Encofrado, Columnas, Vigas, Madera

Encofrado es el término que se le da a los moldes temporales o permanentes en los que se vierte hormigón o materiales similares. En el contexto de la construcción de hormigón, la cimbra soporta los moldes de encofrado.

La construcción del encofrado lleva tiempo e implica gastos de hasta un 20 a un 25% del coste de la estructura o incluso más. El diseño de estas estructuras temporales se realiza con gasto económico. La operación de quitar el encofrado se conoce como desforre. El encofrado decapado se puede reutilizar. Los formularios reutilizables se conocen como formularios de panel y los no utilizables se denominan formularios estacionarios.

La madera es el material más utilizado para el encofrado. La desventaja del encofrado de madera es que se deformará, hinchará y encogerá. La aplicación de un costo impermeable al agua a la superficie de la madera mitiga estos defectos. 

encofrado de columnas y vigas de madera

Un buen encofrado debe cumplir los siguientes requisitos:

  • Debe ser lo suficientemente fuerte para soportar todo tipo de cargas vivas y muertas.
  • Debe estar construido de manera rígida y apoyado y apuntalado de manera eficiente tanto horizontal como verticalmente, a fin de mantener su forma.
  • Las juntas del encofrado deben estar bien ajustadas para evitar fugas de lechada de cemento.
  • La construcción del encofrado debe permitir la remoción de varias partes en las secuencias deseadas sin dañar el concreto.
  • El material del encofrado debe ser económico, de fácil obtención y apto para su reutilización.
  • El encofrado debe colocarse con precisión en la línea deseada y los niveles deben tener una superficie plana.
  • Debe ser lo más ligero posible.
  • El material del encofrado no debe deformarse ni deformarse al exponerse a los elementos.
  • Debe descansar sobre una base firme.
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Economía en encofrados

Los siguientes puntos deben tenerse en cuenta para lograr una economía en el costo del encofrado:

  1. El plano del edificio debe implicar un número mínimo de variaciones en el tamaño de las habitaciones, área del piso, etc. para permitir la reutilización del encofrado repetidamente.
  2. El diseño debe ser perfecto para usar secciones delgadas solo de la manera más económica.
  3. Se debe realizar un aserrado y corte mínimo de piezas de madera para permitir la reutilización del material varias veces. La cantidad de acabado superficial depende de la calidad del encofrado.

El encofrado puede estar hecho de madera, madera contrachapada, acero, hormigón prefabricado o fibra de vidrio utilizados por separado o en combinación. Los encofrados de acero se utilizan en situaciones en las que es necesario un gran número de reutilizaciones de los mismos encofrados. Para trabajos pequeños, el encofrado de madera resulta útil. La fibra de vidrio hecha de hormigón prefabricado y aluminio se utiliza en construcciones de fundición in situ, como losas o elementos que involucran superficies curvas. 

Cargas sobre encofrados de hormigón

Cuando se ha elegido el material para el encofrado y se ha estimado la carga anticipada, se debe diseñar un encofrado lo suficientemente fuerte para transportar las cargas anticipadas de manera segura y lo suficientemente rígido para mantener su forma a plena carga. Al mismo tiempo, el constructor o el contratista desea mantener bajos los costos.

Presión lateral del hormigón

Las cargas impuestas por el hormigón fresco contra las formas de muros o columnas difieren de la carga por gravedad en una forma de losa horizontal. El hormigón recién colocado se comporta temporalmente como un fluido, produciendo una presión hidrostática que actúa lateralmente sobre las formas verticales. Esta presión lateral es comparable a la carga líquida completa cuando el concreto se coloca a la altura máxima dentro del período requerido para su fraguado inicial.

Con una velocidad de colocación más lenta, el hormigón en la parte inferior del encofrado comienza a endurecerse y la presión lateral se reduce a menos de la presión total del fluido cuando se completa el hormigonado en las partes superiores del encofrado. Se ha encontrado que la presión lateral efectiva, una presión hidrostática modificada, está influenciada por el peso, la velocidad de colocación, la temperatura de la mezcla de concreto, el uso de aditivos retardadores y la vibración.

Los factores que afectan la presión lateral sobre las formas son:

  • Peso del hormigón Tasa de colocación (la tasa promedio de aumento de la forma)
  • Temperatura de vibración (que afecta el tiempo establecido)

Otras variables

  • Consistencia del hormigón
  • temperatura ambiente
  • Cantidad y ubicación de refuerzo
  • Tamaño máximo de agregado (MSA)
  • Tipo de cemento, etc.

Cargas por gravedad en encofrados

Las cargas de gravedad son de todas las cargas vivas y muertas aplicadas y soportadas por el encofrado. Estos incluyen el peso del hormigón y el acero de refuerzo, el peso de los encofrados y cualquier carga de construcción de los trabajadores, el equipo o los materiales almacenados. Las cargas de los pisos superiores también se pueden transferir a formas de niveles inferiores en construcciones de varios pisos. Las cargas más grandes se deben generalmente al peso del hormigón que se está formando y a la carga viva de la construcción de los trabajadores y el equipo. Es común utilizar un valor de diseño de 25 KN por metro cúbico, que incluye un margen para el acero de refuerzo.

Cuando se usa concreto liviano o pesado, la densidad de esa mezcla en particular debe usarse para calcular las cargas del encofrado. Es difícil intentar predecir qué valor se debe utilizar para las cargas de construcción para tener en cuenta el peso de los trabajadores y el equipo. Los pesos de los trabajadores y el equipo tendrían que estimarse para cada situación y se tendrían en cuenta sus ubicaciones al intentar determinar las cargas en el peor de los casos. Como guía para el diseñador en condiciones normales,

El Comité ACI 347 recomienda usar una carga viva mínima de construcción de 2 KN / m2 de proyección horizontal cuando no se utilicen buggies motorizados para colocar concreto. Cuando se utilizan buggies motorizados, se debe utilizar una carga viva mínima de construcción de 6 KN / m2. La carga muerta del hormigón y los encofrados debe sumarse al valor de la carga viva.

Cargas laterales

Además de las presiones de los fluidos, el encofrado también debe resistir las cargas laterales provocadas por el viento, las tensiones de los cables tensores, el arranque y parada de los buggies, los golpes de los equipos y el vertido irregular del hormigón. Debido a que muchos derrumbes de encofrados pueden atribuirse a refuerzos inadecuados para manejar cargas laterales, es importante que estas cargas sean resistidas adecuadamente por un sistema de refuerzo adecuado.

Consideraciones para la construcción de varios pisos

  • La carga muerta del hormigón y las armaduras, y la carga muerta de los encofrados cuando es significativa
  • Las cargas vivas de la construcción (trabajadores, equipos, almacenamiento de materiales)
  • Diseño de resistencia del hormigón especificado
  • Tiempo de ciclo para la colocación de pisos de edificio.
  • Carga de diseño estructural para el elemento de piso que soporta cargas de construcción (losa, viga, viga, etc.) - incluya todas las cargas que el ingeniero diseñó la losa para soportar
  • La velocidad a la que el hormigón ganará resistencia en las condiciones del trabajo: utilícelo para encontrar la resistencia del hormigón cuando se le aplican cargas.
  • La forma en que las cargas aplicadas en los diferentes niveles se distribuyen a los pisos en los diferentes niveles por los elementos del sistema de encofrado.

Tipos de encofrado del sistema

  1. Encofrados de muros
  2. Encofrados para losas
  3. Encofrados monolíticos
  4. Encofrados trepantes 

Encofrados de pared

La disposición definida de los paneles MAXIMO individuales permite el diseño visualmente atractivo de superficies de hormigón con un acabado de hormigón limpio sin ninguna impresión debido a agujeros de unión no utilizados o la aparición de sangrado de hormigón a través de puntos de unión no sellados.

El encofrado del muro de vigas se compone de vigas de madera y / o acero conectadas entre sí que forman la superficie de apoyo del encofrado. La optimización de elementos individuales y el desarrollo de una amplia gama de accesorios para conexiones y fijaciones aún hacen que el encofrado de muros de vigas sea rentable a pesar del número relativamente alto de componentes. Una gran ventaja es la flexibilidad para poder adaptarse a formas complejas y cargas elevadas. En particular, las estructuras arquitectónicas de hormigón con requisitos especiales para superficies y patrones de anclaje a menudo solo se pueden realizar de manera eficiente con encofrados de muros de vigas.

Encofrado para losas

El encofrado de losa se diseña según la profundidad de la losa de hormigón, llenando la parte de losa entre vigas que tienen una gran superficie.Las cargas sobre la madera contrachapada generalmente se consideran distribuidas uniformemente sobre toda la superficie de la madera contrachapada. La carga concentrada "d" puede transformarse en una carga distribuida uniformemente, dividiéndola en el tramo "l"

Encofrados monolíticos

Con el sistema de encofrado los muros, pilares, losas, vigas y escaleras se realizan mediante el método de construcción monolítico. El sistema ofrece una solución adecuada y rápida para formar planos de planta que se repiten con frecuencia, horizontal o verticalmente.

El sistema UNO se caracteriza por un manejo fácil y seguro en el que el bajo peso es un factor importante. Los paneles individuales se pueden mover y transportar fácilmente a mano. Mediante el uso de acopladores de cuña especiales, los paneles de pared y losa se ensamblan en muy poco tiempo.

Como resultado, todas las dimensiones estructurales y formas de construcción son posibles.

Encofrados trepadores

El encofrado trepante es un encofrado de tipo especial para estructuras verticales de hormigón que se eleva con el proceso de construcción. Si bien es relativamente complicado y costoso, puede ser una solución eficaz para edificios que tienen una forma muy repetitiva (como torres o rascacielos) o que requieren una estructura de pared sin costuras.

Existen varios tipos de encofrados trepantes, que se reubican de vez en cuando, o incluso pueden moverse por sí mismos (generalmente sobre gatos hidráulicos, necesarios para encofrados autotrepantes y deslizantes).

Tipos

  • Escalada de grúa: el encofrado alrededor de la estructura se desplaza hacia arriba con la ayuda de una o más grúas una vez que el endurecimiento del hormigón ha avanzado lo suficiente. Esto puede implicar el levantamiento de toda la sección, o puede lograrse por segmentos.
  • Auto-escalada: En este tipo la estructura se eleva con la ayuda de un equipo de palanca mecánico (generalmente hidráulico). Para ello, suele fijarse a conos de sacrificio o rieles emplazados en el hormigón previamente colado.


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