Edificios prefabricados a partir de paneles sándwich: características estructurales y estructurales.

El contenido del artículo

• Características de los edificios prefabricados.
• Variedades y alcance
• Fundación y base portante
• Tipos de paneles usados
• Problemas de fuerza y ​​resistencia sísmica
• Acabado y ahorro de calor

Los beneficios de la construcción de alta velocidad son difíciles de sobreestimar. Los métodos para la construcción rápida de casas se distinguen por una serie de características de diseño interesantes y el uso de materiales de construcción especiales. Esto es lo que se discutirá en nuestra revisión de hoy..

Características de los edificios prefabricados.

La tecnología de la construcción acelerada debe su apariencia al rápido desarrollo de la industria. Con el tiempo, se requirieron más y más locales para la producción y almacenamiento de productos, por lo que el sistema de ensamblaje modular fue útil. Resultó muy inteligente fabricar bloques de construcción de gran formato en un método de fábrica y luego ensamblarlos en el sitio..

Pero las tecnologías han ido más allá, incluida la función de aislamiento confiable y aislamiento acústico en los principios del ensamblaje modular. Y todo el proceso de montaje de edificios modulares se describió con suficiente detalle en la documentación adjunta..

Este principio es la base de casi todos los edificios prefabricados: desde hangares sin aislamiento hasta casas cómodas. Solo difieren los materiales con los que están hechos los módulos, los métodos de fijación, el procedimiento de montaje y la configuración de la base de soporte. Todas estas características forman la base de un proyecto de construcción individual, que el fabricante suministra cada conjunto de una casa «rápida»..

Variedades y alcance

Los edificios de varios pisos y los pabellones a gran escala se erigen sobre la base de un sistema de estructura de acero al carbono sólido. Posteriormente, las paredes de cerramiento se unen al marco, la mayoría de las veces están hechas con paneles sándwich: un relleno aislante del calor encerrado entre dos capas protectoras de acero con un revestimiento de polímero que evita la corrosión..

Dichas estructuras de cerramiento son autoportantes, por lo tanto, en el diseño, el cálculo de resistencia se realiza, por regla general, solo para el marco. Para las paredes, que sirven como el «caparazón» del edificio, solo se determinan la carga de viento permisible, los desplazamientos sísmicos y térmicos aceptables de las partes..

Para la construcción residencial, los edificios con elementos de madera tanto del marco de soporte como de la carcasa protectora del sándwich son familiares. Estos materiales tienen la ventaja de ser ecológicos, asequibles y fáciles de reciclar. Las estructuras metálicas ligeras también son aplicables, pero para la mayoría de ellas en Rusia todavía no existe un sistema de estandarización, lo que complica el trabajo de diseño y el paso de la experiencia estatal..

El tercer tipo de estructuras son las edificaciones no aisladas con fines técnicos, principalmente almacenes y hangares para equipos. Entre los desarrolladores privados, los agricultores y empresarios de la industria agrícola suelen estar interesados ​​en tales edificios. Esta es una forma relativamente económica y rápida de construir un granero seco interior y luego desarmarlo y moverlo con la misma rapidez..

Fundación y base portante

En las primeras páginas de la mayoría de los proyectos, los requisitos básicos para la base de un edificio prefabricado están regulados y se puede rastrear su principal ventaja: bajo peso y poca carga en el suelo. Se entiende que el dispositivo de cimentación lo realiza el cliente del proyecto de forma independiente y, a menudo, no se indica su tipo específico. Se pueden configurar los principales parámetros:

• configuración y dimensiones generales;
• fuerza y ​​capacidad de carga establecidas;
• número y ubicación de elementos incrustados;
• zonas y direcciones de acción de cargas atípicas.

Todo lo demás: el esquema de refuerzo, la marca y la clase de concreto, su resistencia a las heladas y la absorción de agua están determinados por la organización que desarrolla la base en función de los requisitos para el proyecto de la casa prefabricada. Casi todos los tipos de cimientos son adecuados, con la excepción de los cimientos de bloques prefabricados. Sin embargo, con mayor frecuencia se da preferencia a los cimientos de pilotes enrejados debido a su versatilidad y beneficios en la velocidad y costo de su construcción..

Para los marcos de paredes de madera, se pueden utilizar tanto andamios convencionales secados al horno como productos manufacturados como vigas en T. Los marcos de pared de acero pueden incluir elementos de una gama estándar de acero estructural o de elementos de estructuras de paredes delgadas de acero ligero (LSTC). Este último es más típico para los desarrolladores individuales que descuidan la estandarización para ahorrar dinero, lo que está plagado de colapso del edificio debido a la baja calidad de los productos (perfiles térmicos)..

Tipos de paneles usados

Las estructuras de cerramiento de casas prefabricadas, dependiendo de la disponibilidad de aislamiento, se pueden realizar tanto con paneles sándwich como con chapas perfiladas. Y si la instalación de una cerca no aislada es simple y familiar para muchos, el montaje de paredes a partir de paneles tiene una serie de características..

Los paneles de madera crean la carcasa más homogénea sin puentes fríos. Las ranuras de los extremos en ellos están provistas para una unión firme con los bastidores del marco, pero el orden de ensamblaje y fijación puede ser específico. Por lo tanto, el marco de las casas de madera se encuentra con mayor frecuencia dentro de los paneles de cerramiento y se erige a medida que se ensamblan las paredes de cerramiento..

Los paneles SIP con un revestimiento metálico rodean preferiblemente el marco con un contorno continuo. Se logra una alta densidad de conexión de los elementos de la pared debido a los cierres de perfil y las superposiciones especiales para unir los extremos cortados. Debido a su alta resistencia intrínseca, los paneles metálicos permiten aumentar la separación de los bastidores del bastidor o absorber parte de la carga del rodamiento. Por lo general, tienen un formato bastante grande, requieren la participación de equipos de elevación y especialistas calificados que estén familiarizados con la tecnología de instalación compleja..

Problemas de fuerza y ​​resistencia sísmica

La confiabilidad de las casas prefabricadas depende completamente de la escrupulosidad del contratista involucrado en el desarrollo de la casa. La tecnología en sí no causa ninguna queja, se ha arraigado bien en países con alta actividad sísmica, como Escandinavia y Japón, por varias razones..

El primero de ellos es el conocimiento confiable de los parámetros de la casa terminada, porque las características técnicas de los elementos prefabricados y las conexiones son bastante simples de calcular. Lo que no se puede decir sobre la mampostería, cuya calidad depende de la profesionalidad del albañil, e incluso de las estructuras monolíticas de hormigón armado, cuyos defectos pueden deberse a la baja calidad del hormigón o una violación de la tecnología de su vertido..

El conjunto de la casa prefabricada ha sido cuidadosamente calculado y pensado. Si el montaje se lleva a cabo de acuerdo con las instrucciones adjuntas, las características de la casa corresponderán exactamente a los requisitos del proyecto..

Acabado y ahorro de calor

El uso de losas con aislamiento estructural (SIP) como elemento principal de las estructuras de cerramiento está asociado con una serie de desventajas, pero tiene una ventaja importante. Tienen las tasas más altas de aislamiento térmico y absorción acústica, pero su uso imprudente puede causar una serie de problemas en el futuro..

El primero es el rendimiento superficial del cálculo de la ingeniería térmica. El diseñador no sabe de manera confiable qué acabado interno y externo adicional realizará el desarrollador, cómo se protegerá el aislamiento y se organizará la ventilación. A menudo, las casas prefabricadas pierden la mayoría de los beneficios debido al deterioro del aislamiento asociado con un cambio en el punto de rocío calculado..

El problema se soluciona en parte por una amplia variedad de rellenos para alambre aislante autoportante, entre los que se encuentran la lana de roca de diferentes densidades y materiales sintéticos (poliestireno expandido, espuma de poliuretano), caracterizados por una absorción de agua nula y una alta resistencia a la condensación. La elección de un aislamiento más perfecto depende de su coste, por lo que debe estar técnicamente justificado.

Finalmente, queda la cuestión de los acabados decorativos. Para el alambre aislado autoportante de metal, de hecho, no es necesario, aunque el revestimiento terminado parece monótono. Por otro lado, con una inversión adicional de fondos, es posible instalar un tipo de revestimiento de acabado seco o húmedo: el aislamiento no requiere protección adicional.

En cuanto a los paneles de madera, también tienen un alto grado de localización de relleno y la envolvente del edificio mantiene su integridad a lo largo del tiempo. Muy a menudo, la decoración interior y exterior se lleva a cabo de acuerdo con el esquema del marco, utilizando revestimiento o casa de bloques, y dentro de las instalaciones: revestimiento de placas de yeso. Sin embargo, el enlucido del alambre aislado autoportante también es posible desde el interior o el exterior..