller soldando dos patines y un alma de placa que sale de nuestro corte de placa CNC. Permite peraltes y espesores fuera del catálogo laminado: claros de 20 a 40 m, vigas carril para puente grúa y marcos rígidos de sección variable. Es el perfil que fabricamos a la medida cuando el IPR comercial no alcanza.
Viga castellada / de alma abierta
IPR cortado en zigzag y resoldado con mayor peralte. Gana 30–50% de rigidez con el mismo peso y deja pasos para instalaciones a través del alma. Se usa en cubiertas de gran claro y entrepisos con ductos.
Tabla comparativa de tipos de vigas de acero
| Tipo | Claro típico | Nivel de carga | Uso principal | Peso relativo |
|---|---|---|---|---|
| IPR (viga W) | 6–20 m | Alta | Viga principal de nave, columnas de marco rígido | Alto |
| IPS | 3–9 m | Media | Vigas secundarias, rieles, claros cortos | Medio |
| Viga joist | 9–30 m (hasta 44 m DLH) | Media (distribuida) | Cubierta de gran claro, entrepisos ligeros | Bajo |
| Vigueta metálica (polín C/Z) | Entre marcos, a 1.2–2.5 m una de otra | Baja | Soporte de lámina y panel | Muy bajo |
| Tubular HSS / PTR | 3–8 m | Baja–media | Portones, tejabanes, mezzanines ligeros | Bajo |
| Trabe armada de placa | 20–40 m | Muy alta | Vigas carril, marcos de sección variable | Alto |
| Viga castellada | 12–25 m | Media | Cubiertas y entrepisos con instalaciones | Medio-bajo |
Medidas y pesos de vigas de acero IPR más usadas en México
En la designación W, el primer número es el peralte nominal en pulgadas y el segundo el peso en libras por pie. Así, una W12×14 tiene ~12" de peralte y pesa 14 lb/ft = 20.8 kg/m. La tabla resume las medidas de vigas de acero IPR de uso común en naves y bodegas.
| Designación | Peralte (mm) | Patín (mm) | Peso (kg/m) | Uso típico |
|---|---|---|---|---|
| W6×9 | 150 | 100 | 13.4 | Viga secundaria ligera, mezzanine pequeño |
| W8×10 | 200 | 100 | 14.9 | Viga secundaria, claro ≤ 5 m |
| W10×12 | 251 | 101 | 17.9 | Viga intermedia, claro 5–6 m |
| W12×14 | 303 | 101 | 20.8 | Viga principal < 8 m |
| W12×19 | 309 | 102 | 28.3 | Viga principal 8–10 m |
| W14×22 | 349 | 127 | 32.7 | Viga principal 10–12 m |
| W16×26 | 399 | 140 | 38.7 | Viga principal 12–15 m |
| W18×35 | 450 | 152 | 52.1 | Viga principal 15–18 m |
| W21×44 | 526 | 165 | 65.5 | Viga de gran claro 18–22 m |
| W24×55 | 599 | 178 | 81.8 | Viga de gran claro, carril de grúa ligera |
¿Qué viga de acero usar según el claro?
La pregunta más frecuente en obra es qué perfil va para un claro dado. La tabla da un punto de partida para cubierta ligera de lámina con carga distribuida (peso propio + 100 kg/m² de mantenimiento + viento zona A) y vigas separadas 5–6 m. Es una referencia de anteproyecto: el perfil definitivo sale del cálculo estructural.
| Claro libre | Viga principal de referencia | Alternativa ligera | Vigueta / secundaria |
|---|---|---|---|
| Hasta 5 m | IPR W8×10 – W10×12 | PTR 4×6 cal. 7 (tejabán) | Polín C-150 cal. 14 |
| 6–8 m | IPR W12×14 – W12×19 | Joist serie K de 12″ | Polín C-200 cal. 12 |
| 9–12 m | IPR W14×22 – W16×26 | Joist serie K de 16–20″ | Polín Z-200 cal. 12 |
| 13–18 m | IPR W18×35 – W21×44 | Joist serie K/LH de 24–30″ | Polín Z-250 cal. 10 |
| 19–25 m | IPR W24×55 o trabe armada | Joist serie LH | Polín Z-250/Z-300 cal. 10 |
| 26–40 m | Trabe armada de placa o marco rígido | Joist serie DLH o armadura | Polín Z-300 cal. 10 |
Para entrepisos y mezzanines la lógica cambia: la carga viva sube a 250–500 kg/m² y la vigueta suele ser joist o IPR ligera con losacero encima. Consulta cuánto cuesta un mezzanine metálico para el desglose de estructura.
Grados de acero para vigas: A36 vs. A572 Gr.50
| Propiedad | ASTM A36 | ASTM A572 Gr.50 |
|---|---|---|
| Esfuerzo de fluencia (Fy) | 250 MPa (36 ksi) | 345 MPa (50 ksi) |
| Esfuerzo último (Fu) | 400–550 MPa | 450 MPa mín. |
| Costo relativo por kg | Base | +5–10% |
| Peso de estructura para la misma carga | Base | –10–20% (perfiles más ligeros) |
| Uso típico | Vigas secundarias, estructuras ligeras | Vigas principales, marcos rígidos, zona sísmica |
Precio de las vigas de acero: qué determina el costo
Las vigas de acero se cotizan por tonelada fabricada (material + habilitado + soldadura + acabado) o por kilogramo de material. Las diferencias relativas ayudan a presupuestar antes de tener el cálculo:
| Variable | Impacto en el costo |
|---|---|
| Tipo de viga | Joist: –20–35% vs IPR para el mismo claro con carga distribuida; trabe armada: +15–30% por kg vs IPR laminado |
| Grado | A572 Gr.50 +5–10% por kg, pero –10–20% de peso total |
| Acabado | Primario alquidálico = base; epóxico +6–10%; galvanizado por inmersión +25–35% |
| Conexiones | Atornilladas en campo reducen tiempo de montaje; soldadas en taller reducen costo de material |
| Volumen y flete | Proyectos > 20 t bajan el costo por tonelada; el flete desde Monterrey a Sonora es una partida relevante que la fabricación local evita |
¿Cómo se elige la viga correcta para una nave industrial?
La selección depende de cuatro factores: (1) la luz libre requerida —distancia entre columnas—, (2) las cargas de diseño —viento, granizo, uso del techo, cargas colgantes o puente grúa—, (3) el sistema de cubierta —lámina, panel sándwich, policarbonato— y (4) el presupuesto. En SQ Tech realizamos el cálculo estructural completo antes de definir los perfiles.
Para claros menores a 15 metros con cubierta estándar, la combinación más habitual en Sonora es IPR W14×22 + polines Z-200 cal.12 + lámina galvanizada calibre 24. Para claros de 15 a 30 metros, las vigas joist ofrecen mejor relación peso/costo.
Conexiones: soldadas vs. atornilladas
En naves industriales con marcos rígidos, las conexiones viga-columna suelen ser soldadas en taller y atornilladas en sitio (splices). Las conexiones de vigas secundarias son generalmente atornilladas con placa de corte. La elección depende de los requerimientos sísmicos y del protocolo de montaje del proyecto; así lo resolvemos en la estructura metálica que diseñamos, fabricamos y montamos.
Vigas de acero en proyectos SQ Tech
En el Centro de Distribución VH, en Hermosillo, la estructura principal es de IPR con joist en la cubierta; en el Hospital San José, los entrepisos de losacero van sobre vigas grado 50. Donde el catálogo laminado no alcanza, fabricamos trabes armadas de placa, y el PTR completa marcos secundarios y contraventeo.
Preguntas frecuentes sobre vigas de acero
¿Qué tipos de vigas de acero existen?
En construcción industrial en México se usan siete: viga IPR (perfil I de patín ancho o viga W), viga IPS (perfil I de patín estrecho), viga joist (armadura de celosía), vigueta metálica (polín, canal o ángulo), viga tubular HSS/PTR, trabe armada de placa soldada y viga castellada o de alma abierta. Cada una cubre un rango de claro y carga distinto.
¿Qué viga de acero necesito para un claro de 5, 8 o 12 metros?
Como referencia de anteproyecto para cubierta ligera con carga distribuida: 5 m → IPR W8×10 o W10×12; 8 m → W12×14 o W12×19; 12 m → W14×22 o W16×26; de 13 a 18 m → W18×35 a W21×44, o viga joist serie K/LH. El perfil definitivo siempre sale del cálculo estructural con las cargas reales del proyecto.
¿Cuál es la diferencia entre viga IPR, IPS y viga W?
IPR y viga W son el mismo perfil: I de patín ancho (wide flange), designado W en AISC e IPR en México. La IPS es el perfil I estándar (S), menos profundo y con patines angostos de cara interior inclinada; se usa en vigas secundarias y claros cortos. Para vigas principales de nave, el IPR es el estándar.
¿Qué es una vigueta de acero?
Es el elemento secundario que va perpendicular a las vigas principales y recibe la lámina o la losa. Puede ser un polín C o Z, un canal CPS, un ángulo armado o una vigueta joist de celosía. Su función es llevar la carga de la cubierta hacia las vigas principales con el menor peso posible.
¿Cuánto cuestan las vigas de acero?
Se cotizan por tonelada fabricada o por kilogramo. El costo depende del perfil (IPR, joist, trabe armada), el grado (A36 o A572 Gr.50), el acabado (primario, pintura epóxica o galvanizado) y el volumen. Como referencia relativa, el A572 Gr.50 cuesta 5–10 % más por kilo que el A36 pero permite perfiles más ligeros, y el galvanizado añade 25–35 %. Para precio firme, envía tu lista.
¿Cuánto pesa una viga de acero por metro?
El peso está en la designación: en una W12×14 el 14 son libras por pie, es decir 20.8 kg por metro. Una W8×10 pesa 14.9 kg/m; una W16×26, 38.7 kg/m; una W24×55, 81.8 kg/m. Las vigas joist pesan entre 40 % y 60 % menos que una IPR para el mismo claro con carga distribuida.
¿SQ Tech fabrica vigas de acero a la medida?
Sí. Fabricamos vigas IPR habilitadas, trabes armadas de placa, armaduras joist y viguetas en nuestra planta de Hermosillo, con soldadura conforme a AWS D1.1 y corte de placa CNC. Las IPR comerciales también las vendemos directo en Hermosillo, en venta de acero.
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