La resistencia a flexión es uno de los parámetros más determinantes en el comportamiento mecánico de los paneles sándwich aislantes. Este tipo de ensayo y de comportamiento define la capacidad del panel para soportar cargas verticales, como las producidas por el viento, la nieve o el tránsito ocasional en cubiertas industriales. Comprender cómo actúan las fuerzas internas en el panel permite dimensionar correctamente los apoyos y seleccionar el espesor adecuado para cada aplicación.
El panel como viga de doble T
Estructuralmente, el panel sándwich se comporta como una viga de doble T: las chapas exteriores funcionan como las alas que absorben esfuerzos de tracción y compresión, mientras que el núcleo actúa como el alma que transmite las tensiones de cortante.
Cuando una carga se aplica perpendicularmente al panel, una de las caras se somete a compresión (normalmente la superior) y la otra a tracción (la inferior).
La magnitud de estas tensiones depende del espesor del núcleo y de la rigidez de las chapas metálicas.
Factores que afectan a la resistencia a flexión
El espesor del núcleo aislante es el factor más influyente: un aumento del espesor incrementa el momento de inercia, reduciendo la deformación bajo carga.
El tipo de núcleo es clave. Materiales como el PIR (poliisocianurato) o el PUR (poliuretano) presentan una excelente relación entre densidad y rigidez, mientras que la lana de roca o el EPS ofrecen menores módulos elásticos y por tanto, una menor resistencia estructural.
El perfilado de las chapas metálicas influye directamente en el comportamiento a flexión. Las grecas, nervaduras o microperfilados proporcionan mayor rigidez y ayudan a evitar el pandeo local de la chapa comprimida.
Asimismo, la distancia entre apoyos y el sistema de fijación determinan la carga máxima admisible. Un panel mal apoyado o con fijaciones insuficientes puede presentar fallos prematuros.
Modos de fallo más comunes
El fallo a flexión puede manifestarse de distintas formas:
- Pandeo local de la chapa comprimida, causado por exceso de carga o escaso espesor.
- Rotura por tracción en la chapa inferior.
- Delaminación del núcleo, cuando la adhesión entre núcleo y chapas no es suficiente.
- Rotura del alma por cortante, si el núcleo presenta baja resistencia transversal.
El diseño adecuado de un panel sándwich debe basarse en la resistencia a flexión requerida según su aplicación. Aumentar el espesor, elegir un núcleo de mayor densidad o reforzar el perfil metálico son estrategias eficaces para incrementar la capacidad portante.La verificación mediante ensayos de flexión en cuatro puntos es indispensable para garantizar el cumplimiento de las prestaciones declaradas y asegurar una instalación duradera y segura.
