TIPO DE ROSCAS EN TORNILLOS ESTRUCTURALES

Clasificación, Normas y Aplicaciones

A continuación presentamos las diferentes tipos de roscas que se utilizan generalmente para tornillos estructurales.

Introducción

La rosca es uno de los elementos más importantes en un tornillo, pues permite convertir el par de apriete en tensión axial para sujetar las piezas. En el caso de los tornillos estructurales usados en construcción de acero —como los ASTM A325, A490 o tornillos de tensión controlada—, la geometría, tipo y precisión de la rosca son determinantes para garantizar la seguridad de la unión.

En este artículo exploraremos los tipos de roscas más comunes en tornillos estructurales, sus normas internacionales (ASTM, ANSI/ASME, ISO, AISC), así como sus ventajas técnicas, propiedades mecánicas y aplicaciones prácticas.

Tipos de roscas en tornillos estructurales

1. Clasificación general de las roscas

a) Según su forma geométrica

Rosca en V (triangular): La más común en tornillos estructurales. Ángulo de flanco: 60°.
Rosca cuadrada y trapezoidal: Usada más en sistemas de transmisión de fuerza (husillos), no en uniones estructurales.

b) Según su paso (distancia entre filetes)

Rosca gruesa (UNC, Unified National Coarse):
- Paso más grande, menos filetes por pulgada.
- Mayor resistencia al desgaste y al daño por ensamble repetitivo.
- Estándar en tornillos estructurales A325 y A490.
Rosca fina (UNF, Unified National Fine):
- Más filetes por pulgada.
- Mayor área de contacto, lo que ofrece más resistencia a la vibración.
- Menos común en construcción estructural, pero útil en maquinaria.
Rosca extrafina (UNEF):
- Paso aún más cerrado.
- Aplicación en sistemas de precisión, no en construcción estructural.

c) Según su sistema de medida

Rosca unificada (UNC/UNF – sistema imperial):
- Definida por la norma ANSI/ASME B1.1.
- Utilizada en tornillos estructurales en Norteamérica.
Rosca métrica (M):
- Definida por la norma ISO 68-1 / ISO 965-1.
- Se usa más en tornillos industriales y construcción fuera de EE.UU.

2. Normas aplicables a las roscas en tornillos estructurales

ASTM A325 / ASTM A490: Especifican tornillos estructurales de alta resistencia con rosca gruesa tipo UNC.
ANSI/ASME B1.1: Define dimensiones, tolerancias y clases de ajuste para roscas unificadas (UNC, UNF, UNEF).
ISO 898-1 / ISO 965-1: Normas para roscas métricas.
AISC (American Institute of Steel Construction): Establece requisitos de uso de roscas en conexiones estructurales.
RCSC Specification for Structural Joints Using High-Strength Bolts: Regula la instalación de tornillos estructurales en EE.UU., incluyendo roscas y su preparación.

3. Propiedades técnicas de las roscas

Ángulo del filete:

UNC y UNF → 60°.
Rosca Whitworth (BSW) → 55° (menos usada en construcción moderna).
Profundidad de rosca:

Influye en la resistencia al arrancamiento.
Las roscas gruesas tienen mayor profundidad, lo que mejora su desempeño en materiales blandos.
Clases de ajuste (fit classes):

2A / 2B: Estándar, equilibrio entre resistencia y facilidad de montaje.
3A / 3B: Ajuste más apretado, mayor precisión y resistencia a la vibración.
En tornillería estructural casi siempre se emplea 2A (externa) / 2B (interna).

4. Rosca laminada vs. rosca cortada

Rosca cortada (cut thread):

Se obtiene por maquinado (torneado o fresado).
Menor resistencia en la raíz del filete por corte de fibras del acero.
Usada en tornillos de bajo volumen o especiales.

Rosca laminada (rolled thread):

Se fabrica por deformación en frío, comprimiendo el material con rodillos.
Ventajas:

Fibras del material continúan sin interrupción → mayor resistencia a la fatiga.
Mejor acabado superficial, reduce concentraciones de esfuerzo.
Mayor dureza superficial por endurecimiento por deformación en frío.
Ahorro de material y producción más rápida.
Es el estándar en tornillos estructurales de alta resistencia (A325, A490, TC bolts).

5. Composición química y resistencia de los aceros en tornillería estructural

Ejemplo de composiciones para tornillos ASTM:

A325 (equivalente SAE J429 Grado 5):

C: 0.25 – 0.58%
Mn: 0.60 – 1.35%
Tracción mínima: 120 ksi (830 MPa)
A490 (equivalente SAE J429 Grado 8):

C: 0.20 – 0.55%
Mn: 0.60 – 0.90%
Cr + Mo + B (en aleaciones).
Tracción mínima: 150 ksi (1040 MPa)

En ambos casos, las roscas laminadas mejoran el desempeño en fatiga y la resistencia al deslizamiento.

6. Aplicaciones prácticas de cada tipo de rosca

UNC (rosca gruesa):

Estándar en estructuras de acero, puentes, naves industriales.
Mejor desempeño en montaje rápido en campo.
UNF (rosca fina):

Usada en maquinaria de precisión, automotriz y aeronáutica.
No recomendada para montaje estructural en obra.
Rosca métrica (M):

Aplicaciones en Europa, Asia y proyectos internacionales.
Tornillos de alta resistencia ISO 898-1 Grado 8.8, 10.9 y 12.9.
Rosca laminada:

Usada en tornillos de tensión controlada y de alta resistencia.
Mayor vida útil bajo cargas dinámicas.

Comparativa técnica de tipos de rosca en tornillos estructurales

Tipo de rosca	Norma	Paso	Uso principal	Ventajas
UNC	ANSI/ASME B1.1	Grueso	Construcción estructural	Fácil ensamble, resistente a daños
UNF	ANSI/ASME B1.1	Fino	Maquinaria, automotriz	Mejor resistencia a vibración
Métrica (M)	ISO 965-1	Variable	Construcción internacional	Estándar ISO global
Laminada	ASTM A325/A490	Variable	Tornillos estructurales	Mayor resistencia a fatiga y corrosión
Cortada	Varias	Variable	Tornillos especiales	Menor resistencia, costo mayor

Conclusión

El tipo de rosca en tornillos estructurales no es un detalle menor: es un factor determinante para la resistencia, durabilidad y seguridad de la unión. En la construcción de acero, los tornillos con rosca gruesa UNC y laminada son el estándar, pues ofrecen máxima resistencia a fatiga, facilidad de instalación y confiabilidad estructural.

En CTG Tornillos Estructurales ofrecemos tornillos de alta resistencia con roscas certificadas bajo normas ASTM, ASME e ISO, asegurando un desempeño óptimo en los proyectos más exigentes.

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