edificación – Página 3 – El blog de Víctor Yepes

Los puntales en edificación

Figura 1. Puntales telescópicos de acero. https://www.alsina.com/es-es/puntales-para-la-construccion-3-preguntas-para-elegir-el-mas-optimo/

Los puntales son medios auxiliares cuya función principal consiste en sostener un sistema de encofrado horizontal, posicionándolo a la altura requerida. Como elementos sustentantes, transfieren las cargas generadas durante el hormigonado de la estructura. Actúan como soportes hasta alcanzar la resistencia necesaria para absorber eficazmente los esfuerzos exigidos, momento en el cual entran en servicio. En un capítulo anterior se describieron los apeos y los apuntalamientos, empleados fundamentalmente en obras de reparación o de urgencia. En este apartado, se describen los puntales como elementos auxiliares empleados como soporte de encofrados horizontales en edificación.

Existe una amplia variedad de puntales, los cuales se clasifican según el material, la capacidad de carga y su vida útil. Los puntales de madera, que fueron en su momento una opción económica, han dado paso a los puntales metálicos, que son los más habituales por su resistencia y durabilidad. Los puntales metálicos permiten una reutilización eficiente y agilizan los procesos de encofrado y desencofrado. Entre las ventajas de estos elementos destaca su ligereza en el transporte y su robustez.

Los puntales de acero son los más utilizados, pudiendo estar pintados, zincados o galvanizados (Figura 1). Su capacidad de carga abarca desde 500 hasta 3000 kg, y su altura de trabajo está comprendida entre 2 y 6 m. Estos puntales son compatibles con sistemas de encofrado recuperable tanto en edificación como en obras civiles, facilitando la realización de diversos tipos de estructuras, como losas macizas o forjados aligerados. Su versatilidad se extiende a la aplicación en sistemas unidireccionales y bidireccionales, incluyendo reticulares de casetón perdido o recuperable, siempre dentro de sus límites de carga y altura. Además, se utilizan de manera frecuente como elementos de apuntalamiento en proyectos de rehabilitación de edificios.

Los puntales de aluminio (Figura 2), a pesar de su uso más limitado debido a su costo elevado, son más ligeros, lo que facilita su transporte. Sin embargo, su vida útil puede ser más corta, usándose en entornos donde el riesgo de oxidación o corrosión es mínimo. Frecuentemente, se ensamblan entre sí para constituir torres de carga con marcos de arriostramiento y suelen unirse en altura.

Figura 2. Puntales de aluminio. https://www.alsina.com/es-es/puntales-para-la-construccion-3-preguntas-para-elegir-el-mas-optimo/

Figura 3. Partes de un puntal telescópico. https://arcomaquinarias.com/USH-distribuidor-oficial-ush/encofrado-108?

Los puntales telescópicos permiten ajustar la altura según las necesidades, integrándose perfectamente con los andamios metálicos (Figura 3). Constan de dos cuerpos cilíndricos huecos que permiten la regulación mediante la inserción uno dentro del otro (cuerpo y caña). En algunos casos, como complemento, pueden contar con un sistema de bloqueo para evitar la separación entre la caña y el cuerpo. Además, algunos modelos incorporan un sistema de descarga que facilita el proceso de desencofrado y desmontaje. Asimismo, se categorizan en función de si la rosca de regulación es visible o está cubierta.

Un puntal se compone de dos tubos telescópicos que pueden desplazarse uno dentro del otro, contando con un sistema de ajuste que utiliza un pasador insertado en los agujeros del tubo interior y un mecanismo de ajuste fino a través de un collar roscado. Las partes esenciales de un puntal telescópico regulable de acero son las siguientes:

Placa de asiento: Una placa fijada perpendicularmente al eje en ambos extremos del tubo interior y del tubo exterior.
Tubo exterior: Un tubo de mayor diámetro con uno de los extremos roscado.
Tubo interior: Un tubo de menor diámetro que cuenta con agujeros para el ajuste aproximado del puntal, deslizándose dentro del tubo exterior.
Dispositivo para el ajuste de la longitud: Este dispositivo incluye un prisionero (perno, espiga o pasador), tuerca de ajuste y agujeros en ambos tubos, exterior e interior.
El prisionero se inserta a través de los agujeros del tubo interior, marcando la longitud aproximada.
La fuerza de ajuste dispone, como mínimo, de una empuñadura y cuenta con una cara que sostiene el prisionero para mantener el pasador o el mecanismo de recuperación rápida, si lo posee. Esta fuerza se utiliza para realizar ajustes finos en la altura del puntal.

A la hora de seleccionar el puntal más idóneo hay que considerar cinco factores fundamentales. En primer lugar, se debe calcular la carga actuante, incorporando tanto el peso propio del forjado como la sobrecarga de ejecución, que abarca el peso de los operarios y el encofrado. La capacidad de carga del puntal depende, entre otros, del diámetro del cuerpo cilíndrico, el espesor del tubo y la geometría del puntal. Es esencial conocer la altura libre del puntal para obtener la capacidad de carga según las especificaciones del fabricante. Asimismo, el número mínimo de puntales requeridos se calcula considerando la carga actuante y la capacidad de carga a la altura libre de trabajo. Finalmente, el precio desempeña un papel clave, y optimizar la elección del puntal permite encontrar la solución correcta, asegurando la capacidad de carga necesaria al menor costo posible.

A continuación os dejo la norma NTP 719: Encofrado horizontal. Puntales telescópicos de acero.

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También os dejo un catálogo que os puede interesar.

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Aquí tenéis algunos vídeos que os pueden resultar de interés.

Referencias:

AFECI (2021). Guía sobre encofrados y cimbras. 3ª edición, Asociación de fabricantes de encofrados y cimbras, 76 pp.

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2004). Temas de procedimientos de construcción. Cimbras, andamios y encofrados. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2004.441. Valencia, 50 pp.

Cursos:

Curso de estructuras auxiliares en la construcción: andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Sistemas de encofrados verticales

Figura 1. Encofrado de marco. Imagen: V. Yepes

Los sistemas de encofrado vertical, típicos en la ejecución de pilares y muros, son estructuras provisionales compuestas por componentes prefabricados metálicos y de madera. Estos elementos, solidariamente unidos, sostienen y dan forma al hormigón fresco hasta adquirir la resistencia necesaria. En la actualidad, el encofrado de madera ha dado paso a los encofrados mediante módulos recuperables prefabricados, preparados para armarse y disponerse según las necesidades y geometría de la obra. Pueden presentar configuraciones rectas o circulares y ejecutarse en una o dos caras.

En el caso de los encofrados verticales, es importante destacar que la presión del hormigón fresco no se relaciona con su volumen, sino que guarda una proporción directa con la altura y la velocidad de llenado. Los pilares, por ejemplo, requieren encofrados de mayor resistencia debido a su sección reducida y a su rápido llenado, generando una presión elevada en poco tiempo.

Los sistemas de encofrados diseñados para paramentos verticales rectos se dividen en dos categorías: los encofrados de marco y los encofrados de vigas y correas.

Los encofrados de marco constan de un bastidor construido con perfiles metálicos, formando una retícula. Estos perfiles cuentan con secciones transversales diseñadas para combinar resistencia, con aspectos funcionales como puntos y zonas de fijación de los elementos de conexión, ubicación de ménsulas de trabajo, fijación de puntales de aplomado y sujeción, fijación del forro, aseguramiento de la estanqueidad, facilitación del desencofrado, apoyo de anclajes, entre otros. Los forros se fabrican con chapas metálicas y contrachapados de madera recubiertos con resinas fenólicas, aunque hoy también pueden ser plásticos.

Suelen existir dos tipos de encofrados de marco. El encofrado pesado, con elementos de hasta 8 m² de superficie, se maneja con grúas y soporta presiones del hormigón fresco entre 60 y 80 kN/m². El encofrado ligero es más pequeño y puede manejarse manualmente, soportando presiones de unos 40 kN/m². Una ventaja de este tipo de encofrados de marco es que sus componentes se pueden alquilar en su totalidad.

Figura 2. Encofrado para muros con vigas. https://www.peri.cl/products/formwork/wall-formwork/vario-gt-24-girder-wall-formwork.html

Los encofrados de vigas y correas, también conocidos como encofrados de rieles, se componen normalmente de correas horizontales de acero, vigas verticales de madera fijadas a estas correas, y un forro encofrante que se clava o atornilla a las vigas. La mayoría de los rieles de acero constan de un perfil doble UPN en forma de cajón invertido “][“, adaptando este perfil con taladros y chapas soldadas como puntos y áreas de fijación de elementos de conexión, apoyo de anclajes, fijación de puntales de aplomado, aseguramiento de la estanqueidad, entre otros.

Las vigas de madera, ya sea con alma llena o en celosía, sirven como puntos de anclaje para las plataformas de hormigonado y los accesorios de enganche de las grúas. Estos encofrados admiten cualquier forro que pueda fijarse a las vigas, desde tableros de madera tricapa hasta contrachapados revestidos con resinas fenólicas. Según el acabado superficial, se pueden emplear tablas machihembradas o cepilladas, así como tableros con diseños especiales.

A pesar de la versatilidad que ofrecen los encofrados de vigas y correas, su utilización no es tan extendida como la de los encofrados de marco, principalmente debido al requerimiento de un montaje previo que involucra a operarios especializados. Aunque el montaje se puede realizar en taller, la limitación del tamaño durante el transporte impide montar paneles de gran superficie. Además, los encofrados de vigas implican la adquisición del forro de encofrado, pues rara vez está disponible para alquiler. Es necesario taladrar los forros para permitir el paso de anclajes y, en ocasiones, realizar cortes para ajustarse a las dimensiones de los elementos.

El coste de alquiler por unidad de superficie del resto del sistema de rieles, vigas y accesorios suele ser inferior al del encofrado de marco. Por lo tanto, el encofrado de vigas se presenta como una elección rentable en proyectos con un número significativo de puestas repetitivas y de larga duración, donde el coste de los forros y la mano de obra se distribuye a lo largo de un período extenso de uso. Bajo estas condiciones, el ahorro en comparación con el uso de encofrados de marco puede ser considerable.

A pesar de ello, la utilización del encofrado de vigas y rieles es indispensable para los elementos verticales en diversas circunstancias:

En ciertos proyectos, se busca una disposición particular de anclajes por motivos estéticos, lo que implica una distribución específica de piezas de forro en términos de tamaño y posición. A diferencia de los encofrados de marco con dimensiones fijas y puntos de anclaje predefinidos, los encofrados de vigas y rieles permiten adaptar vigas, rieles, forro y orificios de anclaje a diversas geometrías.
En proyectos que buscan minimizar el resalte de la huella de las juntas, los encofrados de vigas permiten realizar juntas a testa entre tableros de forro, logrando una huella casi imperceptible en el paramento. A diferencia de los encofrados de marco, donde el bastidor deja su marca en el hormigón, los encofrados de vigas posibilitan incluso atornillar el forro desde la viga, eliminando las huellas de las cabezas de los clavos en el paramento.
En proyectos con requerimientos específicos para el uso de ciertos forros, los encofrados de marco pueden dañarse al clavar los forros sobre ellos. En cambio, los encofrados de vigas y rieles permiten utilizar varios tipos de forros, como tablas o tablillas, machihembradas o no, cepilladas o no, etc.
En proyectos con presiones de hormigón fresco superiores a las toleradas por elementos de marco, los encofrados de vigas y rieles permiten el reparto de vigas, rieles y orificios de anclaje según la presión. Si se emplean encofrados de marco con presiones más elevadas, es necesario prescindir de los elementos de mayor superficie y utilizar barras de anclaje más robustas que las convencionales, determinando el tamaño máximo del elemento posible en función de la presión máxima.

En este primer vídeo podemos ver un sistema de encofrado de marco.

En este otro vídeo, tenemos los encofrados de vigas y correas.

Referencias:

AFECI (2021). Guía sobre encofrados y cimbras. 3ª edición, Asociación de fabricantes de encofrados y cimbras, 76 pp.

Cursos:

Curso de estructuras auxiliares en la construcción: andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Encofrados especiales

Figura 1. Encofrado a medida en tres dimensiones. https://www.peri.es/productos/encofrados/soluciones-para-obra-civil/encofrado-especial/freeform-formwork.html

En este apartado se incluyen aquellos encofrados no incluidos en los habituales encofrados verticales y horizontales. Algunas características de estos encofrados especiales serían las siguientes:

Geometrías complejas: Se trata de formas que no pueden lograrse mediante encofrados estándar o tradicionales. Suelen ser construcciones con diversas curvaturas, que requieren modelos tridimensionales (Figura 1).
Altas presiones o cargas: Requieren encofrados con un mayor refuerzo.
Acabados singulares: Son encofrados que buscan una terminación de una calidad especial (Figura 2).
Condiciones especiales de obra: En el caso de que la obra no permita usar encofrados convencionales. En estos casos se diseñan encofrados a medida o se instalan estructuras auxiliares o de apoyo, siendo comunes en obras marítimas (Figura 3).

Figura 2. Museum of Tomorrow. https://www.peri.es/proyectos/cultural-buildings/museum-of-tomorrow.html

Para aumentar la rentabilidad y la reutilización de los elementos, los encofrados especiales aprovechan al máximo las piezas normalizadas de las estructuras auxiliares existentes en el mercado. La madera es el material que más se adapta a cualquier tipología, siendo reforzada con correas metálicas. Otras veces los encofrados son de acero o incluso de aluminio, lo que permiten unas 1000 puestas. Es habitual el uso en proyectos con unidades repetitivas, como es el caso de las viviendas sociales en países en desarrollo.

En otros artículos anteriores se pueden ver algunos de estos encofrados especiales, como puede ser el sistema de muros portantes o encofrado túnel, el encofrado hinchable, los carros de encofrado para túneles o para puentes.

Figura 3. Contradique de obras de abrigo de Valencia. https://rubricaingenieria.com/es/rubrica-proyecto/contradique-obras-de-abrigo-valencia/

Referencias:

AFECI (2021). Guía sobre encofrados y cimbras. 3ª edición, Asociación de fabricantes de encofrados y cimbras, 76 pp.

Cursos:

Curso de estructuras auxiliares en la construcción: andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras.

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Sistemas de encofrados horizontales

Figura 1. Encofrado de losa. https://www.ulmaconstruction.es/es-es/encofrados/encofrados-losas/encofrado-losa-recuperable-rapid

El encofrado horizontal se configura como una estructura provisional auxiliar compuesta por elementos prefabricados metálicos y madera. Estos componentes se ensamblan para sostener y dar forma al hormigón fresco hasta que adquiera la resistencia adecuada. Se utiliza para la ejecución de estructuras horizontales, tales como forjados, vigas o losas. En otros artículos de este mismo blog ya se describieron los encofrados para los forjados reticulares y las mesas encofrantes o sistemas premontados.

Es importante comprobar la disposición correcta del armado del forjado o de la losa, así como la propia preparación del encofrado, el vertido del hormigón, el control de la temperatura y la humedad relativa, así como el empleo de desencofrantes, entre otros factores.

Figura 2. Encofrado horizontal con vigas metálicas. https://www.ulmaconstruction.com/es/encofrados/encofrados-losas/encofrado-vigas-metalicas-btm

Según la forma de ejecución, los forjados se clasifican en los siguientes tipos:

Forjados in situ: Empleados en la construcción de losas y forjados bidireccionales, ya sean macizos o aligerados. Requieren la instalación de un encofrado y un apuntalado o cimbrado integral. Además, el aligeramiento, como en el caso de los casetones, puede ser recuperable o perdido.
Forjados parcialmente prefabricados: Utilizados en los forjados unidireccionales mediante viguetas o semiviguetas. Este sistema implica la necesidad de un encofrado y apuntalamiento completos de la superficie. Aquí se incluye el forjado con chapa colaborante como encofrado perdido (chapa grecada), donde solo se requiere el apuntalamiento o cimbrado (Figura 3).
Forjados completamente prefabricados: Construidos con prelosas nervadas o aligeradas, generalmente unidireccionales. Solo es necesario el encofrado y el apuntalamiento o cimbrado en algunas zonas específicas (Figura 4).

Figura 3. Chapa colaborante. https://mundopanelpalma.com/productos/mg-60-220-encofrado-perdido-y-colaborante/

Figura 4. Tareas de aproximación y fijación de la losa alveolar por parte del operario con sistema de protección anticaídas. https://equiposdetrabajoenaltura.lineaprevencion.com/equipos-de-trabajo/encofrados/descripcion-general-y-aplicaciones-2/encofrados-horizontales

El encofrado horizontal lo integra la superficie encofrante, la estructura resistente y los elementos sustentantes que transfieren las cargas al suelo. Se pueden distinguir, entre otros, los siguientes elementos:

Las correas reticulares, longitudinales o sopandas soportan el peso del forjado y la carga de trabajo, distribuyéndola a los puntales. Sus extremos presentan enganches que facilitan su ensamblaje. En la parte inferior del perfil, se disponen pivotes para ubicar los puntales y repartir las cargas.
El portacorreas reticular, transversal o portasopanda posiciona las correas a distancias predefinidas y permite nivelarlas. Al igual que las correas, los portacorreas pueden ser perfiles de acero laminado o vigas de madera.
El cabezal recuperable o basculante se localiza sobre la correa longitudinal y sirve para la recuperación parcial del encofrado. Incluye un pasador que facilita su montaje y desmontaje al retirar los tableros de apoyo. Cuenta con un seguro o soporte de seguridad para prevenir desmontajes involuntarios.
El cabezal de carga, con forma de horquilla o en U, actúa como elemento de sustentación.
El cabezal de caída posibilita la retirada del encofrado recuperable, mediante un giro de cuña, sin dejar caer los elementos al suelo.
Los tableros, comúnmente de madera, se emplean para cubrir el área donde se vierte el hormigón. Sus dimensiones y geometría varían según las características del forjado o losa. Existen distintos tipos de tableros que permiten acabados y texturas específicas, incluyendo versiones reforzadas que mejoran la resistencia y reducen la deformación bajo las cargas.
El puntal, esencial para el apeo del forjado o losa de hormigón, suelen ser telescópicos de acero. Consisten en dos tubos que pueden desplazarse uno dentro del otro, y se eligen en función de su protección contra la corrosión, de su resistencia y su longitud de extensión máxima.

Adjunto unos vídeos que os pueden servir para tener una mayor idea de este tipo de encofrado.

Os dejo un catálogo de ULMA sobre un encofrado horizontal, que espero os sea de utilidad.

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También os dejo una ficha donde podrás conocer los aspectos más importantes en la utilización, montaje y mantenimiento de los encofrados horizontales.

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Referencias:

AFECI (2021). Guía sobre encofrados y cimbras. 3ª edición, Asociación de fabricantes de encofrados y cimbras, 76 pp.

Cursos:

Curso de estructuras auxiliares en la construcción: andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras.

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Marco normativo en seguridad y salud de encofrados y cimbras

En lo que respecta a la seguridad y salud en el uso de encofrados y cimbras, existen un conjunto de normativas, recomendaciones y buenas prácticas que incluyen normativas básicas, leyes y reglamentos de cumplimiento obligado. Además, se encuentran las normativas técnicas UNE, las cuales consisten en especificaciones técnicas no vinculantes, a menos que se indique lo contrario. Por último, se incluyen las Notas Técnicas de Prevención (NTP), que se presentan como guías de buenas prácticas y se consideran recomendaciones no obligatorias, a menos que se establezca lo contrario. Veamos estas normas a fecha de hoy (AFECI, 2021); no obstante, si se detecta que alguna está obsoleta o que existen nuevas normativas, se agradecería se comunicara para actualizar el listado:

Normativas básicas, leyes y reglamentos de obligado cumplimiento:

Constitución Española: en su artículo 40.2, encomienda a los poderes públicos velar por la seguridad e higiene en el trabajo.
Transposición de la Directiva Europea 89/391/CEE.
Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de prevención de riesgos laborales.
Ley 54/2003, de 12 de diciembre, de reforma del marco normativo de la prevención de riesgos laborales.
Directiva 92/57/CEE del Consejo, de 24 de junio, relativa a las disposiciones mínimas de seguridad y de salud que deben aplicarse en las obras de construcción temporales o móviles.
Real Decreto 1627/1997, de 24 de octubre, por el que se establecen disposiciones mínimas de seguridad y de salud en las obras de construcción.
Real Decreto 2177/2004, de 12 de noviembre, por el que se modifica el Real Decreto 1215/1997, de 18 de julio, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud para la utilización por los trabajadores de los equipos de trabajo, en materia de trabajos temporales en altura.
Real Decreto 171/2004, de 30 de enero, por el que se desarrolla el artículo 24 de la Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de prevención de riesgos laborales, en materia de coordinación de actividades empresariales.
Real Decreto 1801/2003, de 26 de diciembre, de seguridad general de los productos.
Real Decreto 604/2006, de 19 de mayo, por el que se modifican el R.D. 39/1997, de 17 de enero, por el que se aprueba el reglamento de los servicios de prevención, y el R.D. 1627/97, de 24 de octubre, por el que se establecen las disposiciones mínimas de seguridad y salud en las obras de construcción.
Orden Circular 3/2006 sobre medidas a adoptar en materia de seguridad en el uso de instalaciones y medios auxiliares de obra.

Normativas técnicas UNE

UNE 180201:2022 Encofrados. Diseño general, requisitos de comportamiento y verificaciones.
UNE-EN 795:2012 Protección contra caídas de altura: Dispositivos de anclaje. Requisitos y ensayos.
UNE-EN 341:2011 Equipos de protección individual contra caídas en altura: Dispositivos de rescate.
UNE-EN 353-1:2014 Equipos de protección individual contra caídas de altura. Dispositivos anticaídas deslizantes sobre línea de anclaje. Parte 1: Dispositivos anticaídas deslizantes sobre línea de anclaje rígida.
UNE-EN 353-2:2002 Equipos de protección individual contra caídas en altura Parte 1: Dispositivos anticaídas deslizantes sobre línea de anclaje flexible.
UNE-EN 354:2011 Equipos de protección individual contra caídas. Equipos de amarre.
UNE-EN 355:2002 Equipos de protección individual contra caídas en altura: Absorbedores de energía.
UNE-EN 360, 361, 362 y 363 Equipos de protección individual contra caídas de altura (dispositivos retráctiles, arneses, conectores y sistemas contra caídas, respectivamente).
UNE-EN 795:2012 Equipos de protección individual contra caídas. Dispositivos de anclaje.
UNE-EN 813:2009 Equipos de protección individual contra caídas. Arneses de asiento.
UNE-EN 1263-1:2014 Equipamiento para trabajos temporales de obra. Redes de seguridad. Parte 1: Requisitos de seguridad y métodos de ensayo.
UNE-EN 1263-2:2016 Equipamiento para trabajos temporales de obra. Redes de seguridad. Parte 2: Requisitos de seguridad para los límites de instalación.
UNE-EN 358:2018 Equipo de protección individual para sujeción en posición de trabajo y prevención de caídas de altura. Cinturones y equipos de amarre para posicionamiento de trabajo o de retención.
UNE-EN 360:2002 Equipos de protección individual contra caídas de altura. Dispositivos anticaídas retráctiles.
UNE-EN 13374-2013 Sistemas provisionales de protección de borde. Especificaciones del producto. Métodos de ensayo.
UNE-EN ISO 14122-4:2017 Seguridad de las máquinas. Medios de acceso permanentes a máquinas. Parte 4: Escalas fijas.
UNE-CEN/TR 15563 IN Equipamiento para trabajos temporales de obras. Recomendaciones de seguridad y salud.
UNE-EN 1263-1:2014 Equipamiento para trabajos temporales de obra. Redes de seguridad. Parte 1: Requisitos de seguridad y métodos de ensayo.
UNE-EN 1263-2:2016 Equipamiento para trabajos temporales de obra. Redes de seguridad. Parte 2: Requisitos de seguridad para los límites de instalación.
UNE-EN 13414-1:2004+A2:2008 Eslingas de cables de acero. Seguridad. Parte 1: Eslingas para aplicaciones generales de elevación.

Notas técnicas de prevención NTP:

NTP 239: Escaleras manuales — Año 1989.
NTP 408: Escaleras fijas de servicio – Año 1996.
NTP 719: Encofrado horizontal. Puntales telescópicos de acero – Año 2006.
NTP 803: Encofrado horizontal. Protecciones colectivas (I) – Año 2008.
NTP 804: Encofrado horizontal. Protecciones colectivas (II) – Año 2008.
NTP 816: Encofrado horizontal. Protecciones individuales contra caídas de altura – Año 2008.
NTP 834: Encofrado vertical. Muro a dos caras, pilares, muros a una cara (I) – Año 2009.
NTP 835: Encofrado vertical. Muro a dos caras, pilares, muros a una cara (II) – Año 2009.
NTP 836: Encofrado vertical. Sistemas trepantes (I) – Año 2009.
NTP 837: Encofrado vertical. Sistemas trepantes (II) – Año 2009.

Referencias:

AFECI (2021). Guía sobre encofrados y cimbras. 3ª edición, Asociación de fabricantes de encofrados y cimbras, 76 pp.

Cursos:

Curso de estructuras auxiliares en la construcción: andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras.

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Tolerancias exigibles en los encofrados

Figura 1. Encofrado vertical para muro. Imagen: V. Yepes

La correcta utilización del encofrado es fundamental para garantizar tolerancias aceptables en las estructuras de hormigón. Según el Anejo 14 del Código Estructural, el sistema de tolerancias que adopte el autor del proyecto debe quedar claramente establecido en el pliego de prescripciones técnicas particulares, bien por referencia a este anejo, bien completado o modificado según se estime oportuno. En dicho anejo se recogen las tolerancias dimensionales a las que deben ajustarse los elementos de hormigón.

Es esencial destacar que tanto el encofrado como las cimbras requieren un mantenimiento específico y criterios para evaluar cuándo debe repararse, limpiarse o retirarse.

Para asegurar una ejecución adecuada, es necesario considerar el deterioro que el tiempo y el uso pueden provocar en las estructuras de los encofrados. La norma UNE 180201 proporciona tablas con valores admisibles para estas tolerancias y niveles de calidad.

Además, esta norma establece tres tipos fundamentales de acabado:

Clase E1 (Convencional): Se refiere al hormigón que no necesita una calidad estética, ya sea porque no es necesario o porque se le aplicará un tratamiento posterior.
Clase E2 (Para hormigón visto): Hace referencia al hormigón que requiere cierta estética y generalmente no lleva ningún recubrimiento o este es mínimo.
Clase E3 (Con control estricto de las deformaciones del encofrado): Se utiliza en estructuras singulares donde se exige un acabado superior, como en el caso de acabados con hormigón blanco.

Estas clases E1, E2 y E3 se corresponden con los grupos 5, 6 y 7, respectivamente, de la Norma DIN 18202.

La calidad de la superficie encofrante, es decir, el material que entra en contacto con el hormigón fresco, desempeña un papel crucial en este proceso. A continuación se describen los criterios de comprobación empleados en la evaluación del acabado del hormigón.

Al examinar la superficie encofrante, es esencial considerar los siguientes aspectos:

Defectos en la geometría superficial: Se deben tener en cuenta valores específicos en función de las calidades obtenidas, medidos con una regla de 3 metros para evaluar la desviación en el punto medio.
Presencia de huecos o protuberancias en la superficie: La determinación de la aceptabilidad del material para su reutilización o la necesidad de reparación dependerá de los valores obtenidos mediante mediciones.
Condiciones de homogeneidad en la textura superficial: Se realiza un análisis exhaustivo de la superficie encofrante para verificar su compatibilidad con la clase de encofrado. En este punto, se examinan agujeros permitidos, distintos de los presentes en el sistema, considerando su tamaño. Además, se evalúan cortes, arañazos, muescas, fisuras, entre otros, aplicando sus respectivos criterios de aceptación. En el reverso y considerando el marco resistente, no se aceptan en ningún caso acumulaciones de hormigón en esquinas, bastidores y orificios destinados a elementos sustentables.

En el caso de superficies encofrantes de acero o aluminio, se requiere evaluar las abolladuras y determinar su profundidad máxima aceptable, a pesar de que este factor no esté contemplado en la norma UNE 180201. Es fundamental aplicar estos criterios de manera rigurosa para garantizar la calidad y conformidad del acabado del hormigón.

Criterios de comprobación		Calidad convencional	Calidad de hormigón visto	Calidad especial
Defectos en la geometría superficial	Desviación admisible medida con regla de 3 m	≤ 13 mm	≤ 5 mm	≤ 3 mm
Huecos o protuberancias en algún punto de la superficie	Profundidad o altura admisible del hueco o la protuberancia	≤ 8 mm	≤ 5 mm	≤ 2 mm
Condiciones de homogeneidad en la textura superficial	Limpieza de superficie	Se admiten restos de hormigón y lechada	Sin presencia de restos de hormigón, se admite lechada	Ningún resto de hormigón y/o lechada
Condiciones de homogeneidad en la textura superficial	Agujeros admisibles distintos de los propios del sistema	≤ 8 mm	≤ 4 mm	0 mm
Condiciones de homogeneidad en la textura superficial (*)	Cortes, arañazos, muescas y fisuras con profundidad (**) y apertura admisible	≤ 8 mm	≤ 5 mm	≤ 2 mm
Condiciones de homogeneidad en la textura superficial (*)	Abolladuras con profundidad (**) admisible en superficies metálicas en encofrados verticales u horizontales	≤ 20 mm	≤ 5 mm

(*) Aplicable únicamente a superficies fenólicas en encofrados verticales u horizontales.

(**) A menos que influyan en la resistencia, rigidez o funcionalidad, según lo indicado en el manual de instrucciones del fabricante, el cual se seguirá para determinar las dimensiones permitidas en cuanto a apertura y profundidad.

Referencias:

AFECI (2021). Guía sobre encofrados y cimbras. 3ª edición, Asociación de fabricantes de encofrados y cimbras, 76 pp.

Cursos:

Curso de estructuras auxiliares en la construcción: andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras.

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Interacción suelo-estructura en el diseño óptimo de pórticos de edificación

Hemos presentado en la 7th International Conference on Mechanical Models in Structural Engineering una comunicación sobre la implementación de un modelo que considere la interacción entre el suelo y la estructura (SSI) en el diseño óptimo de pórticos de hormigón armado en edificación. El trabajo propone una metodología para simular la interacción suelo-estructura en los procesos de optimización estructural, utilizando un modelo tipo Winkler que considera la deformación adicional de la superestructura durante la carga, lo que conduce a diseños sostenibles más eficientes y duraderos. El objetivo es crear un escenario más realista considerando el asentamiento del suelo y su influencia en el coeficiente de rigidez, que no se tiene en cuenta en los métodos tradicionales de soportes rígidos o articulados, lo que lleva a un diseño de superestructura ineficiente. El estudio se enmarca dentro del proyecto de investigación HYDELIFE que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València.

El estudio compara los diseños optimizados de las estructuras con los soportes clásicos (métodos tradicionales) y el modelo sugerido, lo que demuestra la influencia de considerar la interacción entre el suelo y la estructura en la eficiencia del diseño de la superestructura. Los resultados muestran que el uso de soportes tradicionales conduce a diseños ineficientes, lo que pone de relieve la necesidad de modelos más realistas que tengan en cuenta esta interacción.

El documento también analiza el comportamiento de los diferentes tipos de suelo y cómo se refleja en el modelo propuesto. Considera tanto los suelos cohesivos como los granulares, destacando los asentamientos diferenciales y las tensiones adicionales que se producen en los modelos con interacción, y que no ocurren en los modelos con soportes rígidos.

Los resultados de este estudio se pueden resumir de la siguiente forma:

Los diseños optimizados de los modelos con interacción generan más emisiones que los modelos tradicionales, lo que indica que la superestructura de los modelos que consideran el SSI está más estresada. Sin embargo, esto no significa que no tener en cuenta la interacción sea más beneficioso.
Las estructuras con soportes rígidos requieren menos material en la superestructura, pues están menos estresadas, pero no reflejan los asentamientos diferenciales que existen en la práctica.
Los suelos granulares son más propensos a los asientos diferenciales, y el aumento de la curvatura resultante de los asientos diferenciales afecta más a las columnas que a las vigas.
Las diferencias más significativas entre los modelos con SSI y los modelos con soportes clásicos se observan en el estudio de caso en el que la carga axial que llega a los cimientos es mayor debido a un nivel adicional, lo que agudiza el fenómeno del asiento diferencial.
Los resultados demuestran la influencia del SSI en la eficiencia del diseño de la superestructura, y destacan la necesidad de modelos más realistas que tengan en cuenta el SSI para diseños sostenibles más eficientes y duraderos.

Abstract:

This paper proposes a methodology to simulate the soil-structure interaction (SSI) in structural optimization processes. The aim is to create a scenario more aligned with reality, which is not reflected in the traditional methods of considering perfectly rigid or articulated supports. A Winkler-type model is proposed where a hyperbolic equation that relates the pressure p with the settlement S is used to calculate the stiffness coefficient k. This coefficient simulates the interaction that causes additional deformation of the superstructure during the loading process, increasing internal forces. Several reinforced concrete frame structures with traditional rigid supports and the proposed SSI model are optimized to demonstrate the influence of this phenomenon. The results show that using traditional supports, as is commonly done, leads to inefficient superstructure design. Therefore, the proposed methodology is conducive to creating more realistic models that allow for more efficient and durable sustainable designs.

Keywords:

Soil-structure interaction; reinforced concrete; frame structure; optimization; Winkler model.

Reference:

NEGRÍN, I.; KRIPKA, M.; YEPES, V. (2023). Model for considering soil-structure interaction and its implementation in the optimal design of RC frame structures. 7th International Conference on Mechanical Models in Structural Engineering, CMMoST 2023. 29 nov – 01 dec, Málaga (Spain).

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Hacia la rehabilitación de viviendas: demanda y necesidad social

Os paso a continuación un artículo que acabamos de publicar en la revista ANUARI d’Arquitectura. El trabajo analiza el impacto de la crisis económica de 2008 en el sector de la vivienda en España, que provocó un envejecimiento del parque de viviendas y dificultades para acceder a la vivienda. Destaca la necesidad de rehabilitación social de las viviendas existentes y la importancia de una vida sostenible. El artículo enfatiza el cambio hacia la rehabilitación de viviendas existentes en lugar de construir otras nuevas, lo que presenta un nuevo desafío para que la arquitectura aborde las necesidades de la sociedad.

Se pueden aportar las siguientes contribuciones del trabajo:

El trabajo destaca el impacto de la crisis económica de 2008 en el sector de la vivienda en España, que provocó un envejecimiento del parque de viviendas y dificultades para acceder a la vivienda.
Hace hincapié en la necesidad de la rehabilitación social de las viviendas existentes como respuesta a las demandas de la sociedad y en la importancia de promover una vida sostenible.
El documento analiza la demanda social de viviendas con características específicas, como los balcones y la eficiencia energética, y la importancia de adaptar los edificios a las nuevas demandas.
Explora el uso de herramientas de simulación del rendimiento de edificios (herramientas BPS) para facilitar los análisis especializados y mejorar el impacto ambiental de los edificios.
El documento también destaca los avances en los materiales y técnicas de construcción, como el uso de materiales puzolánicos y el sistema de aislamiento térmico externo (ETIS), para mejorar la utilización de los recursos, la durabilidad y la eficiencia energética.
Alinea el concepto de renovación de edificios con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) establecidos en la Agenda 2030 de las Naciones Unidas, en particular el ODS 11 (ciudades y comunidades sostenibles) y el ODS 9 (infraestructura resiliente e industrialización sostenible)

Resumen:

El año 2008 se desencadenó una crisis económica mundial que hizo temblar los cimientos de la sociedad y produjo cambios en su visión. En España, esta crisis afectó con crudeza al sector inmobiliario, dejando miles de viviendas vacías. En la actualidad, aún quedan vestigios de esta herida en la sociedad: un parque de vivienda envejecido y la dificultad de acceso a la vivienda, entre otros factores. Este contexto social, sumado a la necesidad de trabajar para conseguir una manera de habitar más sostenible, justifica una necesidad social que se está convirtiendo en una realidad. Rehabilitar vivienda en lugar de construir nueva. Un nuevo reto para la arquitectura en respuesta a la sociedad. Un nuevo reto para el que se están planteando diferentes soluciones.

Palabras clave:

BIM; rehabilitación de edificios; sostenibilidad; vivienda

Referencia:

FERNÁNDEZ-MORA, V.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2023). Towards housing rehabilitation: Demand and social need. ANUARI d’Arquitectura I Societat, 3:162-87. DOI:10.4995/anuari.2023.19984.

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Curso en línea de “Estructuras auxiliares en la construcción: andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras”

La Universitat Politècnica de València, en colaboración con la empresa Ingeoexpert, ha elaborado un Curso online sobre “Estructuras auxiliares en la construcción: andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras”.

El curso, totalmente en línea, se desarrollará en 6 semanas, con un contenido de 75 horas de dedicación del estudiante. Hay plazas limitadas.

Toda la información la puedes encontrar en esta página: https://ingeoexpert.com/cursos/curso-de-estructuras-auxiliares-en-la-construccion-andamios-apeos-entibaciones-encofrados-y-cimbras/

Acerca de este curso

Este curso aborda de manera amplia las estructuras auxiliares utilizadas en la construcción, abarcando tanto el ámbito de la edificación como el de las obras de ingeniería civil. No se requieren conocimientos previos específicos para participar, ya que está diseñado para beneficiar a un amplio espectro de profesionales, tanto con experiencia como sin ella, así como a estudiantes de diversas disciplinas relacionadas con la construcción, ya sea a nivel universitario o de formación profesional. Además, el proceso de aprendizaje ha sido estructurado de manera gradual, permitiendo a los estudiantes adentrarse en aquellos aspectos que despierten su interés mediante material complementario y enlaces a recursos en línea, como videos y catálogos.

En este curso, adquirirás conocimientos fundamentales sobre andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras. El enfoque principal de este programa se centra en comprender los principios básicos que rigen las estructuras auxiliares esenciales para la construcción de edificios e infraestructuras, especialmente aquellas destinadas a la contención temporal del terreno y a la ejecución de estructuras de hormigón. Este curso abarca un amplio espectro, profundizando en los fundamentos de la ingeniería de la construcción. Se destaca la importancia de cultivar el pensamiento crítico del estudiante, particularmente en relación con la selección de métodos y técnicas empleadas en el diseño y uso de medios auxiliares en casos concretos. El curso trata llenar el hueco que deja la bibliografía habitual, donde no se profundiza en los procedimientos constructivos y el empleo de estas estructuras auxiliares, especialmente desde el punto de vista de su diseño, uso y seguridad. Además, el curso está diseñado para que el estudiante pueda ampliar por sí mismo la profundidad de los conocimientos adquiridos en función de su experiencia previa o sus objetivos personales o de empresa.

El contenido del curso se organiza en 50 lecciones, que constituyen cada una de ellas una secuencia de aprendizaje completa. Además, se entregan un amplio conjunto problemas resueltos que complementan la teoría estudiada en cada lección. La dedicación aproximada para cada lección se estima en 2-3 horas, en función del interés del estudiante para ampliar los temas con el material adicional. Al finalizar cada unidad didáctica, el estudiante afronta una batería de preguntas cuyo objetivo fundamental es afianzar los conceptos básicos y provocar la duda o el interés por aspectos del tema abordado. Al final se han diseñado tres unidades adicionales para afianzar los conocimientos adquiridos a través del desarrollo de casos prácticos, donde lo importante es desarrollar el espíritu crítico y su capacidad para resolver problemas reales. Por último, al finalizar el curso se realiza una batería de preguntas tipo test cuyo objetivo es conocer el aprovechamiento del estudiante, además de servir como herramienta de aprendizaje.

El curso está programado para 75 horas de dedicación por parte del estudiante. Se pretende un ritmo moderado, con una dedicación semanal en torno a las 10-15 horas, dependiendo de la profundidad requerida por el estudiante, con una duración total de 6 semanas de aprendizaje.

Lo que aprenderás

Al finalizar el curso, los objetivos de aprendizaje básicos son los siguientes:

Comprender la utilidad y las limitaciones de los medios auxiliares empleados para la construcción
Evaluar y seleccionar las estructuras temporales atendiendo a criterios económicos y técnicos
Conocer las buenas prácticas y los aspectos de seguridad implicados en el uso de las estructuras temporales
Comprobar los aspectos básicos de las acciones que intervienen en el diseño de las estructuras temporales

Programa del curso

Lección 1. Estructuras auxiliares y desmontables: concepto y clasificaciones
Lección 2. Apeos y apuntalamientos
Lección 3. Apeo de fachadas para el vaciado de edificios: estabilizadores de fachada
Lección 4. El apeo de urgencia
Lección 5. Entibaciones de madera
Lección 6. Entibación de zanjas mediante paneles
Lección 7. Problemas resueltos de entibaciones
Lección 8. Andamio de trabajo en obras de construcción
Lección 9. Andamio de borriquetas
Lección 10. Torres de trabajo móviles
Lección 11. Plataformas de trabajo desplazables sobre mástil: andamio de cremallera
Lección 12. Plataformas de trabajo suspendidas de nivel variables
Lección 13. Andamios de marcos prefabricados: andamios de fachada europeos
Lección 14. Andamios multidireccionales o de volumen
Lección 15. Criterios generales para la ejecución de estructuras de hormigón
Lección 16. Introducción a los encofrados y moldes
Lección 17. Clasificación de los sistemas de encofrado
Lección 18. Requisitos sobre encofrados y moldes
Lección 19. Reducción de costes en la construcción de encofrados
Lección 20. Moldes para hormigón prefabricado
Lección 21. Encofrado prefabricado para pilares
Lección 22. Encofrados para forjados reticulares
Lección 23. Construcción mediante encofrados túnel
Lección 24. Mesas encofrantes o sistemas premontados
Lección 25. Encofrados de contrachapado fenólico
Lección 26. Productos desencofrantes de desmoldeo
Lección 27. Cimbras y encofrados hinchables
Lección 28. Encofrados deslizantes
Lección 29. Encofrado trepante
Lección 30. Carros de encofrado para túnel
Lección 31. Carros de encofrado para la construcción de puentes por avance en voladizo
Lección 32. Medidas de seguridad durante el desencofrado
Lección 33. Coeficientes de seguridad de los materiales de un encofrado
Lección 34. Empuje del hormigón fresco sobre un encofrado
Lección 35. Problemas resueltos de encofrados
Lección 36. El proyecto de una cimbra
Lección 37. Parámetros de diseño y seguridad en las cimbras
Lección 38. Clases de diseño de cimbras según la norma UNE-EN 12812
Lección 39. El anejo y la guía de operación de una cimbra
Lección 40. Construcción in situ de tableros con cimbra completa apoyada
Lección 41. Construcción in situ de tableros por vanos sucesivos
Lección 42. Cimbras autolanzables
Lección 43. Clasificación de cimbras autolanzables
Lección 44. Lanzadores de vigas
Lección 45. Construcción con cimbra y autocimbra de puentes arco
Lección 46. Requisitos de los cimientos de una cimbra
Lección 47. Cimbrado, recimbrado, clareado y descimbrado de plantas consecutivas
Lección 48. Resistencia del hormigón para el descimbrado
Lección 49. Precauciones específicas en seguridad relativas al montaje y desmontaje de cimbras
Lección 50. Problemas resueltos de cimbras
Supuesto práctico 1.
Supuesto práctico 2.
Supuesto práctico 3.
Batería de preguntas final

Conozca a los profesores

Víctor Yepes Piqueras

Doctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Universitat Politècnica de València

Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos (1982-1988). Número 1 de promoción (Sobresaliente Matrícula de Honor). Especialista Universitario en Gestión y Control de la Calidad (2000). Doctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos, Sobresaliente “cum laude”. Catedrático de Universidad en el área de ingeniería de la construcción en la Universitat Politècnica de València y profesor, entre otras, de las asignaturas de Procedimientos de Construcción en los grados de ingeniería civil y de obras públicas. Su experiencia profesional se ha desarrollado como jefe de obra en Dragados y Construcciones S.A. (1989-1992) y en la Generalitat Valenciana como Director de Área de Infraestructuras e I+D+i (1992-2008). Ha sido Director Académico del Máster Universitario en Ingeniería del Hormigón (2008-2017), obteniendo durante su dirección la acreditación EUR-ACE para el título. Profesor Visitante en la Pontificia Universidad Católica de Chile. Investigador Principal en 5 proyectos de investigación competitivos. Ha publicado más de 160 artículos en revistas indexadas en el JCR. Autor de 10 libros, 22 apuntes docentes y más de 350 comunicaciones a congresos. Ha dirigido 16 tesis doctorales, con 10 más en marcha. Sus líneas de investigación actuales son las siguientes: (1) optimización sostenible multiobjetivo y análisis del ciclo de vida de estructuras de hormigón, (2) toma de decisiones y evaluación multicriterio de la sostenibilidad social de las infraestructuras y (3) innovación y competitividad de empresas constructoras en sus procesos. Ha recibido el Premio a la Excelencia Docente por parte del Consejo Social, así como el Premio a la Trayectoria Excelente en Investigación y el Premio al Impacto Excelente en Investigación, ambos otorgados por la Universitat Politècnica de València.

Lorena Yepes Bellver

Ingeniera civil, máster en ingeniería de caminos, canales y puertos y máster en ingeniería del hormigón. Universitat Politècnica de València.

Profesora Asociada en el Departamento de Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de las Estructuras de la Universitat Politècnica de València. Es ingeniera civil, máster en ingeniería de caminos, canales y puertos y máster en ingeniería del hormigón. Ha trabajado en los últimos años en empresas constructoras y consultoras de ámbito internacional. Aparte de su dedicación docente e investigadora, actualmente se dedica a la consultoría en materia de ingeniería y formación.

Referencias:

YEPES, V. (2022). Gestión de costes y producción de maquinaria de construcción. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 243 pp. Ref. 442. ISBN: 978-84-1396-046-3

YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3

Optimización estructural asistida por metamodelos: Aplicaciones

Figura 1. Conceptos relacionados con el uso de metamodelos, (a) relación entre precisión y coste computacional para diferentes enfoques de la modelación (adaptado de Roman et al. (2020)) y (b) descripción genérica de un metamodelo como una función de caja negra (adaptado de Texeira et al. (2020)).

Dentro del XIII Coloquio de Análisis, Diseño y Monitoreo Estructural de la IV Convención Científica Internacional UCLV 2023, se presentó una ponencia sobre las aplicaciones de la optimización estructural asistida por metamodelos. Os paso a continuación la ponencia, por si os resulta de interés.

Resumen:

Debido al creciente interés por mejorar la sostenibilidad del sector de las construcciones, la optimización del diseño estructural ha venido cobrando auge en los últimos tiempos. Una de las desventajas de estos procedimientos es el enorme consumo computaciones que requieren. Sin embargo, la optimización asistida por metamodelos (MASDO por sus siglas en inglés) es una variante muy útil, ya que permite acortar considerablemente los tiempos de cómputo manteniendo la precisión en los resultados de la optimización. En este trabajo se exponen las estrategias de MASDO más utilizadas en el ámbito de la ingeniería estructural, así como algunas aplicaciones prácticas.

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