Clases de sección en estructuras de acero
Qué significa que un perfil sea de Clase 1, 2, 3 o 4, por qué la sección se clasifica por su parte peor, y las dos reglas que permiten rescatar una sección a una clase mejor.
Índice de contenidos
Clasificar una sección sirve para identificar en qué medida su resistencia y su capacidad de giro están limitadas por la abolladura local. Las cuatro clases del Anejo 22:
- Clase 1 — puede formar rótulas plásticas con la capacidad de giro que exige un análisis plástico, sin reducir su resistencia.
- Clase 2 — alcanza su momento resistente plástico, pero con capacidad de giro limitada por abolladura local.
- Clase 3 — la fibra más comprimida puede llegar al límite elástico con distribución elástica de tensiones, pero la abolladura impide desarrollar el momento plástico.
- Clase 4 — la abolladura se produce antes de alcanzar el límite elástico en alguna parte de la sección.
La clase depende de la relación ancho/espesor de las zonas comprimidas, y la sección se clasifica por su zona peor.
Qué puedes hacer con cada clase#
| Clase | Momento resistente | ¿Análisis plástico? |
|---|---|---|
| 1 | Plástico completo | Sí, con capacidad de giro para redistribuir |
| 2 | Plástico completo | No: el giro disponible es limitado |
| 3 | Elástico | No |
| 4 | Elástico con sección eficaz reducida | No |
- En secciones de Clase 4 se aplican los anchos eficaces para recoger la pérdida de resistencia por abolladura, según el apartado 5.2.2 del Anejo 25 del Código Estructural.
Cómo se clasifica: la regla y sus matices#
- La clasificación depende de la relación ancho/espesor de las zonas sujetas a compresión.
- Las zonas comprimidas incluyen toda zona total o parcialmente comprimida bajo la combinación de cargas considerada. Ojo: cambia con la combinación, no es una propiedad fija del perfil.
- Las distintas zonas —ala, alma— pueden ser de clases diferentes.
- La sección se clasifica según la Clase más alta (menos favorable) de sus zonas comprimidas.
- Alternativamente, puede definirse indicando tanto la clase del ala como la del alma por separado.
- Los límites entre las Clases 1, 2 y 3 se obtienen de la Tabla 5.2. Una zona que no cumpla los límites de Clase 3 se toma como Clase 4.
Las dos reglas que pueden rescatar tu sección#
Si la clasificación te sale desfavorable, antes de cambiar de perfil conviene comprobar si aplican estas dos excepciones del propio apartado 5.5.2:
Alma Clase 3 con alas Clase 1 o 2 → Clase 2#
Las secciones con alma de Clase 3 y alas de Clase 1 o 2 pueden clasificarse como Clase 2, adoptando un alma eficaz de acuerdo con el apartado 6.2.2.4. Es el caso típico de perfiles armados con alma esbelta y alas robustas, y permite seguir contando con el momento plástico.
Clase 4 tratada como Clase 3#
Las secciones de Clase 4 pueden tomarse como Clase 3 si las proporciones ancho/espesor son menores que los límites de Clase 3 de la Tabla 5.2, multiplicando ε por √(fy/γM0 / σcom,Ed), siendo σcom,Ed la tensión de cálculo máxima en la zona, obtenida de un análisis de primer orden o, si procede, de segundo orden.
Y una tercera vía: cuando se considera que el alma resiste únicamente esfuerzos cortantes y no contribuye a flectores ni axiles, la sección puede definirse como Clase 2, 3 o 4 según únicamente la clase de las alas.
Por qué no publicamos aquí la Tabla 5.2#
Preguntas frecuentes#
¿Qué diferencia hay entre una sección Clase 1 y Clase 2?
Ambas alcanzan el momento resistente plástico, pero solo la Clase 1 tiene la capacidad de giro necesaria para un análisis plástico con redistribución de esfuerzos. En la Clase 2 la abolladura local limita el giro, así que puede agotar el momento plástico pero no sostener la rotación que exige la formación de un mecanismo.
¿Un perfil tiene siempre la misma clase?
No. La clasificación depende de las zonas comprimidas bajo la combinación de cargas considerada, así que un mismo perfil puede ser de una clase en flexión y de otra en compresión. Hay que clasificar para cada situación de cálculo, no una vez por perfil.
¿Qué hago si mi sección sale de Clase 4?
Antes de cambiar el perfil, comprobar dos cosas: si el alma es Clase 3 y las alas Clase 1 o 2, la sección puede clasificarse como Clase 2 usando un alma eficaz; y si las proporciones cumplen los límites de Clase 3 corrigiendo ε por la tensión real de cálculo, puede tratarse como Clase 3. Si no aplica ninguna, hay que trabajar con anchos eficaces según el Anejo 25.
¿Cómo se clasifica una sección cuyo ala y alma son de clases distintas?
Por la clase más alta, es decir, la menos favorable de sus zonas comprimidas. Alternativamente, el Anejo 22 permite definir la sección indicando por separado la clase del ala y la del alma, con las excepciones previstas en los apartados 6.2.1(10) y 6.2.2.4(1).
Fuente oficial#
Apartado 5.5.2 del Anejo 22 del Código Estructural (Real Decreto 470/2021). Contrastado directamente contra el texto oficial publicado en el BOE. Ante cualquier discrepancia, prevalece el texto oficial.
¿Tu perfil sale Clase 4?
Antes de cambiarlo, hay dos reglas del Anejo 22 que pueden rescatarlo. Dinos el perfil y el estado tensional y te decimos si te aplican, con el artículo citado.
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