La construcción modular crea condiciones de carga diferentes a las de los edificios convencionales
En los edificios convencionales, los paneles de pared se instalan después de que se completa la estructura primaria de acero u hormigón. En la construcción modular, los paneles de pared se ensamblan dentro de los módulos-construidos en fábrica y permanecen unidos durante el levantamiento, el transporte y la instalación.
Un módulo completo puede ser:
Estas operaciones generan cargas de flexión y torsión que no están presentes durante la ocupación normal del edificio.
Por ejemplo, un módulo que mide este tamaño puede experimentar una deformación temporal durante el levantamiento con una grúa si los paneles de pared no pueden transferir cargas cortantes entre los miembros de la estructura.
Los paneles alveolares aumentan la rigidez del panel al separar dos láminas frontales con una estructura de núcleo celular, lo que permite que el panel transfiera cargas de flexión y corte sin aumentar significativamente el peso.
Los paneles alveolares reducen la carga muerta sin utilizar láminas metálicas delgadas
Un panel alveolar es una estructura tipo sándwich formada por:
Una configuración común utilizada en la construcción modular es:
| Componente | Especificación |
|---|---|
| Hoja frontal | Aluminio de 0,7 a 1,0 mm |
| Altura del núcleo | 10-25 milímetros |
| Tamaño de celda | 6-10 milímetros |
| Adhesivo | Epoxi o poliuretano |
El núcleo alveolar aumenta la distancia entre las láminas frontales, aumentando el módulo de sección y la resistencia a la flexión.
Los límites de peso para el transporte influyen en la selección del material
Los edificios modulares se transportan según las normas de peso en carretera.
En muchas rutas de transporte, las cargas por eje y el peso bruto del vehículo determinan el tamaño máximo de un módulo.
Cuando los sistemas de paredes se vuelven más pesados, los fabricantes deben reducir:
Los paneles alveolares reducen el peso del conjunto de pared manteniendo el espesor del panel.
Por ejemplo:
|
Material |
Peso aproximado |
|---|---|
| Contrachapado de 18 mm | 10–13 kg/m² |
| Conjunto de yeso de 25 mm | 18–22 kg/m² |
| Panel alveolar de aluminio de 25 mm | 5–8 kg/m² |
Los valores reales dependen del espesor de la piel y la densidad del núcleo.
El menor peso de la pared permite a los fabricantes transportar módulos terminados más grandes dentro de las restricciones de transporte.
Los paneles alveolares se adaptan a los sistemas mecánicos-instalados en fábrica
La construcción modular integra cada vez más los servicios de construcción antes del envío.
Los conjuntos de paredes y techos pueden contener:
Las operaciones típicas de una fábrica incluyen:
Los paneles de nido de abeja se pueden mecanizar-con CNC antes de la instalación.
Luego el panel llega al sitio con las aperturas de servicio ya preparadas.
Esto reduce el corte en el campo y evita exponer los materiales interiores a la intemperie durante la construcción.
La exposición a la humedad cambia los requisitos de los materiales.
Los módulos de baño y los cuartos húmedos prefabricados se ensamblan antes del transporte.
Para evitar la entrada de humedad al conjunto del panel, los fabricantes suelen:
Por lo tanto, la resistencia a la humedad depende no sólo del material del núcleo sino también de los detalles del sellado de los bordes.
El comportamiento frente al fuego se evalúa a nivel de montaje
Los requisitos contra incendios para edificios modulares están determinados por las normas de construcción locales.
Para los paneles alveolares, el comportamiento al fuego depende de:
Los adhesivos, laminados y selladores pueden influir en:
Un núcleo alveolar de aluminio no aporta combustible durante la combustión.
Debido a esto, los equipos de adquisiciones generalmente solicitan informes de pruebas de incendio para el conjunto completo en lugar de evaluar los componentes individuales por separado.
Modos de falla comunes en aplicaciones de construcción modular
Los equipos de adquisiciones solicitan cada vez más datos de ingeniería porque los paneles alveolares fallan de manera diferente a los tableros sólidos.
Los modos de falla típicos incluyen:
| Modo de falla | Causa |
|---|---|
| Trituración de núcleos | Carga puntual concentrada |
| Delaminación de la piel | Fallo adhesivo |
| Insertar Extraer-Extraer | Refuerzo incorrecto |
| Corrosión de bordes | Sellado de bordes dañados |
| Abolladuras superficiales | Impacto durante el transporte |
Conclusión
Los paneles alveolares se especifican cada vez más en la construcción modular porque su estructura tipo sándwich aborda varias limitaciones de ingeniería creadas por los edificios-construidos en fábrica.
La estructura transfiere cargas de flexión a través de láminas frontales separadas, reduce el peso del ensamblaje de la pared durante el transporte, se adapta a los servicios de construcción pre-instalados y permite reemplazar los paneles dañados sin modificar la estructura primaria.
Para los ingenieros de adquisiciones, la selección del panel debe basarse en factores mensurables como:
Estas características influyen directamente en el transporte, la instalación, el mantenimiento y el rendimiento del servicio a largo plazo-dentro de los sistemas de construcción modular.
