SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONAL UNIDAD DE NORMATIVIDAD TECNICA
ESPECIFICACION TECNICA PARA CONSTRUCCION DE OBRAS
CIMBRAS PARA CONCRETO
(FORMWORK FOR CONCRETE)
P.3.0135.01 ABRIL, 2000
CIMBRAS PARA CONCRETO Primera Edición
P.3.0135.01:2000 UNT
PREFACIO Pemex Exploración y Producción (PEP) en cumplimiento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización emitida por la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial, publicada en el Diario Oficial de la Federación de fecha 20 de mayo de 1997 y acorde con el Programa Nacional de Modernización de la Administración Pública Federal 1995-2000, así como con la facultad que le confiere la Ley de Adquisiciones y Obras Públicas y las Reglas Generales para la Contratación y Ejecución de Obras Públicas, para que expida sus normas y especificaciones técnicas; edita la presente especificación de cimbras para concreto. Esta especificación se elaboró tomando como base la segunda edición de la norma No. 3.135.01, emitida en 1985 por Petróleos Mexicanos, de la que se llevó a cabo su revisión, adecuación y actualización, a fin de adaptarla a los requerimientos de Pemex Exploración y Producción. En la elaboración de esta especificación participaron: Subdirección de Región Norte Subdirección de Región Sur Subdirección de Región Marina Noreste Subdirección de Región Marina Suroeste Dirección Ejecutiva del Proyecto Cantarell Subdirección de Perforación y Mantenimiento de Pozos Coordinación Ejecutiva de Estrategias de Exploración Auditoría de Seguridad Industrial y Protección Ambiental Subdirección de Planeación Subdirección de Administración y Finanzas Subdirección de Tecnología y Desarrollo Profesional Unidad de Normatividad Técnica
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CIMBRAS PARA CONCRETO Primera Edición
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INDICE DE CONTENIDO
Página
0.
Introducción.…………..…………………………………......…....
3
1.
Objetivo…….………………………………………………...........
3
2.
Alcance.....................................................................................
3
3.
Actualización…………………………………………………........
3
4.
Campo de aplicación................................................................
3
5.
Referencias..............................................................................
3
6.
Definiciones..............................................................................
3
7.
Materiales.................................................................................
3
8.
Requisitos de ejecución...........................................................
5
9.
Criterios de Medición.............................................................
8
10.
Conceptos de trabajo............................................................
8
11.
Bibliografía................................................................................
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0.
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Introducción.
Unidad de Normatividad Técnica.
Dentro de las principales actividades que se llevan a cabo en Pemex Exploración y Producción (PEP), se encuentran el diseño, construcción, operación y mantenimiento de las instalaciones para extracción, recolección, procesamiento primario, almacenamiento, medición y transporte de hidrocarburos, así como la adquisición de materiales y equipos requeridos para cumplir con eficiencia y eficacia los objetivos de la empresa. Para la ejecución de estas actividades es necesaria la participación de las diversas disciplinas de la ingeniería con criterios de aplicación diferentes. Con el objeto de unificar criterios, aprovechar las experiencias dispersas, y conjuntar resultados de las investigaciones nacionales e internacionales, Pemex Exploración y Producción emite a través de la Unidad de Normatividad Técnica, esta especificación para aplicarse a las cimbras para concreto.
Dirección: Bahía de Ballenas # 5, 9° piso. Col. Verónica Anzures, México, D.F. C.P. 11300. Teléfono directo: 55-45-20-35 Conmutador: 57-22-25-00, ext. 3-80-80. Fax: 3-26-54 E-mail:
[email protected]
4.
Este documento aplica en todas las áreas que realicen obras de Ingeniería Civil, donde se requiera hacer colados de concreto para instalaciones de Pemex Exploración y Producción.
5. 1.
Objetivo.
Esta especificación establece los criterios mínimos para el proyecto, parámetros de elección, manejo y empleo correcto de la cimbra para concreto que se utiliza en las obras de Ingeniería Civil.
2.
Referencias.
Esta especificación técnica no tiene referencias con alguna Norma Oficial Mexicana.
6.
Definiciones.
6.1
Cimbra.
Alcance.
Se establecen los requisitos de ejecución y manejo de las cimbras para colocar concreto.
3.
Campo de aplicación.
Es una estructura temporal empleada para soportar el concreto fresco durante el tiempo que éste tarda en alcanzar una resistencia determinada.
Actualización. 7.
A las personas e instituciones que hagan uso de este documento normativo técnico, se solicita comuniquen por escrito las observaciones que estimen pertinentes, dirigiendo su correspondencia a: Pemex Exploración y Producción.
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Materiales.
7.1 Se pueden emplear como cimbra (ver tabla 1) los siguientes materiales: a)
Madera natural.
b)
Madera contrachapada.
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c)
Aglomerados de madera.
d)
Derivados industriales de la madera (fibracel, etc.).
e)
Acero.
f)
Aluminio.
g)
Láminas o películas de polietileno.
h)
Plásticos.
i)
Plásticos expandidos.
j)
Plásticos vitroreforzados.
Tabla 1 Algunos materiales para cimbra y forma de uso
Material
Uso principal
Acero
Cimbra pesada, columnas, andamiaje, puntales.
Aluminio
Paneles ligeros
Triplay
Acabado aparente, paneles ligeros, cerchas.
Papel prensado
Columnas, losas.
Cartón corrugado
Trabes, losas.
Fibra de vidrio y plástico
Losa reticular, acabados aparentes.
Madera
Acabados diversos, andamiaje.
Aglomerados de madera
Acabado aparente, cerchas.
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8.
Requisitos de ejecución.
8.1
Criterios para proyecto de cimbras.
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exceder de un peso de 35 Kg por operario. Cuando se disponga de equipo de carga las formas son de un tamaño compatible con dicho equipo.
Las cimbras deben proyectarse para cumplir con los siguientes requisitos:
8.2
a)
Soportar y moldear el concreto en estado plástico, para obtener la forma, alineamientos y dimensiones de los elementos.
Para la elección de una cimbra se deben tomar en consideración los siguientes factores: a)
Disponibilidad de materiales en la zona.
Resistir las acciones a las que estará sujeta durante la construcción, incluyendo las fuerzas causadas por compactación y vibrado.
b)
Número de usos de la cimbra.
c)
Costos de construcción.
d)
Capacitación de personal.
e)
Programa de obras.
f)
Capacidad de producción del concreto.
b)
c)
Proporcionar el número de usos adecuados, conservando el acabado que se pretende.
d)
Separarse del concreto sin dañarse o sin causar daño al concreto recién colado.
e)
Tomar la geometría y el perfil requerido con una cantidad mínima de mano de obra posterior al colado, para lograr el acabado final especificado.
f)
g)
h)
i)
Reducir al mínimo sus diversos elementos y que éstos se repitan el mayor número de veces posibles, tanto en forma como en dimensiones, para que puedan tener múltiples usos. Siempre que sea posible, las formas deben ser prefabricadas, bien sea en tableros integrales, o bien, en parciales que se armen en el sitio para reducir al mínimo la mano de obra necesaria en la erección y desmantelamiento de las formas. Deben ser de dimensiones adecuadas a los medios con que se realice la erección y el desmantelamiento. Cuando la erección o el desmantelamiento se haga empleando exclusivamente mano de obra, los tableros y demás elementos no deben
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Parámetros de elección de una cimbra.
8.3 Las cimbras deben construirse conforme a los planos aprobados, en los cuales están claramente anotados la localización, dimensiones y niveles. 8.4 Como medida de precaución deben instalarse señales y barreras, para impedir el paso a la zona de colado de personas y vehículos no autorizados; así como andamios, barandales y plataformas para la seguridad del personal. 8.5 Se construye la obra falsa dejando las siguientes contraflechas en el centro del claro, para trabes de eje recto y losas planas: a)
1/400 del claro libre en trabes.
b)
1/200 de la longitud, en el extremo de voladizos.
c)
1/400 del claro corto en losas de tableros interiores.
d)
1/200 del claro corto en losas de tableros de esquina.
8.6 Las cimbras deben ser herméticas para evitar la fuga de la pasta o la lechada.
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8.7 El espesor de las paredes y la rigidez de los moldes deben ser tales que la cimbra conserve su forma y su posición durante su uso. Al mismo tiempo las formas están proyectadas para desmantelarse con facilidad para no dañar el concreto durante su retiro. 8.8 El espacio confinado por las cimbras debe ser estanco, de manera que durante el acomodo del concreto no se produzcan fugas de mortero ni de lechada. En concretos que vayan a recibir un recubrimiento para regularizar u ocultar las superficies coladas contra forma, pueden calafatearse las juntas cuyas aberturas no excedan de 10 mm. Este calafateo debe hacerse con un material que garantice un buen sello, que resista sin deformarse o romperse el contacto con el concreto y que no produzca depresiones ni salientes en exceso de las tolerancias geométricas aplicables; las juntas que presenten aberturas mayores de 10 mm deben corregirse cambiando o ajustando las partes de cimbra que sea necesario. En cimbras profundas y estrechas, tales como muros y columnas, se dejan ventanas en las paredes de la misma para hacer la limpieza previa al vaciado, y para depositar el concreto desde una altura máxima de 2 m. 8.9 Las paredes que vayan a estar en contacto con el concreto se recubren con aceite mineral o grasa antes de cada uso, para evitar la adherencia de la mezcla. Cualquier producto que se aplique a la superficie de la cimbra para modificar la textura del concreto, aumentar la durabilidad de su superficie o evitar la adherencia a la cimbra, debe ser aprobado por Pemex Exploración y Producción y verificarse que se aplique conforme a las recomendaciones del fabricante. 8.10 Antes de colocar el acero de refuerzo se verifica la localización, niveles y dimensiones de las formas, y antes de colocar el concreto deben estar limpias de tierra, basura o cualquier material suelto cuya presencia sea accidental y, por consiguiente, no tenga ninguna función que desempeñar en la estructura. 8.11
espacio confinado dentro de las cimbras, deben corresponder al proyecto. Pueden permitirse ligeras variaciones, sin exceder las tolerancias indicadas en la Tabla 2. 8.12 Cimbra para concreto aparente. En los planos de construcción se deben indicar las aberturas en la cimbra, así como las juntas de construcción, de colado o de expansión. Se indica el tipo de material de contacto y, cuando se considere necesario, el procedimiento de construcción de la cimbra. El retiro de las formas debe efectuarse hasta que el concreto alcance tal resistencia, cuando menos 48 horas después del vaciado, que no se dañe durante el descimbrado. No se permite calafatear las juntas, ya que éstas deben ajustar perfectamente. Antes de vaciar el concreto se debe verificar lo siguiente: a)
Apoyo suficiente de los soportes verticales, de acuerdo a las condiciones del suelo.
b)
Localización, número adecuado y verticalidad de puntales. Apoyo de éstos sobre rastras y cuñas de ajuste, las cuales no deben estar sueltas.
c)
Atiesamiento lateral y diagonal de puntales y marcos. Empalmes y traslapes de pies derechos, largueros, madrinas y puntales. Firmeza de los costados por medio de yugos, separadores y barrotes.
d)
Apuntalamiento de pisos inferiores, en su caso. Los puntales de pisos superiores deben coincidir con los de los inferiores en la misma vertical, hasta llegar al suelo.
e)
Estructuración adecuada de la obra falsa para resistir presiones laterales del viento, o vibraciones por cargas móviles.
f)
Alineamientos, niveles y dimensiones, de acuerdo a las tolerancias de la tabla 2.
g)
Limpieza y estanqueidad de las formas. Colocación de ochavamiento en las
Tolerancias geométricas.
Los alineamientos, niveles y dimensiones del
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h)
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aristas, a menos que las especificaciones particulares no dispongan su colocación.
asentamientos o desajustes de las formas o de la obra falsa.
Humedecimiento de la cimbra de madera inmediatamente antes del vaciado.
8.14
8.13 En los casos que se considere necesario, se debe controlar la secuencia y rapidez del colado, para evitar o disminuir excentricidad de carga debidas al concreto colocado o al equipo que se utilice para su colocación. Durante y después del colado, se inspecciona la cimbra para detectar deflexiones, pandeos,
Tolerancias.
Las tolerancias en la construcción de las cimbras se especifican en la Tabla 2. 8.15 Se emplean cimbras flexibles o curvadas cuando la curva tenga un radio de 30 m o menos. 8.16 Las cimbras para pavimento de concreto, losas de piso o banquetas deben fijarse por lo menos con 3 estacas por cada tramo de 3.0 m.
Tabla 2 Tolerancias geométricas 1. 1.1
1.2
2. 2.1
2.2
3.
4. 5. 6. 6.1 6.2
Concepto Tolerancia en, mm. Desvíos respecto a la vertical. 6 En líneas y superficies de columnas, muros y en aristas. - En tramos hasta 3 m. - En tramos hasta 6 m. 12 - En tramos mayores de 6 m. 25 En esquinas aparentes de columnas, ranuras de juntas de control y otras líneas principales. 6 - En tramos hasta 6 m. - En tramos mayores de 6 m. 12 Desvíos respecto a niveles o pendientes de proyecto *. En el plano inferior de losas y trabes (flecha). 1/500 del claro - En cimbra para terminado aparente. 1/300 del claro - En cimbra para terminado común. - En dinteles aparentes, parapetos y ranuras horizontales. 6 - En tramos hasta 6 m. - En tramos mayores de 6 m. 12 Desvíos de alineamientos respecto a la posición establecida en planta y a la posición relativa de columnas, muros y divisiones. 12 - En tramos hasta 6 m. 25 - En tramos mayores de 6 m. Desvíos en la dimensión y localización de piezas de acoplamiento y aberturas en pisos y muros. Desvíos en la dimensión de la sección transversal de columnas y – 6 y + 12 vigas y en el espesor de losas. Desvíos de zapatas. Variación de la dimensión en planta. –12 y + 50 Desplazamiento o excentricidad. 20% del ancho de la zapata en la dirección del desplazamiento sin exceder 50 mm.
* Deben medirse antes de retirar los puntales de soporte.
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8.17 Debe usarse chaflán para formar las aristas de trabes, columnas muros y pretiles. 8.18
de la estructura, demuestren que se ha alcanzado la resistencia especificada.
Retiro de la cimbra.
Las estructuras deben permanecer cimbradas el tiempo necesario hasta que el concreto alcance la resistencia suficiente para soportar su peso propio y las cargas de construcción. La tabla 3 muestra el tiempo mínimo de descimbrado en condiciones medias de temperatura y curado normal.
9.
Criterios de medición.
Las cimbras se miden por metro cuadrado de superficie de contacto con el concreto, con aproximación de una decimal. Excepto en el caso de chaflanes, que se miden por metro lineal.
Tabla 3 Tiempos mínimos de descimbrado 10. 1. Costados de dalas y castillos.
24 horas
2. Columnas, muros y costados de trabes.
36 horas
3. Losas y fondos de trabes.
10 a 12 días *
4. Voladizos.
14 a 16 días **
Conceptos de trabajo.
A menos que en los documentos del concurso o del contrato se indique lo contrario, los conceptos siguientes incluyen todos los recursos directos e indirectos necesarios para efectuar el trabajo, tales como materiales, mano de obra, operación y mantenimiento de equipo, administración y dirección de los trabajos.
Los tiempos correspondientes a los renglones 2 y 3 de la Tabla anterior pueden reducirse a la mitad cuando se emplea cemento de resistencia rápida o acelerantes de fraguado.
Todos los conceptos siguientes incluyen las que correspondan de las siguientes operaciones: trazo, corte, armado, manejo, colocación en el sitio de trabajo, incluyendo pasarelas y rampas, apuntalamiento, obra falsa, separadores, calafateo, terminado de la superficie de contacto de acuerdo al proyecto en cimbras aparentes, engrasado de la superficie de contacto, recuperación después de su uso, descimbrado, rehabilitado, acarreo y estibado para nuevo uso.
Después de retirar la cimbra, se dejan puntales que soporten el peso del concreto (del área tributaria de carga), más la carga viva considerada durante la construcción.
Se especifica en cada caso el tipo de material para elaborar la cimbra, las dimensiones, la altura sobre el piso de trabajo y la altura sobre el terreno natural.
Los puntales se retiran al alcanzar el concreto su resistencia de proyecto, a menos que por las condiciones estructurales se considere que se pueden retirar cuando el concreto alcance el 90% de su resistencia de proyecto (de 20 a 22 días aproximadamente).
10.1 Suministro y colocación de cimbra con acabado común en:
* Cuando el concreto alcanza 65% de su resistencia a 20 días, usando cemento normal. ** Cuando el concreto alcanza 80% de su resistencia a 28 días, usando cemento normal.
En la construcción de cascarones y estructuras de grandes claros, no se retira la cimbra hasta que el ensaye de los cilindros de concreto representativos de la mezcla, curados en las mismas condiciones
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1)
Reglas y fronteras.
2)
Zapatas.
3)
Contratrabes y dados.
4)
Bases para equipos o recipientes.
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5)
Cerchas:
6)
Marcos precolados.
5.1)
Hasta 10 m de diámetro.
7)
Cascarones paraboloides hiperbólicos.
5.2)
Mayores de 10 m de diámetro.
8)
6)
Registros y ductos profundidades.
Losas para recibir casetones de fibra de vidrio para diferentes alturas y dimensiones de casetón.
7)
Ductos eléctricos:
7.1)
Para secciones hasta 0.25 m2.
7.2)
Para secciones mayores de 0.25 m2.
8)
Contrapesos para tubería y atraques.
9)
para
diferentes
10.3 Suministro y colocación de chaflán (por metro lineal). 1)
Para diferentes dimensiones.
Muros.
11.
Bibliografía.
10)
Columnas:
11.1 Elaboración y control de concreto. PEMEX 3.135.02.
10.1)
Rectangulares (para diferentes Alturas).
10.2)
Circulares (para diferentes alturas).
11.2 Cimbra, materiales y montaje. J. G. Richardson.
11)
Trabes para diferentes alturas.
11.3
12)
Losas:
12.1)
Horizontales (para diferentes alturas).
11.4 Especificaciones y construcción. De la S.A.G.D.R.
12.2)
Inclinadas (para diferentes alturas).
11.5 Building code requirements reinforced concrete. ACI-318.
10.2 Suministro y colocación de cimbra con acabado aparente en: 1)
Bases para equipos o recipientes.
2)
Muros para diferentes alturas.
3)
Columnas:
3.1)
Rectangulares (para diferentes alturas).
3.2)
Circulares (para diferentes alturas).
4)
Trabes para diferentes alturas.
5)
Losas:
5.1)
Horizontales (para diferentes alturas).
5.2)
Inclinadas (para diferentes alturas).
Cimbras y moldes. J. G. Richardson.
11.6 Reglamento de Construcciones del D.F. y Normas Técnicas Complementarias para el D.F. 11.7
9/9
for
Cimbras para concreto. ACI-347.
