Los SIP son sistemas modulares prefabricados. Se utiliza principalmente para paredes y techos, pero también se puede aplicar a pisos y otras áreas estructurales.

Los SIP emplean materiales compuestos, reducen los residuos gracias a los métodos de construcción modular, alcanzan altos valores de aislamiento y pueden utilizarse en lugar de muchos métodos de construcción convencionales.

LISTA DE BENEFICIOS y EXPLICACIONES

Otros beneficios

• Rapidez de implementación: de acuerdo con el principio de “el tiempo es dinero”, el uso de SIP es un método moderno para construir edificios, reducir costos y limitar la duración del proceso de construcción.
• Más área útil: las paredes más delgadas y los mejores parámetros térmicos permiten hasta 10% más de área útil en comparación con los materiales tradicionales.
• Eficiencia energética: reducción de los costos operativos del edificio en aproximadamente 40% en comparación con un edificio tradicional.
• Seguridad contra incendios: estructura de edificio ignífuga TUFF+.
• Estanqueidad de las particiones estructurales: un elemento importante en el estándar de las casas pasivas y energéticamente eficientes, que tiene un impacto significativo en el consumo de energía.
• Material de construcción saludable: el revestimiento de paredes y estructuras con paneles ecológicos de MgO actúa como barrera contra la formación de moho y hongos y protege contra la putrefacción y la humedad.
• Menores costos de inversión: tiempo de implementación más corto, sin pérdidas de material en la obra.
• Temporada de construcción prolongada: al no necesitar cemento ni yesos, la construcción es posible durante todo el año.

El MgO se puede utilizar en la construcción como pared ignífuga y es el material de revestimiento de los paneles de pared TUFF+ SIP.

El PU, que es el material del NÚCLEO SIP de TUFF+, cumple con las normas de resistencia al fuego de EE. UU.

VÉASE TAMBIÉN TUFF+ Ventajas de la construcción con FRP.

Los SIP están sujetos a dos tipos principales de carga: axial y transversal.

Carga axial (la presión que ejerce una columna desde arriba).

La carga transversal (el peso de una persona de pie sobre una viga del techo) se explica en la siguiente pestaña.

El diseño TUFF+ soporta cargas AXIALES tanto distribuidas (normalmente soportando cargas) por pie lineal o metro) y cargas puntuales (normalmente la carga donde un viga específica o elemento estructural necesita apoyo)

Los SIP pueden soportar cargas verticales considerables. 

Por ejemplo, los paneles TUFF+ SIP individuales pueden soportar un mínimo de 2500 lb por pie lineal para más de 4,000 libras por pie lineal. (más de 2 toneladas por pie)

 Los SIP de MgO/PU pueden soportar cargas AXIALES elevadas.
Los paneles TUFF+ SIP, con un grosor de 100 mm, una altura de 3 m y una anchura de 0,6 m, soportarán una carga vertical mínima de 2500 lb (1134 kg) por pie lineal utilizando una línea TUFF+ mini-SIP. .
Esta capacidad de carga supera la carga media sobre los cimientos de una vivienda típica de dos plantas construida con métodos tradicionales y, sin embargo, las viviendas TUFF+ pesan menos de la mitad que una vivienda tradicional.

Veamos los cálculos que explican por qué es así.

Utilizando métodos de madera/hormigón, una casa tipo bungalow de una planta pesará alrededor de 135 libras por pie cuadrado, una casa de dos plantas pesará aproximadamente 275 libras por pie cuadrado, mientras que una de tres plantas podría pesar alrededor de 350 libras por pie cuadrado. Las casas TUFF+ pesan una fracción de este peso.

EJEMPLO DE CARGA
Una casa de una sola planta TUFF+ Economy de 37 m² suele pesar mucho menos que un máximo de 15 000 kg (incluyendo el contenido, la carga de nieve, etc.). Se trata de un peso muy bajo para una casa.
¿Cómo podemos estar tan seguros de esto? Porque un kit para casa de una sola planta TUFF+ (que incluye todos los materiales y el equipamiento) de 400 pies cuadrados (40 m²) se envía en un contenedor de 20 pies y la carga absoluta de un kit de este tamaño no puede superar las 13 toneladas.

De hecho, el peso total de una casa con un kit TUFF+ de 40 metros cuadrados se calcula en menos de 10 toneladas (22 000 lb), INCLUIDO el peso de los cimientos TUFF+ BASE, 200 invitados en una fiesta y un metro de nieve en el techo.

La carga axial TOTAL de toda la estructura sobre los cimientos será inferior a 22,000 lb, lo que equivale a 22,000 / 400 = 55 lb psf (268 kg/m²).

CONCLUSIÓN #1
Las cargas de las casas TUFF+ son mucho más ligeras que las de las casas tradicionales de madera o hormigón, en una proporción de 55/135 = 40% del peso de una casa tradicional de hormigón o madera, pero más resistentes gracias al diseño SIP.

NOTA: Los paneles SIP de MgO/PU son más resistentes, mucho más resistentes que los diseños de construcción tradicionales, y también más resistentes que las casas construidas con paneles SIP de OSB/EPS.

Para soportar el peso de toda la casa se necesitarían no más de 22,000 lb o 10 toneladas, como se ha explicado anteriormente. Sin embargo, la parte superior de cada pie de longitud del panel de pared TUFF+ soportará más de 2500 lb de peso. Por lo tanto, la carga distribuida de toda la casa puede ser soportada por menos de 9 pies de pared o 5 pies de cimientos.
NOTA: La longitud de la pared exterior de una casa de este tamaño es de 80 pies, por lo que soportará una carga superior a 8 veces la requerida.

CONCLUSIÓN #2
Las paredes SIP de 4.25″ (110 mm) y 10′ de altura (3 metros) soportarán fácilmente una casa de 4 pisos.

La estructura SIP más corta tiene una capacidad de carga proporcionalmente mayor.

OTRAS PROPIEDADES DE SIP

Distribución uniforme de la carga:
El núcleo de espuma continua distribuye las fuerzas de compresión por todo el panel, en lugar de concentrarlas en un marco como ocurre en los marcos tradicionales.

Resistencia de la unión:
La fuerte unión adhesiva entre el núcleo de espuma y las capas externas es fundamental para transferir las cargas de manera eficaz y garantizar que el panel se comporte como una sola unidad estructural.

Propiedades del material:
La espuma de alta densidad utilizada en los paneles SIP TUFF+, como el poliuretano (PU) o el poliestireno expandido (EPS), ofrece una buena resistencia a la compresión y buenas propiedades aislantes.

Espesor del panel:
Los SIP más gruesos tienen mayor capacidad de compresión y flexión, ya que su mayor profundidad proporciona una mayor resistencia al pandeo y a la flexión. Los kits TUFF+ House pueden proporcionar capas aislantes de mayor grosor, de 150 mm (6″) y 200 mm (8″), cuando se requiere para cargas TRANSVERSALES, como subsuelos superiores o cubiertas.

Fabricación controlada en fábrica:
Los SIP se fabrican en un entorno controlado, lo que garantiza una calidad constante y unas dimensiones precisas, lo que contribuye a su integridad estructural.

Los SIP deben mantener su integridad estructural y los SIP TUFF+ se someten a pruebas en fábrica para garantizar que este tipo de distorsiones no se produzcan bajo cargas pesadas, incluyendo factores de seguridad:

Tamaño del panel
El panel SIP más grande fabricado hasta la fecha mide 2,7 x 7 m (9′ x 24′). Es posible fabricar paneles curvos, aunque no es habitual, y a menudo resulta más práctico utilizar estructuras de montantes para geometrías no ortogonales.

Los SIP están sujetos a dos tipos principales de carga: axial y transversal.

La carga axial (la presión que ejerce una columna desde arriba) se aborda en el tema anterior.

Cargas transversales SIP

(por ejemplo, el peso de una persona de pie sobre una viga del techo)
transversal  Se refiere a una dirección o plano que es perpendicular al eje longitudinal o línea media. 

Carga transversal sobre una pared es, por ejemplo, la fuerza del viento lateral.

Carga transversal del piso Algunos ejemplos son los muebles (carga estática) o las personas (carga activa).

Carga transversal del techo, es causado por la nieve, el agua o los trabajadores de la construcción.

WALL SIP – CARGA DE PRESIÓN LATERAL DEL VIENTO DE HURACÁN

Los vientos huracanados ejercen una fuerza considerable sobre las paredes exteriores de una casa.

Estos pueden ser significativos, como se explica a continuación.

Las casas TUFF+ SIP están diseñadas para soportar tormentas, huracanes, tifones, etc.

No se requiere una estructura de madera, acero y hormigón... De hecho, los edificios SIP demuestran ser más resistentes en la práctica:

Esta es una foto de una zona residencial destruida por los vientos huracanados:

Observe los edificios de madera y cemento que lo rodean... todos demolidos. Este no es un caso aislado, sino que se repite durante muchos episodios de fuertes vientos.

 FLOOR SIP Cargas transversales

SIP DE TECHO Cargas transversales

Al aumentar el ancho de un SIP colocado horizontalmente, los ingenieros pueden mejorar significativamente la capacidad estructural para soportar cargas y resistir la flexión y la deformación.

En concreto, la resistencia de un SIP horizontal (que actúa como viga) aumenta proporcionalmente al cubo de su altura.

Este factor de resistencia también se aplica a un SIP vertical, como una pared, donde la altura de una pared SIP de altura H8 soporta una carga. 512 veces más que la altura de una pared SIP de H1 (si la estructura no está sujeta a flexión debido a la fractura del panel lateral o a una mala adhesión al núcleo)

Esta es la razón fundamental por la que Los edificios SIP son MUCHO más resistentes. que la construcción con vigas.

Estas cargas deben tener en cuenta cualquier elemento que pueda añadir fuerza al techo, incluyendo cenizas volcánicas, nieve, trabajadores en el techo, lluvias intensas, el impacto de un árbol caído, etc.

Para los techos, estas cargas deben tenerse en cuenta al mismo tiempo que se diseñan las especificaciones de la viga SIP para adaptarse a la luz del techo entre los soportes.

La luz del techo depende, a su vez, del tipo de spline utilizado.

Una spline SIP es Pieza estrecha y aislante que se utiliza para unir paneles aislantes estructurales (SIP), creando una unión resistente y aislante entre ellos..

Las lengüetas TUFF+ SIP son mini-SIP (lengüeta en S), diseñadas para encajar en huecos de 50 mm en los paneles SIP principales, o la lengüeta TUFF+ R, estructuralmente más resistente, que permite luces de cubierta de más de 6 metros.

Ejemplo de tabla de carga SIP con spline mini-SIP

• Resistencia y durabilidad:
  Las placas de MgO son conocidas por su alta resistencia y durabilidad, que superan a las de la madera contrachapada, los tableros OSB y los tableros de partículas.
• Resistencia al fuego:
  Las placas de MgO tienen excelentes características de extinción de incendios, superando al contrachapado y otros materiales de construcción comunes.
• Resistencia al agua y al moho:
  Los tableros de MgO son naturalmente resistentes al daño causado por el agua y al crecimiento de moho, a diferencia de la madera contrachapada, que puede absorber humedad y deteriorarse.
• Sostenibilidad:
  Los paneles de MgO son una opción sostenible, ya que están fabricados con materiales naturales de origen mineral.
• Construcción más rápida:
  Los SIP que utilizan paneles de MgO se pueden montar más rápido que las casas tradicionales construidas con vigas, lo que reduce el tiempo de construcción.
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• Reducción de residuos:
  Los SIP de MgO pueden ayudar a reducir los residuos de construcción en comparación con los métodos tradicionales.
• Aislamiento mejorado:
  Los SIP de MgO son herméticos y aislantes, lo que mejora la eficiencia energética y reduce los costos de calefacción/refrigeración.
• Sin emisiones nocivas:
  A diferencia de los compuestos de madera OSB, que pueden contener pegamentos a base de formaldehído, los paneles de MgO no contienen COV, lo que favorece una mejor calidad del aire interior.
• Versatilidad:
  Las placas de MgO se pueden utilizar para diversas aplicaciones, incluyendo fascias, sofitos, soportes para baldosas, revestimientos de paredes y techos, y capas base.

En general, se considera que los paneles de MgO son más resistentes y duraderos que los paneles OSB/contrachapados, especialmente en el contexto de los paneles aislantes estructurales (SIP), ya que ofrecen una resistencia superior al fuego y al agua, así como una mayor longevidad.