SIP-urile sunt sisteme modulare prefabricate utilizate în primul rând pentru pereți și acoperișuri, dar aplicabile și pentru podele și alte zone structurale.

SIP-urile utilizează materiale compozite, reduc deșeurile prin metode de construcție modulare, ating valori ridicate de izolare și pot fi utilizate în locul multor metode de construcție convenționale.

LISTA BENEFICILOR și EXPLICAȚII

Alte beneficii

• Viteza de implementare - în conformitate cu principiul “timpul înseamnă bani”, utilizarea SIP-urilor este o metodă modernă de construire a clădirilor, reducând costurile și limitând durata procesului de construcție.
• Suprafață utilă mai mare - pereții mai subțiri și parametrii termici mai buni permit o suprafață utilă mai mare cu până la 10% în comparație cu materialele tradiționale
• Eficiență energetică - reducerea costurilor de operare a clădirii cu aproximativ 40% comparativ cu o clădire tradițională
• Siguranța la foc - TUFF+ Structură de clădire ignifugă
• etanșeitatea compartimentărilor structurale - un element important în standardul caselor pasive și eficiente energetic, care are un impact semnificativ asupra consumului de energie
• Material de construcție sănătos - placarea pereților și a structurii din plăci ecologice MgO este o barieră împotriva formării mucegaiului și a ciupercilor și protejează împotriva putregaiului și a umidității
• Costuri de investiție reduse - timp de implementare mai scurt, fără pierderi de materiale pe șantier
• Sezon de construcție extins - deoarece nu este nevoie de ciment și tencuieli, construcția este posibilă pe tot parcursul anului

MgO poate fi utilizat în construcții ca perete ignifug - și este materialul de siding pentru panourile de perete TUFF+ SIP.

PU, care este materialul TUFF+ SIP CORE, respectă clasificările ignifuge din SUA.

VEZI ȘI TUFF+ Beneficiile clădirii FRP.

SIP sunt supuse la două tipuri majore de sarcină, axială și transversală.

Încărcare axială (presiunea care apasă pe o coloană din partea superioară)

Încărcarea transversală (greutatea unei persoane care stă pe grinda acoperișului) este explicată în fila următoare.

Designul TUFF+ răspunde la sarcini AXIALE, atât distribuite (de obicei, purtătoare de sarcină pe metru sau picior liniar) și sarcini punctuale (de obicei sarcina la care a grindă sau element structural specific trebuie să fie susținută)

SIP-urile pot suporta sarcini verticale substanțiale. 

De exemplu, panourile individuale TUFF+ SIP pot susține un minim de 2500 lb pe picior liniar pentru peste 4,000 lb pe picior liniar. (peste 2 tone pe picior)

 MgO/PU SIPs pot suporta sarcini AXIALE mari
Panourile TUFF+ SIP, care măsoară 100 mm în grosime, 3 m în înălțime și 0,6 m în lățime, vor susține o sarcină verticală minimă de 2500 lb 1134 kg) pe picior liniar folosind o linie TUFF+ mini-SIP. .
Această încărcare depășește încărcarea medie la fundație a unei case tipice cu două etaje, construită prin metode tradiționale, și totuși casele TUFF+ au mai puțin de jumătate din greutatea unei case tradiționale!

Să intrăm în calculele de ce este așa.

Folosind metodele lemn/beton, o casă bungalow cu un etaj va cântări în jur de 135 lb psf, o casă cu două etaje este estimată să cântărească în jur de 275 de lire pe picior pătrat, în timp ce o casă cu trei etaje ar putea cântări aproximativ 350 de lire pe picior pătrat. Casele TUFF+ au o fracțiune din această greutate.

EXEMPLU DE ÎNCĂRCARE
O casă TUFF+ Economy 400sf cu un singur etaj va cântări de obicei mult mai puțin decât un maxim de 33,000 lb (inclusiv conținutul, sarcina de zăpadă etc.) Aceasta este o greutate foarte mică pentru o casă.
Cum putem fi atât de siguri de acest lucru? Deoarece un kit de casă TUFF+ cu un singur etaj (inclusiv toate materialele și amenajarea) de 400sf (40m2) este expediat într-un container de 20′, iar încărcătura absolută a unui kit de această dimensiune nu poate depăși 13 tone.

De fapt, greutatea totală a unei case TUFF+ Kit de 40 de metri pătrați este calculată la mai puțin de 10 tone (22,000lb), INCLUSIV greutatea fundației TUFF+ BASE, 200 de vizitatori care au o petrecere și un metru de zăpadă pe acoperiș!

Sarcina axială TOTALĂ a întregii structuri pe fundație va fi mai mică de 22.000 lb, adică 22.000 / 400 = 55 lb psf (268 KG/m2).

CONCLUZIE #1
Sarcinile TUFF+ House sunt mult mai ușoare decât casele tradiționale din lemn sau beton, cu un factor de 55/135 = 40% din greutatea unei case tradiționale din beton sau lemn, dar mai puternice datorită designului SIP.

NOTĂ MgO /PU SIPs sunt mai rezistente, mult mai rezistente decât construcțiile tradiționale și, de asemenea, mai rezistente decât casele construite cu OSB/EPS SIP.

Pentru a susține greutatea întregii case, nu ar fi nevoie de mai mult de 10 tone sau 22.000 lb, așa cum s-a explicat mai sus. Cu toate acestea, partea superioară a fiecărui metru de lungime a panoului de perete TUFF+ va susține mai mult de 2.500 lb de greutate! Astfel, sarcina distribuită a întregii case poate fi susținută de mai puțin de 9 picioare de perete sau 5 picioare de fundație!
NOTĂ Lungimea peretelui exterior al casei de această dimensiune este de 80 de picioare, deci va suporta o sarcină mai mare de 8 ori decât cea necesară.

CONCLUZIE #2
Pereții SIP de 4,25″ (110 mm) și 10′ înălțime (3 metri înălțime) vor susține cu ușurință o casă cu 4 etaje

Structura SIP mai scurtă are o rezistență la sarcină proporțional mai mare.

ALTE PROPRIETĂȚI SIP

Distribuția uniformă a sarcinii:
Miezul continuu din spumă distribuie forțele de compresie pe întregul panou, în loc să le concentreze pe un cadru, ca în cazul cadrelor tradiționale.

Rezistența la lipire:
Legătura adezivă puternică dintre miezul de spumă și straturile exterioare este esențială pentru transferul eficient al sarcinilor și pentru a asigura că panoul se comportă ca o singură unitate structurală.

Proprietățile materialului:
Spuma de înaltă densitate utilizată în TUFF+ SIP, cum ar fi poliuretanul (PU) sau polistirenul expandat (EPS), oferă o rezistență bună la compresiune și proprietăți de izolare.

Grosimea panoului:
SIP-urile mai groase au capacități de compresie și de îndoire mai mari, deoarece adâncimea mai mare oferă o rezistență mai mare la îndoire și deformare. Kiturile TUFF+ House pot oferi lățimi mai mari ale stratului de izolație, de 6″ (150 mm) și 8″ (200 mm), acolo unde este necesar pentru sarcini TRANSVERSE, cum ar fi subpodelele superioare sau acoperișurile.

Producție controlată în fabrică:
SIP sunt fabricate într-un mediu controlat, asigurând o calitate constantă și dimensiuni exacte, ceea ce contribuie la integritatea lor structurală.

SIP-urile trebuie să mențină integritatea structurală, iar TUFF+ SIP-urile sunt testate în fabrică pentru a se asigura că aceste tipuri de distorsiuni nu se pot produce sub sarcini grele, inclusiv factori de siguranță:

Dimensiunea panoului
Cea mai mare dimensiune a panourilor SIP fabricate până în prezent este de 9′ x 24′ (2,7 x 7m). Panourile curbe sunt posibile, deși nu sunt obișnuite și, adesea, este mai practic să se utilizeze cadre cu stâlpi pentru geometrii neortogonale.

SIP sunt supuse la două tipuri majore de sarcină, axială și transversală.

Încărcarea axială (presiunea care apasă pe o coloană din partea superioară) este abordată în subiectul de mai sus.

Încărcări transversale SIP

(de exemplu, greutatea unei persoane care stă pe grinda acoperișului)
transversală  se referă la o direcție sau un plan perpendicular pe axa longitudinală sau linia mediană. 

Sarcina transversală pe un perete este, de exemplu, forța laterală a vântului.

Încărcarea transversală a podelei exemple sunt mobila (sarcină statică) sau oamenii (sarcină activă)

Încărcarea transversală a acoperișului, este cauzată de zăpadă, apă sau lucrători în construcții.

PERETE SIP - VÂNT URAGAN ÎNCĂRCARE PRESIUNE LATERALĂ

Vânturile de uragan exercită o forță semnificativă asupra pereților exteriori ai unei case.

Acestea pot fi semnificative, după cum se explică mai jos.

Casele TUFF+ SIP sunt proiectate pentru furtuni, uragane, taifunuri etc.

Un cadru din lemn, oțel sau beton NU este necesar... De fapt, clădirea SIP se dovedește a fi mai puternică în practică:

Aceasta este o fotografie a unei zone de locuințe demolate de vântul uraganului:

Uitați-vă la clădirile din lemn și ciment din jurul....., toate demolate. Acesta nu este un exemplu izolat, ci se repetă în timpul multor evenimente de vânt puternic.

 FLOOR SIP Încărcări transversale

ROOF SIP Încărcări transversale

Prin creșterea lățimii unui SIP așezat orizontal, inginerii pot îmbunătăți semnificativ capacitatea structurală de a suporta sarcini și de a rezista la încovoiere și deformare.

Mai exact, rezistența unui SIP orizontal (care acționează ca o grindă) crește proporțional cu cubul înălțimii sale.

Acest factor de rezistență se aplică, de asemenea, la un SIP vertical, cum ar fi un perete, unde înălțimea unui perete SIP de înălțime H8 suportă o sarcină De 512 ori mai mult decât înălțimea unui perete SIP de H1 (dacă structura nu este supusă îndoirii din cauza ruperii panourilor laterale sau a unei aderențe slabe la miez)

Acesta este motivul principal pentru care Clădirea SIP este IMENS de puternică decât construcția de bețe.

Aceste sarcini trebuie să ia în considerare orice poate adăuga forță acoperișului, inclusiv cenușă vulcanică, zăpadă, muncitori pe acoperiș, ploaie puternică, impactul unui copac căzut etc.

Pentru acoperișuri, aceste sarcini trebuie luate în considerare în același timp în care specificația grinzii SIP va fi proiectată pentru a ține cont de întinderea acoperișului între suporturi.

Întinderea acoperișului depinde la rândul său de tipul de canelură utilizat.

O splină SIP este o piesă îngustă, izolată, utilizată pentru a conecta panourile structurale izolate (SIP) între ele, creând o îmbinare puternică și izolată între acestea.

Canelurile TUFF+ SIP sunt fie mini-SIP (canelură S), concepute pentru a se potrivi în nișe de 50 mm în panourile SIP principale, fie canelurile TUFF+ R, mai puternice din punct de vedere structural, care pot permite întinderi ale acoperișurilor de peste 6 metri (20 picioare).

exemplu de diagramă de sarcină SIP cu canelură mini-SIP

• Rezistență și durabilitate:
  Plăcile din MgO sunt cunoscute pentru rezistența și durabilitatea lor ridicată, care le depășesc pe cele din placaj, OSB și plăci aglomerate.
• Rezistență la foc:
  Plăcile de MgO au caracteristici excelente de stingere a incendiilor, depășind placajul și alte materiale de construcție comune.
• Rezistență la apă și mucegai:
  Plăcile din MgO sunt în mod natural rezistente la deteriorarea cauzată de apă și la dezvoltarea mucegaiului, spre deosebire de placajul care poate absorbi umezeala și se poate deteriora.
• Sustenabilitate:
  Plăcile MgO sunt o opțiune durabilă, deoarece sunt fabricate din materiale naturale, pe bază de minerale.
• Construcții mai rapide:
  SIP-urile care utilizează plăci de MgO pot fi asamblate mai rapid decât casele tradiționale, reducând timpul de construcție.
• 
• Reducerea deșeurilor:
  MgO SIPs poate ajuta la reducerea deșeurilor de construcție în comparație cu metodele tradiționale.
• Izolație îmbunătățită:
  MgO SIPs sunt etanșe la aer și izolate, ceea ce duce la o mai bună eficiență energetică și costuri reduse de încălzire/răcire.
• Nu emană gaze nocive:
  Spre deosebire de compozitele din lemn OSB, care pot conține adezivi pe bază de formaldehidă, plăcile din MgO nu conțin COV, promovând o mai bună calitate a aerului interior.
• Versatilitate:
  Plăcile de MgO pot fi utilizate pentru diverse aplicații, inclusiv fațade, soffite, suporturi pentru plăci ceramice, căptușeli pentru pereți și tavane și straturi inferioare.

Placa de MgO este în general considerată mai rezistentă și mai durabilă decât OSB/plywood, în special în contextul panourilor structurale izolate (SIP), oferind o rezistență superioară la foc, rezistență la apă și longevitate.