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PANELES ESTRUCTURALES

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by

micaela raso

on 1 October 2014

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Transcript of PANELES ESTRUCTURALES

PROFESOR: DR. en C. JOSE CARLOS RUBIO
PANELES ESTRUCTURALES
design by Dóri Sirály for Prezi
INDICE
QUE ES EL SISTEMA CONSTRUCTIVO DE PANEL ESTRUCTURAL ?
PROPIEDADES DE EPS
El poliestireno expandido se utiliza en multitud de materiales diversos según su funcionalidad.

Para poder clasificar todas sus aplicaciones dividiremos este apartado en tres grupos de aplicaciones:
UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLAS DE HIDALGO
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
ERIALES
INTEGRANTES: MICAELA RASO MAGALLAN
FELIX HUMBERTO VENEGAS SAUCEDO

SEMESTRE 03 SECCION 08
Morelia, Mich. 01/oct/ 2014
Es un sistema constructivo el cual está formado de una estructura tridimensional de alambre y núcleo de poliuretano o poliestireno expandido.
La estructura se recubre con concreto transformándose en un producto con propiedades estructurales térmicas y acústicas dando por resultado un sistema constructivo simple.
POLIESTIRENO.
El poliestireno (PS) es un polimero termoplastico que se obtiene de la polimeracion del estireno. existen cuatro tipos principales:
El PS cristal, que es transparente quebradizo y rigido.
El poliestireno de alto impacto, resistente y opaco.
El poliestireno expandido muy ligero y el poliestireno extrucionado, similar al expandido pero mas denso e impermiable.

La forma expandida y extruida se emplean principalmente como aislantes termicos en la construccion.
POLIESTIRENO CON FORMULA: (C8H8)n
POLIESTIRENO CRISTAL
POLIESTIRENO EXPANDIDO
POLIESTIRENO EXTRUCIONADO
POLIESTIRENO DE ALTA IMPACTO
En lo cual el tipo de poliestireno de los paneles estructurales es expandido por sus propiedades lo hacen ser

Ligero
Versatil
Reciclable
Aislante
Protector
Resistente
El panel esta compuesto por una placa de poliestireno expandido y una estructura tridimensional conformada por dos mallas de acero galvanizado de alta resistencia, electrosoldados diagonalmente mediante alambres calibre 11., además de contar con accesorios como la malla unión, que también son elementos de acero galvanizado calibre 12.

Los paneles son elementos constructivos altamente versátiles ya que pueden utilizarse para detalles arquitectónicos, faldones, fachadas, muros en colindancia, jardineras, escaleras, o bien para muros divisorios o de carga.
Por su amplia gama de usos, el panel estructural se adapta a cualquier sistema constructivo de cualquier edificación, desde detalles arquitectónicos hasta muros de carga en varios niveles.
El acero galvanizado es aquel que se obtiene luego de un proceso de recubrimiento de varias capas de la aleación de hierro y zinc. Por lo general se trata de tres capas de la aleación, las que se denominan “gamma”, “delta” y “zeta”. Finalmente se aplica una última y cuarta capa externa que sólo contiene zinc, a la que se le llama “eta”, que se forma al solidificar el zinc arrastrado del baño y que confiere al recubrimiento su aspecto característico gris metálico brillante. Al ser recubrimientos obtenidos por inmersión en zinc fundido, cubren la totalidad de la superficie de las piezas, tanto las exteriores como las interiores de las partes huecas así como otras muchas áreas superficiales de las piezas que no son accesibles para otros métodos de protección.
El Acero Galvanizado por inmersión en caliente es un producto que combina las características de resistencia mecánica del Acero y la resistencia a la corrosión generada por el Zinc
Las principales ventajas de los recubrimientos galvanizados en caliente pueden resumirse en los siguientes puntos:


Duración excepcional
Resistencia mecánica elevada
Protección integral de las piezas (interior y exteriormente)
Ausencia de mantenimiento
Triple protección: barrera física, protección electroquímica y autocurado
Propiedades del Acero Galvanizado:

• Resistencia a la abrasión
• Resistencia a la corrosión

El acero galvanizado es uno de los materiales que ofrece la mayor variedad de usos y aplicaciones en el sector de la construcción por ser una protección económica y versátil del acero.
MARCO HISTORICO
Los paneles estructurales SIP (siglas en ingles que quieresn decir: paneles estructurales isotermicos). Es un sistema que fue patentado en EUA por Winter Panel Corp. Y a partir de 1981 comenzó la construcción de SIP, esta empresa obtuvo el premio nacional norteamericano de eficiencia energitermica en la construcción de casa habitación
La experiencia en el terremoto de kobe en 1995 y en el tornado de tenesse en el 2002 demostro la potencia en la industria de este tipo de panel
ACERO
GALVANIZADO

1.2.1 Las características
Densidad nominal: 15 a 35 kg/m³;
 Conductividad térmica: 0,039 W/m·K;
 Resistividad al vapor: 0,15 mm· Hg· día/g· cm;
 Resistividad al vapor: 0,15 mm· Hg· día/g· cm;
 Tensión a compresión al 10 % de deformación: σ
10 ≥ 50 kPa;
 Resistencia a la flexión: σB
≥ 100 kPa
Los paneles de EPS se fabrican con forma de onda para que el proyectado del hormigón se acople sin ningún problema.
AISLAMIENTO TERMICO
Los productos y materiales de poliestireno expandido presentan una excelente capacidad de aislamiento térmico frente al calor y al frío.
Esta buena capacidad de aislamiento térmico se debe a la propia estructura del material que esencialmente consiste en aire ocluido dentro de una estructura celular conformada por el poliestireno. Aproximadamente un 98% del volumen del material es aire y únicamente un 2% materia sólida (poliestireno)
La capacidad de aislamiento térmico de un material está definida por su coeficiente de conductividad térmica λ que en el caso de los productos de EPS varía, al igual que las propiedades mecánicas, con la densidad aparente.
PROPIEDADES BIOLOGICAS
PROPIEDADES QUIMICAS
PROPIEDADES FISICAS

RESISTENCIA MECÁNICA
La resistencia a los esfuerzos mecánicos de los productos de EPS se evalúa generalmente a través de las siguientes propiedades:

• Resistencia a la compresión para una deformación del 10%.
• Resistencia a la flexión.
• Resistencia a la tracción.
• Resistencia a la cizalladura o esfuerzo cortante.

La densidad del ma terial guarda una estrecha correlación con las propiedades de resistencia mecánica.
Tensión de compresión (σ10) -
Esta propiedad se requiere en los productos de EPS sometidos a carga, como suelos, cubiertas, aislamiento perimetral de muros, etc. En la práctica la deformación del EPS en estas aplicaciones sometidas a carga es muy inferior al 10%
Los productos de EPS tienen una deformación por fluencia de compresión del 2% o menos, después de 50 años, mientras estén sometidos a una tensión permanente de compresión de 0,30 σ10.
COMPORTAMIENTO FRENTE AL AGUA Y VAPOR DE AGUA
El poliestireno expandido no es higroscópico, a diferencia de lo que sucede con otros materiales del sector del aislamiento y embalaje. Incluso sumergiendo el material completamente en agua los niveles de absorción son mínimos con valores oscilando entre el 1% y el 3% en volumen.
Nuevos desarrollos en las materias primas resultan en productos con niveles de absorción de agua aún más bajos. Al contrario de lo que sucede con el agua en estado líquido el vapor de agua sí puede difundirse en el interior de la estructura celular del EPS cuando entre ambos lados del material se establece un gradiente de presiones y temperaturas. Para determinar la resistencia a la difusión del vapor de agua se utiliza el factor adimensional µ que indica cuantas veces es mayor la resistencia a la difusión del vapor de agua de un material con respecto a una capa de aire de igual espesor (para el aire µ = 1).Para los productos de EPS el factor µ, en función de la densidad, oscila entre el intervalo µ = 20 a µ = 100. Como referencia, la fibra de vidrio tiene un valor µ = 1 y el poliestireno extruido µ = 150.
ESTABILIDAD DIMENSIONAL
Los productos de EPS, como todos los materiales, están sometidos a variaciones dimensionales debidas a la influencia térmica. Estas variaciones se evalúan a través del coeficiente de dilatación térmica que, para los productos de EPS, es independiente de la densidad y se sitúa en los valores que oscilan en el intervalo 5-7 x 10-5 K-¹, es decir entre 0,05 y 0,07 mm. por metro de longitud y grado Kelvin
ESTABILIDAD FRENTE A LA TEMPERATURA
Además de los fenómenos de cambios dimensionales por efecto de la variación de temperatura descritos anteriormente el poliestireno expandido puede sufrir variaciones o alteraciones por efecto de la acción térmica.
El rango de temperaturas en el que este material puede utilizarse con total seguridad sin que sus propiedades se vean afectadas no tiene limitación alguna por el extremo inferior (excepto las variaciones dimensionales por contracción).
Con respecto al extremo superior el límite de temperaturas de uso se sitúa alrededor de los 100ºC para acciones de corta duración, y alrededor de los 80ºC para acciones continuadas y con el material sometido a una carga de 20 kPa.
COMPORTAMIENTO FRENTE A FACTORES ATMOSFÉRICOS
La radiación ultravioleta es prácticamente la única que reviste importancia. Bajo la acción prolongada de la luz UV, la superficie del EPS amarillea y se vuelve frágil, de manera que la lluvia y el viento logran erosionarla.
Dichos efectos pueden evitarse con medidas sencillas, en las aplicaciones de construcción con pinturas, revestimientos y recubrimientos. Debido a que estos efectos sólo se muestran tras la exposición prolongada a la radiación UV
El poliestireno expandido no constituye substrato nutritivo alguno para los microorganismos. Es imputrescible, no enmohece y no se descompone. No obstante, en presencia de mucha suciedad el EPS puede hacer de portador de microorganismos, sin participar en el proceso biológico. Tampoco se ve atacado por las bacterias del suelo.
Los productos de EPS cumplen con las exigencias sanitarias y de seguridad e higiene establecidas, con lo que pueden utilizarse con total seguridad en la fabricación de artículos de embalaje destinados al contacto alimenticio.
El EPS no tiene ninguna influencia medioambiental perjudicial no es peligroso para las aguas. Se pueden adjuntar a los residuos domésticos o bien ser incinerados.En cuanto al efecto de la temperatura, mantiene las dimensiones estables hasta los 85ºC. No se produce descomposición ni formación de gases nocivos.
RESUMEN
Los sistemas modernos de construcción son asociados a tecnologías innovadoras y a los nuevos materiales, sistemas livianos que ofrecen la posibilidad de una mayor rapidez de ejecución por montaje. Estas características influyen en gran medida en el aprovechamiento de los materiales y de la mano de obra, ya que la planificación se hace más sencilla, pudiendo cumplir las metas fijadas en cuanto a los recursos económicos y de tiempo.
La demanda de mayor cantidad de viviendas hace necesaria la inversión en investigación para considerar nuevas opciones y encontrar soluciones técnicas apropiadas, esto ha provocado un alto grado de especialización, principalmente en el campo de la ingeniería. Los sistemas constructivos convencionales han evolucionado de acuerdo a nuevos criterios para el análisis, desarrollo de procesos y puesta en obra. De esta manera aumenta su utilización, ofreciendo una resistencia y capacidad de carga que le permita un desempeño igual o superior a los sistemas constructivos que actualmente se encuentran en aplicación. Además de ello, estos sistemas también imponen características físicas apropiadas en los materiales como son propiedades térmicas, antisísmicas, resistencia al fuego y una resistencia acústica aceptable.


El trabajo de investigación realizado plantea el estudio de un sistema constructivo basado en paneles conformados por poliestireno expandido con una malla electro soldada espacial, revestido externamente con hormigón, micro-hormigón o mortero proyectado en ambas caras.
En el siguiente trabajo presentaremos el comportamiento mecánico del elemento, determinando sus propiedades físicas, mediante el uso de herramientas teóricas y experimentales, como de las técnicas de construcción que mejoren la capacidad estructural del sistema.
Comportamiento frente al Fuego
Las materias primas del poliestireno expandido son polímeros o copolímeros de estireno que contienen una mezcla de hidrocarburos de bajo punto de ebullición como agente de expansión. Todos ellos son materiales combustibles. El agente de expansión se volatiliza progresivamente en el proceso de transformación. El 10 % residual requiere de una fase de almacenamiento durante un tiempo función de las especificaciones del producto: dimensiones, densidad, etc.
En caso de manipulación de productos sin esta fase de almacenamiento se tomarán medidas de prevención contra incendios.
Al ser expuestos a temperaturas superiores a 100ºC, los productos de EPS empiezan a reblandecerse lentamente y se contraen, si aumenta la temperatura se funden. Si continua expuesto al calor durante un cierto tiempo el material fundido emite productos de descomposición gaseosos inflamables.
A este respecto se adjunta una tabla con la composición de dichos gases. En ausencia de un foco de ignición los productos de descomposición térmica no se inflaman hasta alcanzar temperaturas del orden de los 400 - 500 ºC.
El desarrollo y la amplitud del incendio depende, además de la intensidad y duración del mismo, de las propiedades específicas de las materias primas utilizadas en la fabricación del poliestireno expandido: estándar (M4) o autoextingible (M1).Un material tratado con agentes ignifugantes (autoextinguible) se contrae si se expone a una llama. Sólo empezará a arder si la exposición se prolonga, a una velocidad de propagación muy baja, las llamas se propagan sólo en la superficie del material.
Para calibrar las diferentes situaciones de riesgo que comporta el empleo de EPS, deben tenerse en cuenta factores derivados de su contenido, su forma y su entorno. El comportamiento al fuego de los materiales de EPS puede modificarse aplicando recubrimientos y revestimientos
El poliestireno expandido es estable frente a muchos productos químicos. Si se utilizan adhesivos, pinturas disolventes y vapores concentrados de estos productos, hay que esperar un ataque de estas substancias.
PANEL
ESTRUCTURAL

EJEMPLOS
http://ecosistemaurbano.org/tag/laminada/
http://www.ve.all.biz/paneles-estructurales-y-tabiqueria-para-paredes-y-g13721
http://www.baupanel.com/obras/2
http://www.baupanel.com/obras/2
COMPOSICION
DEL PANEL

El recubrimiento posee mayor dureza y resistencia que cualquier otro tipo de recubrimiento.
Barrera física:
Protección electroquímica:
Con el paso del tiempo se forma una fina capa de óxido de zinc que actúa como aislante del galvanizado.
Autocurado:
Ante raspaduras superficiales, se produce un taponamiento por reacción química de la superficie dañada.
COMPORTAMIENTO FRENTE AL FUEGO
DENSIDAD
En función de la aplicación el EPS se clasifica según su densidad, éstas se sitúan en el
intervalo que va desde los 10 kg/m³ hasta los 35 kg/m³. La norma UNE 92.110 establece
una serie de tipos normalizados en función de la densidad. Los números romanos establecen
la clasificación del EPS dependiendo de su tipo, son equivalentes las franjas verde, azul, amarilla y negra; igualmente los números inferiores permiten identificarlo según su densidad.
La franja roja situada al lado derecho significa que el EPS se clasifica como M1 autoextinguible, ensayo de reaccion al fuego segun la norma UNE 23727
A continuación se muestra una gráfica con los valores
alcanzados por la resistencia a compresión en función de la densidad aparente de los
materiales de EPS.

FACTORES MEDIOAMBIENTALES
Sin duda alguna no debemos dejar pasar desapercibido las factores medioambientales que que estan ligados a este tipo de material poliestireno expandido. Se vive esta viviendo en el siglo de la innovacion y avances tecnologicos pero tambien en la preocupacion por el medio ambiente.
el poliestireno es un material en el que se plasmo esta vision de cuidar el medio ambiente.
Este material presenta un impacto medioambiental bajo en comparación con otros materiales de envase y embalaje, porque no contiene ninguna sustancia dañina o tóxica para el entorno y puede ser reciclado a partir de un simple proceso de triturado mecánico.
Hay cuatro maneras de reciclado mecanico.
Los envases y embalajes post-consumo pueden triturarse y destinarse a la fabricación de nuevas piezas en Poliestireno Expandido. De esta forma se fabrican nuevos embalajes con contenido reciclado o planchas para la construcción
FABRICACION DE NUEVAS PIEZAS EPS
Los residuos de EPS una vez triturados y molidos se emplean para ser mezclados con la
tierra y de esta forma mejorar su drenaje y aireación. También pueden destinarse a la
aireación de los residuos orgánicos constituyendo una valiosa ayuda para la elaboración
del compost (tipo de abono).

MEJORA DE SUELOS
INCORPORACIÓN A OTROS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

Los residuos de EPS tras su molido a diferentes granulometrías, se mezclan con otros
materiales de construcción para fabricar ladrillos ligeros y porosos, morteros y enlucidos
aislantes, hormigones ligeros, etc.
PRODUCCIÓN DE GRANZA DE PS
Los embalajes de EPS usados se transforman fácilmente mediante simples procesos de fusión
o sinterizado obteniéndose nuevamente el material de partida: el poliestireno compacto-PS
en forma de granza. La granza así obtenida puede utilizarse para fabricar piezas sencillas
mediante moldeo por inyección, como perchas, bolígrafos, carcasas, material de oficina,
etc. o extrusión en placas u otras formas para utilizarse como sustituto de la madera
(bancos, postes, celosías…).
PRINCIPALES APLICACIONES DEL EPS
Obra civil
industria
edificacion
El EPS es muy adecuado para su uso en el sector de ingeniería civil, debido a su efecto aislante, que evita que se congele el subsuelo eliminando los problemas correspondientes del deshielo, y debido a su resistencia mecánica y a su cohesión, permiten la construcción
de estructuras con una enorme resistencia vertical y horizontal.
OBRA CIVIL
El EPS tiene diversas aplicaciones posibles en el sector de ingeniería civil que proceden de
las ventajas que ofrece como material de cimentación ligero debido a sus especiales
propiedades.
EJEMPLOS DE APLICACIONES EN OBRA CIVIL
Construcción de carreteras libres de asentamiento

 Elevación y drenaje de campos de deportes, parques y zonas con césped

Elevación libre de asentamiento de espacios y terrenos para aparcamiento

Reducción de carga mediante relleno para reforzar pasos elevados y alcantarillas,mediante elevación de rampas de entrada y salida.

Elevaciones encima de gasoductos enterrados preexistentes.

Reducción de las cargas laterales reforzando cimentaciones de pilotes en restauración de zonas urbana.
Elevaciones para barreras de ruido

Cimentaciones para cobertizos y edificios ligeros

Reparación de asentamientos en carreteras existentes

 Rampas para diques o edificios existentes

 Pavimentos de patios y parcelas

 Terreros y pisos industriales.
cimentacion de carreteras
SOLUCION CONSTRUCTIVA
EL USO DEL POLIESTIRENO EN LA OBRA CIVIL
Ampliacion de carreteras
relleno de estribos de puentes
construccion de carretera de montaña
proteccion frente a heladas
reduccion de vibracion
INDUSTRIA
El poliestireno expandido es un material que se utiliza ampliamente en el campo del
envasado y embalado debido principalmente a su excelentes cualidades para la protección
contra impactos y sus propiedades de aislamiento térmico, así como por su ligereza y facilidad de conformado que le permiten adaptarse a las necesidades de cada producto a proteger.
EDIFICACION
Las cualidades del poliestireno expandido tanto en su amplia gama de prestaciones así
como los formatos en que se puede presentar le convierten en un material con amplias
posibilidades de aplicación dentro del ámbito de la edificación
Soluciones constructivas para el aislamiento termo-acústico de los diferentes cerramientos.

 Soluciones de aligeramiento y conformado de diversas estructuras de la edificación.

 Aplicaciones como moldes de encofrado y juntas de dilatación.

 Material aligerante y conformador de estructuras.
El proceso de transformación del poliestireno expandido posibilita la amplia variación en la densidad de los materiales y de sus propiedades. La construcción actual y futura se caracteriza por las exigencias de ahorro energético, la protección contra el ruido y el medio ambiente.

En condiciones climáticas tanto rigurosas como moderadas, el aislamiento térmico de todo
tipo de edificación juega un papel muy importante. El coste energético para la climatización en verano es superior al necesario para calefactar en invierno.
El poliestireno expandido posee múltiples soluciones en los sistemas constructivos, tales como aislamiento de fachadas, cubiertas, suelos calefactados, etc. Dichas soluciones aportan ventajas en la relación coste/efectividad y reducen el riesgo de error en la ejecución.
IMAGEN CON LAS DIVERSAS APLICACIONES DE EPS EN LA EDIFICACION
Las dimensiones de los paneles vienen dimensionadas en altura según la definición del proyecto y un ancho nominal de 1.125 mm.

El grosor puede variar de 4 a 20 cm según los requerimientos de aislamiento térmico y acústico de la edificación.

Dado que el poliestireno expandido resulta continuo en todos los muros de cerramiento, no resultan puentes térmicos, en contacto con los forjados.
Capitulo 1
1.2
1.1
1.2.4
ASIGNATURA: ANALISIS DE MAT
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