UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE CHOTA
INDICE I.
INTRODUCCION .......................................... ................................................................ ............................................ ......................................... ...................2
II. OBJETIVOS .......................................... ................................................................. ............................................. ............................................. .......................... ...3 III.
.................................................................. ............................................. ..................................... ...............3 JUSTIFICACION ...........................................
IV.
MARCO TEÓRICO ........................................... ................................................................. ............................................ .................................. ............4
4.1.
4.1.1.
Encofrado ............................................ .................................................................. ............................................ .................................. ............4
4.1.2.
................................................................. .................................. ...........4 Elementos estructurales ..........................................
4.1.3.
Madera contra chapada............................................ ................................................................... .................................. ...........4
4.1.4.
Madera ............................................ ................................................................... ............................................. ..................................... ...............5
4.1.5.
Requisitos de la madera para encofrados ............................................. ................................................ ... 6
4.1.6.
............................................................... ............................................. ...................................... ...............6 Metálicos .........................................
4.1.7.
Aluminio .......................................... ................................................................. ............................................. ..................................... ...............6
4.1.8.
Tiempos de desencofrado según aci. .......................................... ......................................................... ...............7
4.1.9.
Objetivos de los encofrados ............................................. .................................................................... .......................... ...7
4.2.
Deflexión ......................................... ............................................................... ............................................. ...................................... ...............7
4.2.2.
Flexión .......................................... ................................................................ ............................................ ......................................... ...................7
4.2.3.
................................................................ ............................................ ........................ 7 Esfuerzo Cortante ..........................................
4.2.4.
........................................................ ............8 Cargas que actúan en los encofrados e ncofrados ............................................
TIPOS DE ENCOFRADOS: ........................................... .................................................................. ......................................... ..................8
4.3.1.
Encofrado de madera ............................................ ................................................................... ..................................... ..............8
4.3.2.
Sistema de encofrado metálico. .......................................... ............................................................... .....................22
4.3.3.
................................................................... ................................ .........24 Encofrado de aluminio. ............................................
4.3.4.
Encofrado mixto. ........................................... ................................................................. ........................................... .....................24
4.4.
Conceptos básicos para el diseño de encofrados ........................................... ...........................................25
4.4.1.
Verificación por flexión ............................................ ................................................................... ................................ ......... 25
4.4.2.
............................................................... ................................ .......... 25 Verificación por cortante .........................................
4.4.3.
Verificación por flecha .......................................... ................................................................. ................................... ............26
4.4.4.
Efecto de la temperatura .......................................... ................................................................. ................................ ......... 26
4.5. VI.
................................................................ ............................................ ........................ 7 CRITERIOS DE DISEÑO ..........................................
4.2.1.
4.3.
V.
Definición ............................................ .................................................................. ............................................ ......................................... ...................4
................................................................... ................................ ......... 27 EJEMPLOS DE APLIUCACION............................................
................................................................. ............................................ ....................................... .................30 CONCLUSIONES ...........................................
BIBLIOGRAFÍA Y LINKOGRAFÍA .......................................... ................................................................. ................................ ......... 30
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I.
INTRODUCCION Los encofrados constituyen la parte esencial cuando el sistema constructivo es a base de concreto, pues el encofrado consiste en dar forma a la pasta de concreto según sea el requerimiento, el encofrado sea temporalmente o permanente, en la actualidad tenemos distintos materiales los cuales pueden ser utilizados para tal fin, entre los importantes tenemos madera, aluminio, , entre otros.
El objetivo que se tiene al desarrollar este trabajo es dar una breve noción sobe los distintos tipos de encofrado existentes, y en las diferentes situaciones en las cuales se pueden utilizar para obtener mayores beneficios y optimizar costos, otro objetivo que se tiene al desarrollar este trabajo es acopiar información sobre diseño de encofrados.
En el presente informe nos centraremos en el diseño de los encofrados pues al ser utilizados en la construcción de edificaciones estos influyen significativamente en el costo de la obra, el objetivo de diseñar los encofrados es cuantificar la cantidad de material necesaria para realizar todas las partidas que requieran de encofrados brindando seguridad y economizar gastos en la construcción de la edificación.
El tema desarrollado constituye una parte esencial para la construcción de edificaciones, y por ende es de vital importancia realizar un buen diseño de encofrados, el costo de encofrados influye en el 20 a 25% del presupuesto total de obra.
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II.
OBJETIVOS
Acopiar información relevante relevante sobre el diseño de encofrados.
Realizar ejemplos aplicativos de diseño de encofrados para vigas, columnas, losas.
Analizar el sistema de encofrado más recomendable para su uso en nuestra localidad.
III.
Investigar el tipo de madera más utilizada en el Perú para encofrados.
JUSTIFICACION
El presente trabajo se hace con el fin de recaudar información sobre los encofrados, tipos y materiales que pueden desempeñar esa función, el conocimiento de este tema tiene una importancia relevante para nuestra formación académico profesional, puesto que durante la ejecución de nuestra carrera estaremos inmersos en el sector construcción.
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IV.
MARCO TEÓRICO
4.1.
Definición
4.1.1. Encofrado Los encofrados son un equipo de trabajo utilizado en la construcción de estructuras de hormigón, consiste en moldes de madera, de metal, etc. destinados a contener el hormigón hasta su endurecimiento o fraguado, en un encofrado van a existir una serie de elementos, los cuales dependiendo de la función que se desempeñan se clasifican en: piezas de moldeo, piezas de refuerzo, piezas de soporte y apuntalamiento, pieza de arrostramiento.
Piezas de moldeo Tableros, paneles, retículos o cajetones, formaletas, etc.
Piezas de refuerzo En columnas rectangulares (traviesas, cepos, codales, tensores) en columnas circulares (camones, zunchos) en muros (parales, largueros, codales, tensores).
Piezas de soporte y apuntalamiento Puntales (verticales o inclinados), mulera, guías.
Piezas de arrostramiento En puntales (cruces de San Andrés, horizontales) en moldes de columna en sentido horizontal (cepos enlazados entre sí) en moldes de columna en sentido inclinado (tornapuntas, zapatas de tornapuntas y soleras) en muros (zapatas de tornapuntas, estacas, tablas de base, soleras, pozales, largueros, etc.
4.1.2. Elementos estructurales Son los elementos encargados del sostén de la edificación, debido a su diseño pueden resistir diferentes tipos de esfuerzos, así como se indica en el cuadro. ELEMENTO
ESFUERSO
Vigas y viguetas
Flexión
Pilares y columnas
Compresión
Cimientos
Compresión
4.1.3. Madera contra chapada Es un producto industrial, obtenido por la unión de láminas de madera con pegante, pretensadas en caliente. En gran parte, la madera contrachapada proviene de grandes 4
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cantidades extensiones de bosques para tal fin y de esta manera su consumo no está implicado en la tala de bosques. Desde el punto de vista mecánico, tiene la gran ventaja de ser un producto con estructura interna equilibrada, menos propenso que la madera natural al torcimiento, y que se ofrece en una enorme gama de calidades y apariencias, existiendo en esa gama una calidad particularmente apta para encofrado además más económica. 4.1.4. Madera Debido a sus ventajosas propiedades, la madera es el material que frecuentemente se emplea en encofrados. Su agrupamiento está basado, en los valores de la densidad básica y de la resistencia mecánica. Los valores de la densidad básica, módulos de elasticidad y esfuerzos admisibles, para los grupos a, b, c son los siguientes. Densidad Básica Grupo Densidad básica gr/cm3 A
>= 0.71
B
0.56 a 0.70
C
0.40 a 0.55
MÓDULO DE ESLASTICIDAD (kg/cm2) GRUPO
.
.
A
95000
130000
B
75000
100000
C
55000
90000
ESFUERZOS ADMISIBLES (kg/cm2) GRUPO Flexión
Tracción
Compresión
Compresión
Corte
paralela
paralela
perpendicular
paralelo
A
210
145
145
40
15
B
150
105
110
28
12
C
100
75
80
15
8
Madera tipo A. Estoraque, pumaquiro, huairuro. Madera tipo B. Huayruro, machinga.
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Madera tipo C. Cotahua amarilla, copaiba, diablo fuerte, tornillo, caoba, pino Oregón, roble. 4.1.5. Requisitos de la madera para encofrados
Debe ser liviana, y suficientemente resistente, con módulos de elasticidad que asegure la menor deformación posible.
Debe evitarse usar madera húmeda, ya que, al secarse en obra, puede deformarse, además ofrecer menor resistencia.
No debe evitarse usar madera muy seca, ya que puede absorber parte de la humedad del concreto e hincharse. Se recomienda usar madera seca al aire, a un contenido de humedad de 15 a 18.
La madera debe estar libre de defectos, tales como nudos, rajaduras, alabeos, etc., que disminuye la resistencia, o en el caso de concreto caravista, que puedan aparecer en la superficie de estructura.
4.1.6. Metálicos Los encofrados metálicos son empleados como alternativa de los encofrados de madera, o en todo caso complementariamente con ella; por ejemplo, los fondos, los costados y las tornapuntas de encofrados de vigas son generalmente de madera, pero los puntales pueden ser metálicos. Beneficios al utilizar encofrados metálicos:
Permite vaciar en un día el concreto a través de muros y losas.
Fácil de desmoldar y reutilizar.
Los paneles de muros y losas permanecen alineados y aplomados evitando desfases.
Se reduce el desperdicio de los materiales.
4.1.7. Aluminio Su aplicación en encofrados es restringida, sin embargo, se utiliza en todo el mundo en forma de tableros configurados con placa plana de aluminio y perfilaría de distintas secciones siendo las más usuales las angulares permite que los trabajos se realicen con mayor eficiencia, productividad y ahorro. Es más rápido que cualquier sistema porque es liviano, fácil de transportar manualmente y de armar y desarmar.
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4.1.8. Tiempos de desencofrado según aci.
ELEMENTOS ESTRUCTURALES
TIEMPO
muros
12 hr.
columnas
12 hr.
lados de vigas y trabes
12 hr.
fondos de viguetas, vigas o trabes
7- 14 - 21 dias
4.1.9. Objetivos de los encofrados
Calidad: En términos de resistencia, rigidez, posición, y dimensiones de las formas.
Seguridad: tanto para los trabajadores como para la estructura de concreto.
Economía: el menor costo manteniendo los requisitos de calidad y seguridad.
La economía es el mayor aspecto, ya que los costos del encofrado pueden llegar a constituir, hasta el 60% de la obra de concreto armado de un proyecto, dependiendo del tipo de obra.
4.2.
CRITERIOS DE DISEÑO
4.2.1. Deflexión La deflexión debe mantenerse dentro de los límites específicos. En ausencia de especificaciones de trabajo, un aceptable y frecuente valor usado de deflexiones permisibles está en el rango de L/240 o L/360. 4.2.2. Flexión WL2 8
Donde: kg m …………………….Vigas simplemente apoyadas
L = luz libre
2
WL 10
kg m …………………….Vigas continuas
4.2.3. Esfuerzo Cortante
W= carga
0.75
WI bh
…………………………. Vigas simplemente apoyadas.
Donde: =esfuerzo cortante
I= Momento de inercia bh= Área de la sección 7
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0.9
WI bh
……………………………. Vigas continuas
4.2.4. Cargas que actúan en los encofrados Tipos de cargas:
4.3.
Peso del concreto
Pesa de los ladrillos (en techos aligerados)
Cargas de construcción
Peso propio de los encofrados - Cargas diversas
Presión del concreto fresco
TIPOS DE ENCOFRADOS: Es muy importante al momento de realizar el proyecto de concreto armado, precisar el tipo de encofrado que se va a utilizar, esto traerá un ahorro importante en tiempo y dinero.
4.3.1. Encofrado de madera Es un sistema comúnmente empleado, por varias razones: 1. Ventajas a. No se necesita mano de obra especializada, por lo cual los costos por este concepto son muy bajos. b. Fácil manejo, ya que su peso es relativamente bajo. c. Posee gran adaptabilidad para construir formas arquitectónicas variadas. d. Se logra gran cantidad de usos y reúsos con la madera. e. Se pueden reponer partes deterioradas de un encofrado, con facilidad. 2. Desventajas a. El tiempo para encofrar y desencofrar los futuros elementos de concreto, son muy largos si se comparan con los sistemas de encofrados industrializados. 3. Tipos de madera más usados en el Perú El tornillo es la madera más utilizada en el sector construcción. Le sigue la Caoba y el Cedro a nivel de preferencia. Más lejos figura el Roble, el Pino, el Ishpingo y la Cumala. Según se precisa, el Tornillo es utilizado básicamente como material durante el proceso de construcción (encofrados). En cambio, la Caoba o el Cedro 8
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son utilizados como parte del acabado de la obra, en puertas, marcos de ventana, zócalos, etc. Para el encofrado con madera aserrada, se utilizan tablas de espesores de 1”a 4”, con
anchos de 4”, 6”. 8”,10” y 12” y pies derechos o puntales en secciones de 2”x3”, 3”x3”, 3”x4”, y 6”x4” generalmente, todos con largos variables en todos los casos.
Relación de maderas usadas en la construcción en el Perú.
4. Elementos en un encofrado A. Tablas o tablones Por lo general están en contacto directo con el concreto y las medidas más comunes son de 1” x 8”, 1 1/2” x 8”, etc.
B. Barrotes Son elementos que su función es unir los tablones y además cumplen la función estructural de soportar las presiones del concreto. Es notorio de diseño el espaciamiento entre barrotes y su medida es de 2” x 4”.
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C. Pie derecho Vienen a ser las columnas del encofrado, son las que soportan realmente el peso del concreto pueden ser eminentemente verticales como en el caso de losas aligeradas, macizas y vigas. También puede tener una inclinación como es el caso de columnas y en este caso se apoyarán en las estacas y el los barrotes.
b. D. Soleras Vienen a ser la viga en el caso de losas macizas y aligeradas, Las soleras también existen y en forma muy importante en el encofrado de sobreseimientos y en vigas de cimentación. Las soleras es el sobre cimientos está en la misma dirección de las tablas. Estructuralmente las soleras es un elemento de contención entre las cargas transmitidas por los torna puntas. En el caso de los sobre cimientos las soleras tendrán como elemento de contención las estacas.
E. Tornapuntas Es un elemento estructural que se encarga de transmitir las cargas del concreto en las soleras. Existe en los sobre cimientos y en las vigas, no existe en las losas ni en las columnas.
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F. Arriostres Son elementos estructurales en los encofrados cuya función fundamentas es solucionar los problemas de esbeltez de los pies derechos. Se utilizan en las vigas y losas por lo general su dimensión es de 1” x 4” .
G. Cabezales Es un elemento estructural horizontal que sirve de soporte el encofrado de la viga. El cabezal juntamente con el pie derecho y las tornapuntas constituyen la pieza monolítica de soporte de la viga. H. Cuñas Son accesorios que nos permiten conseguir los niveles de requeridos, por lo general sus dimensiones son de 2” x 3”.
5. Diseño de encofrado en Madera de los diferentes elementos estructurales. 5.1.
ENCOFRADO DE SOBRECIMIENTOS 11
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Una vez que se empiece con la colocación del encofrado, se deberá verificar que las
tablas a utilizar se encuentren en buen estado, limpias y no arqueadas. Los costados de los encofrados están formados por tablas de 1” o 1½” de espesor y de
anchos variables, de acuerdo con las alturas de los sobrecimientos. Estas tablas, por su cara exterior, se unen a través de barrotes de madera de 2” x 3”,
separados cada uno por 60 cm. Para asegurar la verticalidad y estabilidad del encofrado, se usan otros barrotes, ta mbién de 2” x 3”, los cuales se aseguran contra una solera fijada con estacas al suelo.
Recubrimiento y separación Al momento de colocar las tablas, se d eberá tener en cuenta que los fierros de las columnas (y del sobrecimiento si lo hubiera), deben quedar exactamente en el medio de la distancia entre ambas caras del encofrado. Para esto se usan los dados de concreto, así se garantizará un adecuado recubrimiento de las barras de acero al momento de vaciar el concreto.
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Asimismo, para guardar el ancho del encofrado, se utilizarán separadores de madera o de tubos de PVC, en la parte superior e inferior del encofrado. Luego ambas caras del encofrado se fi jarán con alambre N° 8, amarrando los barrotes
verticales de un lado a otro. 5.2.
ENCOFRADOS EN COLUMNAS.
Los costados de los encofrados de columnas están formados por tablas de 1" o de 1.1/2" de espesor y de anchos variables de acuerdo con las secciones de las columnas. También, especialmente para encofrados de columnas de concreto expuesto, se emplea paneles de "triplay". Para las abrazaderas se utiliza barrotes de 2" x 4", 3" x 3" o de 3" x 4", en largos que dependen de las dimensiones de la sección de las columnas y el sistema de sujeción de abrazaderas que se adopte. Los sistemas de montaje de las abrazaderas son diversos, algunos muy simples que utilizan como templadores alambre negro N°8 (Fig.1). Otros más elaborados (Fig.2) se valen de fierros redondos, provistos de platinas en uno de los extremos mientras el extremo opuesto es roscado para posibilitar, mediante tuerca y platina interpuesta, el ajuste requerido. El diámetro de los fierros generalmente es de 1/2" o 5/8" y las platinas son de 3" x 3" y 1/4" de espesor.
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Fig.1
Fig.2
Las Figs. 3y 4 indican las separaciones o espaciamientos máximos recomendables entre abrazaderas de encofrados de columnas. Obsérvese que en los tramos inferiores las separaciones son más reducidas, lo cual es concordante con la variación de la presión del concreto fresco, según lo expuesto en el acápite siguiente:
Fig. 3 Espaciamiento de abrazaderas, costados formados con tablas de 1"
Fig. 4 Espaciamiento de abrazaderas, costados formados por tablas de 1.1/2"
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Por otra parte, considerando los significativos valores que alcanza la presión del concreto fresco, particularmente cuando la altura y la sección de las columnas exceden las convencionales, se suele complementar los encofrados con varales verticales para evitar la rotura de los barrotes de las abrazaderas o, en todo caso, su deformación (Fig. 5).
Fig. 5 Encofrado de columna, con varal En referencia a la habilitación de la madera, un aspecto importante es determinar apropiadamente los anchos de los tableros o paneles. El ancho de los tableros del canto o lado menor de la sección de la columna corresponderá a la dimensión de dicho lado; en cambio, los tableros del lado mayor de la columna deberán tener un ancho igual a este lado adicionando, al menos, el espesor de las tablas o paneles que corresponden al lado menor (Fig. 6).
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Fig. 6 Habilitación de madera, en encofrados de columna Desde luego, la habilitación de los barrotes de las abrazaderas también debe merecer la mayor atención. La longitud de los barrotes depende del sistema de encofrado que se adopte; al respecto, es recomendable dibujar a escala la sección del encofrado para determinar el largo de los barrotes. En cuanto al procedimiento de construcción de encofrado de columnas, una de las operaciones más importantes es asegurar la verticalidad de los tableros. Para tal efecto, la verificación se realiza empleando la plomada. La operación debe realizarse con el mayor esmero. El encofrado es arriostrado mediante tornapuntas, clavadas en "muertos" o durmientes previamente fijados en el suelo o en las correspondientes losas de los entrepisos. 5.3.
ENCOFRADO DE MUROS
La Fig. 8 muestra un encofrado típico de muros y la denominación usual de sus elementos componentes. Los tableros están constituidos por tablas o por paneles de "triplay". Las tablas son de 1" o 1.1/2" en anchos de 6", 8" o 10". El triplay empleado para los paneles es de 3/4" (19mm) de espesor, y especificado para este tipo de trabajo.
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Fig. 8 Modelo de Encofrado de Muros En obras pequeñas, o cuando no se dispone de pasadores, es posible obviar los varales horizontales recurriéndose a alambre negro N°8 tensado entre los parantes del encofrado. Las medidas usuales de los parantes y varales son de 2" x 4", 2" x 6", 3" x 3" y hasta de 3" x 4". Para facilitar la labor, tanto en el encofrado como en el desencofrado, cada varal está formado por dos piezas. Las tornapuntas o puntales, además de asegurar el aplomado de los encofrados les confieren arriostramiento. Las escuadrías de las tornapuntas son de 3" x 3", 2" x 4" y 3" x 4". Muros de contención Encofrado de muro a una cara es un encofrado robusto, formado por un bastidor metálico con cara encofrante de madera o chapa, orientado a la ejecución de muros o pantallas con encofrado en 1 cara de los mismos (generalmente se realizan contra el terreno o en taludes) con gran superficie y buen acabado.
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ELEMENTOS QUE INTERVIENEN:
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
5.4.
TABLONES BARROTES LARGUEROS SOLERAS PUNTALES ARRIOSTRES ESTACAS BASES
ENCOFRADO DE VIGAS.
Los elementos principales de los encofrados de vigas son: fondo del encofrado, costados, tes o caballetes de madera o puntales metálicos.
El fondo generalmente está formado por tablas o tablones de 1.1/2", el ancho corresponde al ancho de las vigas. También suele emplearse, principalmente cuando se trate de superficies de concreto expuesto, paneles de "triplay". El fondo se apoya sobre los cabezales de las tes o de los caballetes.
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En los tableros de los costados se emplea tablas de 1" o de 1.1/2" montadas sobre barrotes de 2" x 3", 2" x 4", o de 3" x 3". Para obtener superficies de concreto expuesto son utilizados paneles de "triplay".
Las tes, los caballetes de madera y los puntales metálicos cumplen la función de soportar las cargas. Los pies derechos de las tes y caballetes son de 3" x 3" o 3" x 4".
Un tipo de encofrados de vigas es mostrado en la Fig.9. Es pertinente indicar que los tableros de los costados de los encofrados de las vigas, al igual que los de las columnas y muros, están sujetos a la presión que ejerce el concreto fresco al momento del vaciado; por eso es que los encofrados están provistos de largueros corridos y fijados sobre los cabezales, también de tornapuntas (pericos) y varales amarrados con alambre negro N°8, inclusive confinados con templadores o pasadores de fierro, de la misma manera que en los encofrados de columnas y muros.
Fig. 9 Ejemplo de Encofrado de Vigas 5.5.
Encofrado de techos
La Fig.10 muestra, en corte, el techo denominado "aligerado", el mismo que está constituido por viguetas, losa y ladrillos huecos.
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Fig. 10 Techo Aligerado, mostrado en corte
Fig. 11 Ladrillos Huecos, para techos aligerados
Los ladrillos son de arcilla cocida y también de concreto vibrado; el alto de los ladrillos es generalmente 0.15, 0.20 y 0.25m (Fig.11).
Considerando el espesor de la losa del aligerado, el alto de los ladrillos es 5cm menor que el espesor del techo correspondiente; por ejemplo, si se trata de aligerado de 0.25m, el alto de los ladrillos será 0.20m.
Las escuadrías comúnmente empleadas en los encofrados de techos aligerados son: Tablas: 1" o 1.1/2", en anchos de 8" mínimo
Soleras: 2" x 4", 3" x 3" y 3" x 4"
Pies derechos: 3" x 3" o de 3" x 4". No emplear pies derechos de 2" x 3" o de 2" x 4"
Frisos: 1" y 1.1/2", en anchos variables según el espesor del techo aligerado.
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En encofrados de losas macizas de concreto armado el tablero está constituido por tablas de 1" o 1.1/2", de anchos de 6", 8" o 10". Se emplea también paneles de triplay, montados en piezas de 2" x 3", 2" x 4" y 3" x 3". Cuando se opte por encofrados metálicos es imprescindible el asesoramiento de las firmas proveedoras de este tipo de equipo. Como en todo encofrado sujeto a cargas verticales, el apoyo de los pies derechos y puntales debe concitar especial atención. El suelo debe ser firmemente compactado y la construcción de falsos pisos es indispensable, previamente a la ejecución de los encofrados. Para regular la altura de los pies derechos se suele interponer, entre los pies derechos y los falsos pisos y las losas de los entrepisos, cuñas de madera. Debe evitarse el empleo de ladrillos en sustitución de las cuñas o apoyos de madera.
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Separación o espaciamiento de soleras. Las separaciones entre soleras de encofrados de techos aligerados no deben ser mayores que las indicadas en la siguiente tabla. Aligerado
Tablas
Espaciamiento Máximo (m)
0.20
1” x 8”
0.80
0.20
1 ½” x 8”
0.90
0.25
1 x 8”
0.75
0.25
1 ½” x 8”
0.85
Puntales.
Son elementos esbeltos de madera o metal, que se orientan verticalmente. Se utilizan para transmitir las cargas a un estrato firme. Su función es la de servir de apoyo y recibir las cargas producidas por el peso propio de los moldes, así como también las producidas por el concreto posteriormente ha de vaciarse. Soportan fuerza axial. Si se les coloca unos travesaños en su parte superior junto con dos piezas de arriostramiento que lo refuerzan se les da el nombre de muletas. Estos se usan generalmente para soportar vigas medianas. Estos puntales están influenciados por varios factores:
Material del cual está hecho el puntal.
El área efectiva del puntal.
Relación de esbeltez del puntal.
4.3.2. Sistema de encofrado metálico. A. Encofrados a base de paneles metálicos. Ventajas a. Se pueden encofrar grandes superficies con facilidad y rapidez, ya que con la
ayuda de grúas es posible movilizar paneles de grandes dimensiones. b. Se ahorra un tiempo considerable, debidos a que estos encofrados son armados una vez al comienzo de la obra y luego se van utilizando nivel a nivel. Esto siempre y cuando el proyecto contemple muchos reúsos de los encofrados, lo cual es la idea primordial. 22
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c.
Son muy resistentes, lo cual permite gran número de reúsos, sin que experimenten deterioros considerables.
Desventajas a. Los elementos que se consiguen en el mercado sólo son aplicables a cierto tipo de proyectos, los diseños especiales requieren la fabricación bajo pedido de piezas especiales. b. Son pesados, por lo cual requieren grúas para su manipulación. c. Si no se prevé gran número de reúsos, pueden resultar antieconómicos
B. Encofrados mesa. Diseñado especialmente para grandes losas de forjados de geometría regulares, destaca por el alto ritmo de avance de obra, la elevada seguridad y unos acabados excelentes de concreto. En definitiva, se trata de un sistema de encofrado rápido y seguro que requiere menos mano de obra y ofrece grandes rendimientos, idóneo para la construcción de edificios, hoteles, rascacielos, centros comerciales, hospitales, aeropuertos etc.
C. Encofrados trepadores y deslizantes. Es un sistema que se utiliza para construcciones de estructuras verticales u horizontales de sección constante o sensiblemente similares, permitiendo reutilizar el mismo encofrado a medida que el edificio crece en altura o extensión. Este encofrado también dispone espacio para andamios, maquinaria, etc.
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4.3.3. Encofrado de aluminio.
Es un sistema de construcción sencillo, modular, rápido y muy rentable con el que se logran estructuras sismo resistentes en concreto de alta calidad y durabilidad para la construcción rápida de estructuras de concreto como muros, plataformas, vigas, columnas, etc.
Permite en un solo día y en una sola etapa, vaciar en concreto, la fachada, los muros internos y las losas de una vivienda.
Menor cantidad de piezas y accesorios por m2, motivo por el cual el rendimiento también es mayor.
4.3.4. Encofrado mixto. Este sistema surge por la necesidad de reducir costos, lograr si se quiere, que los pesos de los encofrados fuesen los más bajos posibles y también lograr formas elaboradas, que con ciertos materiales resultaría muy complicado y costoso. Las combinaciones utilizadas con más frecuencia son: a.
Madera – metal
b.
Madera – plástico o fibra
c.
Metal – plástico
d.
Metal – concreto 24
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Algunos de estos encofrados son de tipo encofrado perdido, como es el caso de las losas de tablones, o las losas realizadas con láminas acanaladas de acero.
4.4.
Conceptos básicos para el diseño de encofrados
Para el diseño de encofrados se tiene q hacer las siguientes verificaciones:
4.4.1. Verificación por flexión
= W10L = fs
= W10L
Donde:
= bh6 = I
= bh6
= √ 10
Donde: Ma= Momento Actuante Mr= Momento resistente W= Carga f= Esfuerzo de la sección unitaria S= Módulo de la sección I= Momento de inercia Y: distancia del eje neutro hacia la base =h/2 4.4.2. Verificación por cortante max
I
bh
vh
2
8 I
…………………………………1
3
12
………………………………………….2
Remplazando la ecuación 2 en 1 se tiene. max
3V
2bh
El cortante será: V
0.5Wl …………….Vigas simplemente apoyadas.
V
0.6Wl ……………Vigas
continuas.
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Por lo tanto, el esfuerzo horizontal máximo será:
0.75
0.9
WI bh
WI bh
…………………………. Vigas simplemente apoyadas.
……………………………. Vigas continuas.
4.4.3. Verificación por flecha bh
I
3
12 4
5WL
384 EI
………………Para vigas simplemente apoyadas.
4
WL
384 EI
……………….Para vigas empotradas en los extremos.
4
L
L
WL
128 EI
………………..Para vigas continuas.
128 EI
4
w
128 EI
3
w
……………Para verificación de losas aligeradas
………….. Para verificación de losas macizas
Los valores límites de la flecjha estan en el rango de L/360 y L/270. 4.4.4. Efecto de la temperatura La temperatura juega un papel importante Enel concreto, lo cual lo transmite al encofrado. A temperaturas altas el concreto tiende a endurecer más rápido, lo contrario sucede a temperaturas bajas. Un factor adicional será la velocidad con la que se vacea el concreto. Para el encofrado de columnas ACI recomienda lo siguiente.
P max
732
720000 R 9T 160
Donde: Pmax: presión máxima R: velocidad de vaciado T: temperatura en C° 26
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4.5.
EJEMPLOS DE APLIUCACION
Se va a llenar una losa aligerada de 0.25 m de espesor. ladrillos son de 0.30 x0.25 x015 y cada uno pesa 10 kg. La flecha admisible será de 2 mm como máximo; La sobrecarga es de 250.00kg/m2, las tablas son de 1” x 8”, los pies derechos son de 3” x 3” y las soleras son de 2” 4”.
Las características de la madera a usar son E = 100 000 kg/cm2 = 100 kg/cm2 = 12 kg /cm SOLUCION METRADO DE CARGAS (m2) Peso de losa aligerada (0.05 m) Viguetas Ladrillo s/c
0.05 x 2400 = 120 kg 0.10 x 0.20 x 2.5 x 2400 = 120 kg 10 x 10 = 100 kg = 250 kg
Total = 590 kg Peso por vigueta = 590 / 2.5 = 236 kg/m w= 2.36 kg/cm Idealización: w L
CALCULO DE SEPARACION ENTRE SOLERAS w= 2.36 kg/cm
= b12h = bh6
1” X 8” …………………..1”=2.54 cm
= 20.3212X 2.54 = 27.75 cm4 = 20.32 6x 2.54 = 21.85 cm3 Chequeo por flexión:
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Chequeo por flecha
Se tomará la menor longitud redondeando a 70cm como la separación entre soleras. CALCULO LA SEPARACION DE PUNTALES Carga distribuida a lo largo de la solera Carga por metro lineal
590 kg/m2 x 0.7m = 413 kg/m = 4.13 kg/cm
Es decir, en una solera estará distribuida la siguiente carga:
L
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Se tomará la menor longitud 125 cm como la separación entre puntales. VERIFICACIÓN POR CORTANTE Entonces:
separación entre puntales. 1.25 m como la separación entre soleras. 0.70 m
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