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INFORME SOBRE ENCOFRADOS
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1. INTRODUCCIÓN. Encofrado es el nombre que se da a los moldes temporales o permanentes en los que el concreto y materiales similares se vierten. La construcción de los diversos componentes de las estructuras de concreto armado - columnas, muros, vigas, techos, etc. - requiere de encofrados, los mismos que, a modo de moldes, permiten obtener las formas y medidas que indiquen los respectivos planos. Sin embargo, los encofrados no deben ser considerados como simples moldes. En realidad son estructuras; por lo tanto, sujetas a diversos tipos de cargas y acciones que, generalmente, alcanzan magnitudes significativas. En resumen se puede decir que los encofrados son moldes que sujetan para garantizar la estructuración que el diseño requiere y para sostener los elementos de concreto mientras adquieren su propia resistencia. 2. HISTORIA. EPOCA ROMANA Y MEDIEVAL Los romanos en 1950 construyeron las primeras estructuras de concreto en masa. Como el concreto en masa no puede absorber grandes esfuerzos de tracción y torsión, estas primeras estructuras fueron arcos, bóvedas y cúpulas, que funcionan solamente a compresión. La estructura de concreto más notable de esta etapa es la cúpula del Panteón de Roma. Los encofrados se hicieron con andamiajes y encofrados temporales con la forma de la futura estructura. Estos elementos auxiliares de construcción no sólo sirven para verter el concreto, también han sido y son muy utilizadas en otros trabajos de albañilería. Para el hormigón, los romanos utilizaban yeso y cal como aglomerantes, además de un cemento natural obtenido de la piedra de Puzzoli, llamado puzonala, pero no es un mineral fácil de obtener en otros lugares, por lo que no se volvió a utilizar en el hormigón como material de construcción, hasta que inventaron el cemento portland; portland; el hormigón armado no podía hacerse con los demás aglomerantes puesto que atacan el hierro de las armaduras, oxidándolo. Como era costumbre, los romanos llevaron con sus conquistas también su cultura. La técnica del encofrado se extendió también por los pueblos que invadían, proporcionando la expansión de los nuevos sistemas de construcción que fueron evolucionando.
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1. INTRODUCCIÓN. Encofrado es el nombre que se da a los moldes temporales o permanentes en los que el concreto y materiales similares se vierten. La construcción de los diversos componentes de las estructuras de concreto armado - columnas, muros, vigas, techos, etc. - requiere de encofrados, los mismos que, a modo de moldes, permiten obtener las formas y medidas que indiquen los respectivos planos. Sin embargo, los encofrados no deben ser considerados como simples moldes. En realidad son estructuras; por lo tanto, sujetas a diversos tipos de cargas y acciones que, generalmente, alcanzan magnitudes significativas. En resumen se puede decir que los encofrados son moldes que sujetan para garantizar la estructuración que el diseño requiere y para sostener los elementos de concreto mientras adquieren su propia resistencia. 2. HISTORIA. EPOCA ROMANA Y MEDIEVAL Los romanos en 1950 construyeron las primeras estructuras de concreto en masa. Como el concreto en masa no puede absorber grandes esfuerzos de tracción y torsión, estas primeras estructuras fueron arcos, bóvedas y cúpulas, que funcionan solamente a compresión. La estructura de concreto más notable de esta etapa es la cúpula del Panteón de Roma. Los encofrados se hicieron con andamiajes y encofrados temporales con la forma de la futura estructura. Estos elementos auxiliares de construcción no sólo sirven para verter el concreto, también han sido y son muy utilizadas en otros trabajos de albañilería. Para el hormigón, los romanos utilizaban yeso y cal como aglomerantes, además de un cemento natural obtenido de la piedra de Puzzoli, llamado puzonala, pero no es un mineral fácil de obtener en otros lugares, por lo que no se volvió a utilizar en el hormigón como material de construcción, hasta que inventaron el cemento portland; portland; el hormigón armado no podía hacerse con los demás aglomerantes puesto que atacan el hierro de las armaduras, oxidándolo. Como era costumbre, los romanos llevaron con sus conquistas también su cultura. La técnica del encofrado se extendió también por los pueblos que invadían, proporcionando la expansión de los nuevos sistemas de construcción que fueron evolucionando.
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ÉPOCA MODERNA El gran propulsor del uso de los encofrados ha sido y actualmente es el hormigón, y como la podemos entender su evolución sin entender el nacimiento de hormigón como tal y como lo conocemos. Durante la época medieval no hubo una evolución en podemos hablar de un estancamiento respecto a los utilización en el imperio romano. Su continuo retorno a propició un refinamiento en el sistema de construcción sistemas de encofrados al mismo uso que se origino bóvedas y cúpulas.
el uso de los encofrados, progresos que supuso su estilos de épocas pasadas con piedra relevando los en la construcción: arcos,
Podemos hablar de evolución a finales del siglo XVII y de revolución de de la construcción a partir del siglo XIX. El verdadero propulsor, como lo fue el descubrimiento de cemento natural y artificial, comúnmente conocido cómo PORTLAND, SMEATON y porteriormente PARKER,
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encargado de comercializar los primeros cementos artificiales: PARKER, realizaron gran cantidad de estudios referentes al comportamiento de estos nuevos materiales que propiciaron posteriormente la aparición de los hornos Hoffman y hornos giratorios que sirvieron para conseguir resultados más optimos en la producción de cemento. La piedra natural consigue insertarse muy bien en la sociedad para simular grandes trabajos con piedra de verdad pero mediante moldes. Gracias a su similitud con la piedra y el mármol crece una industria que se asienta bastante bien en la decoración, desvinculándose bastante en la construcción encargada de satisfacer la producción de elementos estructurales. Con la aparición de este nuevo material, multitud de arquitectos y artistas comenzaron a experimentar con él, llegando así a aparecer, en 1870, las primeras patentes sistemas de construcción de hormigón armado: Patente Monie y Hennebique. Estas patentes que ofrecían un producto nuevo, mixto, compuesto de hormigón y hierro requerían de un sistema de producción estandarizado y global, que permitiera poder reproducir los productos de manera exacta. Aquí es donde intervienen nuevamente los encofrados, en los inicios de una revolución en el mundo de la arquitectura. Junto a estas patentes y continuos estudios llevados mayoritariamente por Alemania, se empieza a difundir la construcción con hormigón armado y se empieza a buscar nuevos sistema de encofrados para llevar a cabo los proyectos que se olvidaban sobre el papel: Nace la necesidad de una especialización de los encofrados. A partir del siglo XIX hay n profundo estudio de las capacidades y límites a los que se puede llegar con el hormigón armado, tanto con elementos verticales como horizontales. Empiezan las primeras construcciones integradas en hormigón y el uso de encofrados se expande a cualquier parte del edificio; encofrados verticales, horizontales, personalizados. El movimiento modernista, que huye del Eclepticismo de principios de la Edad Moderna encuentra en la construcción con hormigón armado la racionalidad de los materiales y la técnica. Podemos decir que la evolución de los encofrados viene dada por los Ingenieros, sobre todo de “Iécole du Ponts et Chaussers” de Francia, donde había una gran
tradición de construcción con tapial, pero los que realmente crean la tendencia y la necesidad son los arquitectos que empiezan a insertar la mentalidad de olvidar los adornos y ofrecer una arquitectura libre, sin esconder la estructura. Un claro ejemplo es Le Corbusier. Entendemos pues que los principales propulsores del mundo moderno en sus inicios fueron el hormigón armado y el nuevo corriente de pensamiento, el modernismo impulsado por arquitectos e ingenieros, que apoyado en el estudio de los materiales llegaron a sintetizar un sistema revolucionario que se basaba en los encofrados; la arquitectura el hormigón armado .
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Bajo esta prima empiezan a nacer los sistemas perfeccionados de encofrados como las losas de encofrados, seguridad, utilización de otros materiales así como la evolución de otros elementos característicos de los encofrados; puntales; planchas de acabado; y la reutilización. Su uso queda claramente patente en las construcciones de los Rascacielos; Insignia de la época Contemporánea. ÉPOCA CONTEMPORÁNEA Tenemos que los actuales encofrados ofrecen fácil y rápida solución para construir elementos de arquitectura modulare como pueden ser muros u otros elementos de estructuras como si fueran una base. Se pueden hacer prácticamente las formas que se desee mediante los encofrados modulares que permiten adaptar la construcción como se desea. En la actualidad, debido a las propiedades que ofrece la contruccion con hormigón, y debido a su rápida ejecución, en el uso de sistemas de encofrados ha liderado el sector de la construcción haciendo una verdadera disciplina del antiguo sistema auxiliar; el encofrado.
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Con el paso del tiempo, la construcción integra de hormigón dejo paso al perfeccionamiento del trabajo del acero y su industrialización, adoptándose el acero como material eficiente en las construcciones medianas, grandes debido a su alta eficiencia y su rápido montaje. El uso del hormigón armado ha quedado mermado desde este punto de vista pero ampliamente extendido para hacer estructuras cómo son pilares, losas, muros, grandes infraestructuras como puentes, presas de canales, etc……
Así podemos considerar que el asentamiento del uso de encofrados va directamente ligado con el uso del hormigón armado en la construcción y como su extendido uso nos revela, el sistema de encofrados de ha posesionado en la actualidad como una herramienta básica y necesaria para realizar los actuales proyectos. La inserción de los encofrados en el mundo de la construcción es tal que ha ligado incluso a modificar la concepción de la proyección en la arquitectura, adaptándose así más a lo que el proyecto pueda requerir de ellos. En cualquier caso, la variedad de sistemas y tipos de encofrados es tan grande que fácilmente se puede adoptar una solución constructiva que se pueda ejecutar con encofrados. EVOLUCIÓN
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En la actualidad se han perfeccionado los sistemas de encofrados que han ido apareciendo durante la época moderna pero han evolucionado más en el aspecto técnico como en el económico. La inserción de la seguridad como un aspecto fundamental de la construcción es un aspecto puramente contemporáneo que no se ha tenido presente hasta hace relativamente poco. Otros aspectos que se ha mejorado mucho desde la prisma técnico es la ejecución, facilitando el proceso e industrializando para ofrecer una mayor eficiencia practicidad. La inserción de nuevos materiales como el aluminio ha aportado durabilidad a los sistemas así como ligereza y flexibilidad a la hora de montarlos. Pero desde sus inicios ha evolucionad mucho desde diversas vertientes:
MATERIALES Este es uno de los factores que más ha repercutido en general a los encofrados. Desde su inicio en la construcción, los encofrados se han servido de la madera como material primario. Para las primeras obras se obtenía un resultado tosco y se perdían como material pero no eran mucho más sofisticados los sistemas de los que se disponía. Posteriormente el uso de la madera ha quedado relevado para obtener texturas en la superficie del hormigón o como material suplementario de los que se componen los encofrados. La verdadera revolución fue la inserción del metal en los encofrados, permitiendo hacer planchas que otorgaban un acabado superior y permitían una durabilidad a la estructura considerable al reducir su porosidad. El otro aspecto a analizar fue el aumento del costo en su producción pero una amortización decido a la creación de un sistema recuperable que permitía su reutilización. Con el paso del tiempo hasta la actualidad, se han ido mejorando materiales y se ha establecido el uso del aluminio como material base, debido a su ligereza, resistencia y durabilidad, amortizando aún más la producción de estos sistemas, aparte de la facultad para montar estos sistemas. Aun así, aún existe la utilización de la madera, como puerto de productos mixtos, en encofrados flexibles que permiten adoptar la forma deseada del proyecto, sobre todo cuando se busca crear curvas.
SISTEMS DE CONSTRUCCIÓN Los sistemas de construcción es otro aspecto que ha permitido evolucionar notablemente los encofrados, adoptándose a las necesidades del mundo de la construcción.
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Inicialmente solo se disponía de tablones que se apuntalaban mediante clavos, anclajes o estribos. Con el paso del tiempo, según las necesidades se han creado encofrados específicos para la reutilización de zapatas, muros, pilares, losas. Sobre todo con la inserción del metal en los encofrados, se ha permitido la aplicación de la ingeniería para creas módulos adaptables que permite una integración perfecta entre piezas de encofrados. Permitiendo así la creación de encofrados específicos comentados anteriormente para la realización de zapatas, muros, pilares, losas. Sobre todo el aspecto que ha mejorado son las uniones y la continuidad, así como el montaje, que ha adquirido una mecánica sistemática en su ejecución con el afán de conseguir un sistema generalizado. A tal nivel ha llegado la especialización que el sistema de montaje se ha optimizado de manera considerable reduciendo el tiempo requerido de montaje por el operario a más de la mitad del necesario antiguamente y la cantidad de operarios montando. Pero no únicamente en el campo de construcción de sistemas tradicionales ha evolucionado. La adaptación de los encofrados según las necesidades a permitido crear en si sistemas para la realización de estructuras que resultaban costosas de una manera sencilla. Un claro ejemplo son los sistemas de encofrados trepantes que permiten la realización de estructuras de gran altura de una manera constante y sistemática obteniendo nos resultados impecables. Gracias a su facilidad de adaptarse ha conseguido insertarse de manera necesaria en la construcción de infraestructura.
OTROS ASPECTOS Estos aspectos están ligados con lo anterior, esto ha permitido una reducción del costo que ha propiciado una proliferación y adopción bastante homogénea en el sector de la construcción. Debido a la necesidad de evolución y de cubrir las necesidades actuales, los encofrados actualmente evolucionan en el aspecto de la seguridad. De esta manera buscan facilitar la ejecución de las estructuras de hormigón para que el trabajo sea seguro, racional, de bajo costo y profundamente humano.
3. OBJETIVOS GENERALES
Describir las técnicas.
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Concebir información sobre los procesos que comprenden el armado del encofrado. Definir aplicabilidad en la localidad.
4. OBJETIVOS ESPECIFICOS.
Determinar los sistemas de encofrados. Determinar los tipos de encofrados. Describir los encofrados.
5. MARCO TEÓRICO ENCOFRADOS Los encofrados son realmente moldes que se llevan a cabo con tablas o chapas de metal, rellenando un armazón previamente preparado con estas chapas con concreto. Una vez fraguado este, se desmonta el armazón y queda un bloque compacto al que se da el nombre de concreto armado. Las técnicas de encofrado permiten dar diversas formas al concreto, como escalones, suelos, pilares, vigas etc. SISTEMAS DE ENCOFRADOS
Sistema tradicional, cuando se elabora en obra utilizando piezas de madera aserrada y rolliza o contrachapada, es fácil de montar pero de lenta ejecución cuando las estructuras son grandes. Se usa principalmente en obras de poca o mediana importancia, donde los costos de mano de obra son menores que los del alquiler de encofrados modulares. Dada su flexibilidad para producir casi cualquier forma, se usan bastante en combinación con otros sistemas de encofrado. Encofrado modular o sistema normalizado, cuando está conformado de módulos prefabricados, principalmente de metal o plástico. Su empleo permite rapidez, precisión y seguridad utilizando herrajes de ensamblaje y otras piezas auxiliares necesarias. Es muy útil en obras de gran volumen. Encofrado deslizante, 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. Encofrado perdido, se denomina al que no se recupera para posteriores usos, permaneciendo solidariamente unido al elemento estructural. Puede hacerse con piezas de material plástico, cartón o material cerámico, y queda por el exterior de la pieza a moldear, generalmente de concreto.
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TIPOS DE ENCOFRADOS.
Encofrados vertical. Usado para techos y suelos en su mayor parte, aunque también se aprecia su uso con las vigas.
ENCOFRADO VERTICAL DE COLUNMAS.
ENCOFRADO VERTICAL PAREDES.
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Encofrados horizontales. Usado para columnas, pilares, paredes, muros de contención, entre otros.
ENCOFRADO VERTICAL DE UNA VIGA
MATERIALES PARA ENCOFRADO LA MADERA Debido a sus ventajosas propiedades, la madera es el material que frecuentemente se emplea en encofrados. Su bajo peso en relación a su resistencia, la facilidad para trabajarla, su ductilidad y su textura, la hacen aparente para su uso en encofrados. Las especies de madera comúnmente empleadas en encofrados son las del tipo C o las denominadas blandas. Es exigible que la madera no presente notorios defectos que puedan afectar su resistencia y el acabado de las superficies de concreto, tales como: alabeos, arquea duras, grietas, rajaduras, exceso de nudos huecos. Algunos de estos defectos son originados por inapropiado almacenaje en la obra y/o inadecuada preservación. ENCOFRADOS 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 los tornapuntas de encofrados de vigas son generalmente de madera, pero los puntales pueden ser metálicos. OTROS MATERIALES Otros materiales utilizados que facilitan una rápida puesta en obra son el acero, el plástico y el cartón plastificado. Con este último se forman encofrados especialmente indicados para columnas y pilares redondos, cuadrados y rectangulares, disponibles en diámetros de 150 a 1500 mm con alturas variables entre los 3 y los 12 metros y con un grueso de 9 mm. El cartón es un excelente
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material que conserva un alto grado de humedad y por lo tanto lo convierte en muy adecuado para un buen encofrado. Como elementos auxiliares, tenemos clavos, pernos, tornillos, tensores, alambre (4-6 mm), etc. CONDICIONES BÁSICAS PARA EL DISEÑO DE ENCOFRADOS Son tres las condiciones básicas a tenerse en cuenta en el diseño y la construcción de encofrados: Seguridad. Precisión en las medidas. Economía. De estas tres exigencias la más importante es la seguridad, puesto que la mayor parte de los accidentes en obra son ocasionados por falla de los encofrados. Principalmente las fallas se producen por no considerar la real magnitud de las cargas a que están sujetos los encofrados y la forma cómo actúan sobre los mismos; así mismo, por el empleo de madera en mal estado o de secciones o escuadrías insuficientes y, desde luego, a procedimientos constructivos inadecuados. La calidad de los encofrados también está relacionada con la precisión de las medidas, con los alineamientos y el aplomado, así como con el acabado de las superficies de concreto. Finalmente, debe tenerse en cuenta la preponderancia que, en la estructura de los costos de las construcciones, tiene la partida de encofrados. El buen juicio en la selección de los materiales, la planificación del reuso de los mismos y su preservación, contribuyen notablemente en la reducción de los costos de construcción. ELECCIÓN DEL MATERIAL DE ENCOFRADO A UTILIZAR Se elegirá el más apropiado en función del tipo de estructura, del elemento a encofrar, del tipo de obra, etc. Encofrados verticales En pilares: de cartón desechable (pilares redondos), metálicos (elementos ensamblados), o de plástico (articulados). En muros: de madera o de metálicos Encofrados horizontales De planta completa ( forjados reticulares ) o parcial ( vigas unidireccionales prefabricadas ) Casetón perdido: La superficie se encofra totalmente y se soportará el encofrado con puntales. Casetón recuperable: El encofrado se realiza con cubetas plásticas recuperables. Se utiliza básicamente en forjados reticulares. DESCRIPCION DE ENCOFRADOS Encofrados de columnas Los costados de los encofrados de columnas están formados por tabla s de 1″ o de 1 1/2″ de espesor y de anchos variables de acuerdo a las secciones de las
columnas. También, especialmente para encofrados de columnas de concreto expuesto, se emplea paneles de “triplay”.
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
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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 que corresponden al lado menor. 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. Encofrado de Muros 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.
Encofrado de Vigas Los sistemas de encofrados de vigas son diversos, según el tipo de vigas de que se trate (peraltadas hacia abajo, invertidas, chatas, de borde, etc.) Cabe, además, distinguir entre encofrados que reciben sólo el peso de las vigas, de aquellos que sustentan parte del peso de los techos, como es el caso de encofrados con viguetas metálicas extensibles. Los elementos principales de los encofrados de vigas son: fondo del encofrado, costados, caballetes de madera o puntales metálicos. Encofrado de techos El techo denominado “aligerado”, el mismo que está constituido por viguetas, losa
y ladrillos huecos. En el diseño y la construcción de encofrados de techos deben asegurar que cada uno de los elementos sea suficientemente resistente; sin embargo, también es indispensable arriostrar apropiadamente los encofrados para conferirles estabilidad ante las acciones que suelen manifestarse debido al empleo de equipos (winches, vibradores, etc.) empleados para el vaciado de concreto y también por colocación no uniforme del concreto durante el llenado de los techos.
PLAZOS PARA EL DESENCOFRADO Como regla general ningún elemento o parte de la estructura deberán desencofrarse antes de que el concreto alcance la resistencia para soportar su propio peso y las cargas propias de la construcción. Encofrados de superficies verticales, tales como columnas, placas, muros no sujetos a flexión, caras de vigas, frisos, pueden desencofrarse cumplidas 24 horas a partir del vaciado del concreto. En el caso de elementos delgados o esbeltos y en muros de contención de suelos inestables es necesario mantener los encofrados hasta que el concreto adquiera la resistencia requerida en cada caso.
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En losas y vigas los plazos mínimos para proceder al desencofrado son los siguientes: Losas y techos aligerados Luces hasta 6 m 7 días Luces mayores de 6 m 10 días Vigas Luces hasta 6 m 14 días Luces mayores de 6 m 21 días Cuando la temperatura ambiental es menor de 10°C los lapsos deberán ser prudencialmente ampliados. También podrán variar si se emplea cementos que no sean Tipo I, o se use aditivos aceleradores o retardadores de fragua. En los casos señalados, u otros en particular, los plazos mínimos para desencofrar deben ser autorizados por el ingeniero residente. 6. GENERALIDADES. El encofrado debe cumplir las siguientes condiciones: Soportar, sin asientos ni deformaciones perjudiciales, las siguientes acciones:
El peso propio. El peso de las armaduras. El peso y la presión hidrostática del hormigón fresco. La carga de uso (montaje y desmontaje). El vertido, vibrado y compactación del hormigón (cargas dinámicas). La acción del viento. Posibilitar la colocación de las armaduras. Tener la forma, dimensiones y posición deseadas. Se dispondrá de forma que evite daños a la estructura ya construida Serán lo suficientemente estancos para que, en función del modelo de compactación previsto, se impidan perdidas apreciables de lechada. Las superficies estarán limpias en el momento del hormigonado. Y garantizaran la libre retracción del hormigón. Se podrán desencofrar sin causar sacudidas ni daños al hormigón.
7. CARACTERISTICAS.
El encofrado es caracterizado por su gran área horizontal que trabaja bajo un régimen de cargas distribuidas transmitida inicialmente a viguetas (correas) y finalmente a apoyos puntuales. Su elaboración desde hace mucho tiempo se ha vendido realizando con madera, y en la actualidad se está usando los metálicos. En el caso de estructuras de edificios es el encofrado que más tiempo demanda para su ejecución, el que más aditamentos requiere y el que más tiempo permanece, siendo costoso y el que presente un sin número de problemas a la hora de retirar.
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Tradicional, encofrado de madera: El encofrado se basa en la madera contrachapada o aglomerada, resistente a la humedad. Es fácil de producir, pero se enfrentan con una vida útil relativamente corta. Todavía es utilizado ampliamente en los costos laborales, una de las ventajas es que son más bajos que los costos para la adquisición de encofrado reutilizable. También es el tipo más flexible de encofrado, por lo que compite con otros sistemas en uso. Sistemas de encofrado diseñado, (Engineered): Este encofrado se construye con módulos prefabricados con estructura de metal (generalmente de acero o aluminio) y cubierta con concreto. Sus laterales pueden ser cubiertos con el material deseado (acero, aluminio, madera, entre otros). Las dos principales ventajas de los sistemas de encofrado, en comparación con el encofrado de madera, son la velocidad de la construcción, gracias a los sistemas modulares, ya sea alfiler, un clip o un tornillo de forma rápida. También ayuda a reducir los costes del ciclo de vida. Encofrado de plástico, Re-utilizable: Estos sistemas modulares se utilizan para construir de forma muy variada, pero relativamente simple, es especial para estructuras de hormigón. Los paneles son ligeros y muy robustos. Están especialmente indicados para presupuestos de bajos costos y es muy utilizado para los planes de vivienda masiva. Encofrado aislado permanente: Este encofrado, mayormente, se monta en los hoteles, por lo general fuera del aislamiento y de formas concretas (ICF). El encofrado se mantiene en su lugar después del fraguado del concreto, y puede ofrecer ventajas en términos de velocidad, fuerza, mejor aislamiento térmico, acústico, el espacio para ejecutar los servicios públicos dentro de la capa de EPS, y la tira de enrasar integrada para el revestimiento de acabados. Stay-In-Place (permanece en el lugar): Son sistemas estructurales de encofrado. Este encofrado por lo general es de forma prefabricada, de plástico reforzado de fibra. Estos son en forma de tubos huecos, y se utilizan generalmente para las columnas y pilares. El encofrado se queda en su lugar después de que el concreto se haya curado y actúa como refuerzo axial y de corte, además de servir para confinar el hormigón y prevenir contra los efectos ambientales, tales como: ciclones, congelación, descongelación y la corrosión.
8. CASO DE ESTUDIO. EL Encofrado es uno de los aspectos más importantes en la construcción, ya que es un sistema formado por piezas acopladas, moldes temporales o permanentes destinados a formar parte del mortero, hormigón u otros materiales en su estado plástico o fresco. Ofrece al hormigón la facilidad de dar la forma proyectada proveyendo su estabilidad como hormigón fresco, asegurando la correcta colocación como armaduras. Entre otras funciones están las de proteger al hormigón de golpes, de las temperaturas externas y de la perdida de agua. 9. ENCOFRADOS DE ALGUNOS ELEMENTOS.
ENCOFRADOS DE CIMENTACIONES. Las zapatas de cimentación se hormigonan generalmente sin encofrarlas, directamente contra el terreno. Pero cuando el terreno es muy blando y se
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pueden desmoronar las zanjas o pozos, es necesario encofrar, para mantener la geometría de la cimentación y no desperdiciar en exceso el hormigón. En el lado opuesto, cuando el terreno es rocoso, a veces también compensa encofrar la cimentación, ya que suele ser más económico hacer el vaciado total hasta la cota de asiento de la cimentación (con maquinaria pesada o con voladuras) y sobre ese nivel encofrar las zapatas, en lugar de vaciar solo hasta la cota superior de las zapatas y después cajear en roca cada una de ellas.
Encofrado de cimentaciones por el sistema tradicional en madera.
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ZAPATAS ENCOFRADAS CON MADERA.
Actualmente, la superficie entablada que está en contacto con el hormigón, se realiza con los tableros de madera machihembrada hidrófuga, de 1.00 x 0.50 m, ya vistos antes, con gran economía de mano de obra. El resto (codal es, carrera…) se sigue haciendo igual. También es habitual encontrar cimentaciones encofradas utilizando paneles de chapa o encofrados marco.
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ENCEPADO SOBRE CUATRO PILOTES, ENCOFRADO CON PANELES MARCO.
ENCOFRADOS DE PILARES. La siguiente figura representa el encofrado de pilares por el sistema tradicional, totalmente en madera, actualmente en desuso, salvo para casos específicos en los que sea imposible utilizar algún sistema modular moderno, como por ejemplo, en el caso de un pilar de medianera con el edificio colindante impidiendo encofrar una cara.
ENCOFRADO DE PILAR POR EL SISTEMA TRADICIONAL CON MADERA.
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Debido a la modularidad de los pilares, la madera se sustituyó rápidamente por las placas metálicas BYS y los paneles de chapa de planta entera, ya vistas antes. El sistema actualmente más utilizado, ya que permite un mejor acabado y aplomo de los pilares, es el encofrado marco que, como vimos, puede tener en contacto con el hormigón una chapa metálica o un panel de tablero contrachapado fenólico. Esta montado sobre un bastidor o marco, de 1.00 m de anchura por 3.00 m de altura que puede ser de acero o de aluminio. El de aluminio se puede manejar manualmente, sin necesidad de grúa, como el de la siguiente figura.
ENCOFRADO MARCO DE PILAR CON PANEL DE TABLERO FENÓLICO.
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Aunque los paneles son similares a los empleados para el encofrado de muros, se diferencian por el sistema de montaje, y por lo tanto, no permiten intercambiarse. Los paneles para pilares se acoplan entre si perpendicularmente por medio de tornillos de montaje que se insertan en unos agujeros preparados en el encofrado.
DETALLE DE LA UNIÓN ENTRE PANELES PARA ENCOFRAR PILARES.
Dichos agujeros van separados entre si cada 5 cm, para adaptarse a los diferentes anchos de los pilares (25 cm es el lado mínimo, 30 cm, 35cm…). A los agujeros que no se utilizan, se les coloca unos tapones de plástico, para evitar la pérdida de la lechada del hormigón. Es por ello que la hilera de tapones se queda marcada en el hormigón, impidiendo que el pilar pueda quedar visto. Para evitar lo anterior, los paneles también se pueden acoplar entre sí por medio de unas escuadras metálicas, colocadas por el exterior del encofrado. Los paneles no llevan entonces ningún tipo de agujeros, permitiendo un acabado liso. Si el pilar de hormigón va a quedar visto, es habitual colocar en las cuatro esquinas del encofrado una moldura de sección triangular, hecha de madera o de plástico, llamada berenjeno, cuya finalidad es dejar las esquinas del pilar achaflanadas para evitar su rotura fácil.
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REGULACIÓN PARA LAS POSIBLES DIMENSIONES DEL PILAR .
ENCOFRADO DE PILAR, CON TABLERO FENÓLICO, MARCO DE ACERO, Y BERENJENO DE PLÁSTICO.
Los paneles se acoplan entre sÍ por medio de mordazas o llaves especiales metálicas, de diferentes formas según el fabricante, a las que se conoce por “gatos” o “cerrojos”.
El más antiguo consiste en colocar unos tirantes de acero (normalmente barra corrugada de φ 6 mm) atravesando e l muro, sujetos al encofrado por medio de llaves excéntricas dentadas, llamadas “perrillos”. Entre las dos caras del
encofrado se colocan unos codales de madera, para guardar el ancho de muro previsto. Al desencofrar el muro, los tirantes de acero quedan embebidos en el hormigón, asomando por sus caras, por lo que es necesario cortarlos a ras. Es un punto de oxidación y deterioro.
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Para guardar el paralelismo entre las dos caras del encofrado, y contener la presión hidrostática que ejerce el hormigón fresco, tenemos dos sistemas que se utilizan actualmente: El más antiguo consiste en colocar unos tirantes de acero (normalmente barra corrugada de φ 6 mm) atravesando el muro, sujetos al encofrado por medio de llaves excéntricas dentadas, llamadas “perrillos”. Entre las dos caras del
encofrado se colocan unos codales de madera, para guardar el ancho de muro previsto. Al desencofrar el muro, los tirantes de acero quedan embebidos en el hormigón, asomando por sus caras, por lo que es necesario cortarlos a ras. Es un punto de oxidación y deterioro.
LLAVE EXCÉNTRICA “PERRILLO”.
Con los encofrados marco, el sistema se ha perfeccionado. El tirante es una barra Dywidag de acero, de rosca rápida, que se aprieta con los paneles con unas platinas y unas tuercas de mariposa. La barra se recupera, ya que atraviesa el muro dentro de un tubo de plástico que es el que queda perdido. Dos tapones cónicos, llamados “trompetas”, colocados en los extremos del
tubo, son los que acodalan las dos caras del encofrado. Al desencofrar, se recuperan los tapones cónicos y se tapan las dos bocas del tubo con unos tapones de plástico.
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TIRANTE DYWIDAG COLOCADO, CON EL TUBO Y LAS TUERCAS DE APRIETE.
TAPONES CÓNICOS Y TUBO, PARA MANTENER LAS CARAS DEL MURO PARALELAS.
Un caso excepcional lo constituye el encofrado de muros a una cara. Se trata de muros medianeros, en los que la excavación del terreno llega solamente hasta la cara exterior de aquel. El encofrado, solo se puede colocar en la cara interior y el terreno sirve de encofrado exterior. Como no se pueden colocar los tirantes que mantienen los paneles paralelos soportando la presión hidrostática del hormigón fresco, el encofrado se sujeta mediante apuntalamientos, vigilando dos detalles muy importantes: Sujetar muy bien la base del encofrado, para evitar su desplazamiento horizontal. Sujetar el encofrado para que no se levante verticalmente; la resultante de todos los esfuerzos de presión del hormigón y de reacción de los apuntalamientos, hace inevitable ese movimiento.
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Para ello en la cara superior de la zapata, antes de hormigonarla, se colocan unas barras corrugadas dobladas donde poder anclar el encofrado. También podemos utilizar los diferentes sistemas, que hay en el mercado, de estructuras de escuadras que se anclan convenientemente en la base.
ENCOFRADO DE MURO A UNA CARA
ENCOFRADO EN COLUMNA.
Tipos de Carga. Una vez que es vertido el hormigón fresco se somete a:
Peso del concreto. Peso del ladrillos(en techos aligerados) Cargas de construcción. Peso propio de los encofrados. Cargas diversas. Presión del concreto fresco.
Peso del concreto. Los encofrados serán considerados como estructuras; en efecto, en tanto el concreto no alcance las resistencias mínimas exigibles para proceder a desencofrar, los
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encofrados tienen que ser lo suficientemente resistente para soportar el peso del concreto. Este caso ocurre en el caso de encofrados de vigas o techos Un metro cúbico de concreto pesa aproximadamente 2400 kg, por ejemplo un metro cuadrado de losa de concreto de 0.15 m de espesor alrededor de 360 kg, equivalente a más de 8 bolsas de cemento.
ENCOFRADO DE LOSA
Peso de los encofrados. En encofrados de madera, tiene poca significación en relación al peso del concreto y cargas de construcción. En el caso de encofrados metálicos, por ejemplo encofrados de techos con viguetas metálicas extensibles el peso que aportan debe tenerse en cuenta
Cargas de construcción El peso propio de encofrados de techos con viguetas metálicas es aproximadamente de 50 kg por metro cuadrado de techo.El peso exacto debe establecerse a partir de la información que proporcionan los proveedores de este tipo de encofrados. Otras cargas a ser tomadas en cuenta son especialmente durante el llenado de los techos, son las que se derivan de la misma naturaleza de los trabajos. Se debe evitar excesivas concentraciones de concreto en áreas relativamente pequeñas de los techos. Además tenemos las cargas por el arranque y parada de motores de máquinas, más aún si están conectadas de alguna manera a los encofrados. Presión del concreto fresco.
Al ser colocado en el encofrado tiene la consistencia de una masa plástica. A medida que transcurre el tiempo va endureciendo y ejerce una enorme presión sobre los tableros de los encofrados de muros y columnas
CLASIFICACIÓN DE LOS ENCOFRADOS.
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Por el tipo de hormigón.
Encofrados de Hormigón visto.
Encofrados de Hormigón para revestir
Encofrados por el numero de usos.
Encofrados recuperable
Encofrados perdidos.
Por su forma de uso.
Encofrados deslizantes.
Por sus materiales
Encofrados de madera
Encofrados metálicos
Encofrados de plástico
Encofrados de cartón
Encofrados de aluminio Encofrado por el tipo de hormigón.
Dependiendo del tipo de acabado del hormigón en los elementos que forman la obra, varían el material de los encofrados a utilizar como también el tratamiento que se realice antes y durante el proceso para que el acabado final sea el esperado.
Existen dos tipos de encofrados de hormigón visto y de hormigón para revestir, los primeros necesitaran paneles lisos, impermeables, normalmente metálicos, ya que permiten un número de puestas mayor que los plafones de madera, ya veces se recubrirán de tejidos antiadherentes o líquidos desencofrantes, ya que el hormigón se convertirá en la fachada de la edificación.
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ENCOFRADO DE HORMIGÓN VISTO.
El hormigón visto es el que se muestra durante su vida útil tal y como se presenta, una vez retirado los encofrados, otras finalizar las operaciones de tratamiento superficial, si las hubiere, sin revestimiento o adición de otros materiales que lo cubran con finalidad ornamental.
Deberá ser impermeable empleándose materiales metálicos, maderas, cartones plastificados o plásticos conformado, siendo estos dos últimos los que mayor libertad brinda y un número de puestas mayor que el de la madera, y a que a veces se recubre con láminas antiadherentes o líquidos desencofrantes para obtener acabados lisos. Estos desencofrantes forman una película delgada que no se endurece, entre el encofrado y el hormigón evitando el contacto directo de las caras, de esta forma el hormigón endurecido no se pega. El desencofrado no produce una separación brusca entre el hormigón y el encofrado. Los productos de desencofrar corrientes son sustancias grasas o cerosas que se presentan bajo cuatro formas distintas:
Aceite puro, grasa o cera Emulsiones de aceite en el agua Emulsiones de agua en el aceite Aceite puro con adición de un humectador
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ENCOFRADOS DE HORMIGON PARA REVESTIR. La mayoría de las obras civiles utilizan algún tipo de material como revestimiento de la fachada de la construcción. Para este tipo de encofrados vasta con utilizar elementos de madera tradicional, se vale de piezas de madera aserrada y rolliza o contrachapado. Su montaje resulta fácil de realizar pero su ejecución es lenta cuando se tiene estructuras grandes por lo que este sistema se usa para pequeñas obras, en las cuales la mano de obra es más económica y resulta más barato que alquilar encofrados modulares, son bastante flexibles por lo que se pueden hacer de varias formas y por lo regular se combinan con otro sistema de encofrado.
ENCOFRADOS DE MADERA. El revestimiento se realiza en el sitio utilizando como material de fabricación las tablas de madera y madera contrachapada o aglomerado resistente a la humedad. Muy utilizada en pequeñas y medianas obras donde la mano de obra son menores que el alquiler del encofrado, por el contrario la madera contrachapada tiene una vida útil muy corta. Es de fácil montaje y de bajo peso con relación a su resistencia, no de be abusarse en armar con clavos y tornillos ya que esto debilita la madera.
ENCOFRADOS METALICOS. Son más costosos y se utilizan cuando los elementos conservan las mismas dimensiones. Es muy rápido y fácil de montar. El acabado es liso y funciona a base de moldes.
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El costo de inversión es elevado en relación a los demás materiales, es muy costosa su reparación-
No protegen el fraguado del hormigón en tiempo frio y son pesados.
Llamamos encofrado de acero a aquel que tiene una chapa de acero en contacto con el hormigón, en vez de madera (tabla o tablero). Lógicamente, el resto el encofrado suele ser también de acero.
Cuando el elemento constructivo a hormigonar se repite muchas veces, o sus formas se pueden ajustar a una modulación, el encofrado metálico puede sustituir al de madera, mucho má s económico por sus múltiples “puestas”, aunque carece de las ventajas de aquella.
Actualmente, los encofrados metálicos tienen dos campos principales de utilización:
Para encofrar pilares.
Para encofrar muros.
Pero ese sistema está ya en desuso, y lo más habitual es encofrar los muros y lo pilares con los “encofrado marco”, ya sean de tablero fenólico como vimos antes o con acabado en chapa de acero, más económico y con más “puestas” durante su vida
útil. El inconveniente de la chapa metálica es que no deja en el hormigón el acabado que consigue el tablero fenólico.
ENCOFRADO DE CHAPA DE 3 MM PARA PILARES.
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ENCOFRADO MARCO DE CHAPA METÁLICA.
ENCOFRADO METALICO
ELEMENTOS COMUNES Y ACCESORIOS PARA ENCOFRADOS.
Artículos: Artículos que no sean marcos, vigas extensores puntales, y que sirvan para levantar un encofrado.
Vigas extensores o ajustables: Vigas metálicas cuya extensión puede ajustarse a diferentes largos dentro de un límite permisible.
Rosca Ajustable: Artefacto de nivelación o gata compuesta de un elemento roscado y un manubrio usado en el ajuste vertical de puntales en el encofrado. APUNTALAMIENTO.
Puntales
Use las tablas de cargas de trabajo recomendadas por el manufacturero de acuerdo a la altura de trabajo puntual, tomada está de la base del puntal al encofrado de madera. Provea y mantenga al puntal una base sólida para que se distribuyan las cargas apropiadamente ( se recomienda tablón de 1” x 6”).
Aplome todos los puntales conforme los vaya colocando.
Verifique el plomo de los puntales inmediatamente antes del vaciado del hormigón.
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Verifique que todas las abrazaderas, pines o tornillos o cualquier otro componente utilizado con y de los puntales, estén debidamente ajustados en su correcta posición.
Verifique que todas las bases y cabezas de los puntales estén en contacto firme con la madera.
Si se utiliza equipo motorizado para hormigón, verifique que todos los puntales estén bien colocados, espaciados y arriostrados debidamente.
10. CONCLUSIONES.
La invención de los encofrados, ha hecho que el uso del hormigón sea ilimitado, pues en la actualidad podemos realizar diversas formas de molduras y elementos, por las ventajas que nos ofrecen los materiales, especialmente la madera. Los encofrados son estructuras provisionales que pueden estar fabricado de un material que permita moldear y dar soporte al elemento estructural hasta que este alcance la resistencia necesaria para soportar su peso propio. Otro factor importante es la economía, ya que el costo delos encofrados es aproximadamente entre el 25% y 40%del costo total de la estructura. Por otra parte es evidente que el número de usos es un factor decisivo al momento de seleccionar el tipo de encofrado a utilizar según los requerimientos de la obra, para evitar el encarecimiento de la misma. El plazo de retirada de los fondos y el apuntalamiento, depende de la evolución del endurecimiento del hormigón y por consiguiente del tipo de cemento y de la temperatura ambiente. Los encofrados tanto para las personas, como para el concreto, deben soportar las cargas vivas y muertas, sin que se produzca deformaciones o el colapso.
11. RECOMENDACIONES
Se debe de tener en cuenta la cantidad de usos de un encofrado, especialmente si el encofrado es de madera , debido a que después aproximadamente tres usos, este material tiende a deformarse. Los encofrados antes de ser reutilizados deben de limpiarse con cepillo de alambre para retirar el mortero así también el polvo, retazos de tela, o hielo. Debe de humedecerse los encofrados para que no absorba el agua de la mezcla o aplicarse productos base de aceites vegetales o minerales, puros o con el 2% de agentes emulsionantes que ayuden a desmoldar o desencofrar
12. BIBLIOGRAFIA. • Construcción de Estructuras de Hormigón Armado. Eduardo Medina
Sánchez. 2° Edición. DELTA Publicaciones. • Encofrados, Cálculos y aplicaciones en edificación y obra civiles. Editores Técnicos Asociados. Barcelona – España. • Hormigones. F. Arrendondo. Madrid – España. 1959 • Material teórico proporcionado por INTACO. Ecuador