Figura 1. Mecano reticular. http://www.dercons2000.com/es/productos/mecano-reticular
El encofrado tipo mecano se compone de una estructura principal de acero, madera o aluminio, fácil de ensamblar y adaptable a diversas superficies. Este sistema forma una base plana y robusta que facilita la construcción de forjados de hormigón armado, ya sean macizos o aligerados, siendo especialmente útil en la edificación de estructuras de varias plantas o plantas de grandes dimensiones.
En ciertos casos, se puede diseñar con sistemas de cimbra como soporte estructural o mediante el uso de puntales. Este enfoque se emplea en la ejecución de edificios de múltiples niveles y plantas extensas, permitiendo el hormigonado en fases sucesivas para un máximo aprovechamiento de los recursos. Solo se requiere el material de encofrado para una planta y el apuntalado correspondiente, ya sea para una, dos o tres plantas adicionales.
El montaje se realiza de manera rápida, cómoda y sencilla, ofreciendo una flexibilidad adicional al permitir la instalación previa de la retícula metálica antes de colocar los tableros. La recuperación del material se lleva a cabo retirando solo los elementos esenciales en ambas direcciones del forjado y sin necesidad de personal especializado. Este sistema es compatible con el uso de cubetas en forjados unidireccionales o bidireccionales, asegurando nervios más rectos y evitando pérdidas de hormigón para lograr un acabado superior. Aporta seguridad mediante una estabilidad máxima y comodidad con una distancia de 2 m entre puntales. Además, resulta económico, con una tasa de 1,50 puntales/m2. Únicamente se requiere un martillo para el proceso de montaje.
La estructura portante del sistema se forma mediante vigas longitudinales y puntales o cimbras, eliminando la necesidad de reapuntalamiento o desplazamiento de puntales desde el inicio del montaje hasta la retirada completa del encofrado. Los elementos recuperables, como cubetas, tableros, transversales y cabezales, se retiran varios días después del vertido del hormigón para ser reutilizado en una nueva instalación.
Este sistema se destaca por sus calles amplias, lo que agiliza el proceso de montaje y facilita la introducción de carros de montaje entre ellas. Además, ofrece la flexibilidad de ejecutar diversas geometrías al variar las dimensiones de las calles y elementos longitudinales. Su adaptabilidad se extiende a zonas macizadas y aligeradas mediante el uso de tableros, cubetas y semicubetas.
La seguridad es una característica integral de este sistema, permitiendo una fácil integración de protecciones perimetrales y sistemas de protección de bordes en los huecos existentes. Las redes bajo el forjado ofrecen una protección colectiva, añadiendo un nivel adicional de seguridad al sistema.
Os dejo algunos vídeos explicativos.
También os dejo un folleto comercial de este sistema.
Figura 1. Encofrado para losas con sistema de cabezal de caída. https://www.peri.es/productos/encofrados/encofrados-para-losas/skydeck-slab-formwork.html
Un encofrado con sistema de desencofrado con cabezal de caída es un encofrado ligero y manejable, conformado por paneles enmarcados en aluminio. Este sistema está diseñado para la ejecución de forjados de losa maciza de gran superficie, con espesores de losas de hasta 95 cm. El desencofrado se realiza a través de los cabezales de caída, quedando únicamente estos elementos como material portante.
El encofrado se monta sin la necesidad de grúas u otros dispositivos de elevación, otorgando a los operarios un entorno de trabajo seguro y ergonómico. El montaje es sistemático con piezas ligeras, lo que reduce los plazos de ejecución. Los tableros de encofrado pueden integrarse en el emparrillado o colocarlos después de haber instalado dicho emparrillado, sirviendo como plataforma para su instalación.
La presencia de una viga longitudinal posibilita la utilización de un menor número de puntales, generando ahorros de tiempo y facilitando el transporte horizontal del material de encofrado (uno por cada 3,45 m2 de superficie para losas de hasta 40 cm de espesor). Además, se logra una ampliación del espacio disponible tanto para el encofrado como para el transporte, lo que contribuye a reducir los riesgos asociados.
Este sistema permite un desencofrado sencillo y seguro en pocos días, dependiendo del espesor de la losa, de las condiciones climáticas y de la resistencia del hormigón. Los paneles se desprenden con facilidad del hormigón y pueden reutilizarse de inmediato en la siguiente etapa, reduciendo así la cantidad de material necesaria en obra, pues las vigas y los paneles se liberan para la siguiente fase.
Figura 2. Componentes ligeros, de unos 15 kg. https://www.peri.es/productos/encofrados/encofrados-para-losas/skydeck-slab-formwork.html
El desbloqueo del cabezal de caída se logra con un simple golpe de martillo, dando lugar a un descenso de 6 cm en el encofrado. Este movimiento facilita la bajada de los paneles y las vigas longitudinales, mientras que los puntales con cabezal de caída y los cubrejuntas permanecen firmemente en su lugar.
Figura 3. Golpe de martillo para desbloquear el cabezal de caída. https://www.peri.es/productos/encofrados/encofrados-para-losas/skydeck-slab-formwork.html
Durante el montaje, los paneles se suspenden desde abajo y se inclinan hacia arriba, siguiendo una secuencia sistemática que garantiza la seguridad. El emparrillado crea una superficie transitable, proporcionando seguridad para la colocación del panel de encofrado por parte de los operarios. Es esencial incorporar sistemas provisionales de protección de borde en todos los lados en voladizo del encofrado horizontal y en los huecos existentes para evitar caídas en altura.
Como ventajas de este sistema, se pueden apuntar las siguientes:
La mayor parte del encofrado puede desmontarse y reutilizarse a partir del tercer día, quedando el cabezal de caída junto con su puntal como los únicos elementos portantes del sistema. La incidencia de puntales es mínima, con 0,4 puntales/m² durante el hormigonado y 0,2 puntales/m² después del desencofrado.
Se logra un ahorro notable de hasta el 50 % en material en comparación con sistemas tradicionales de vigas de madera, gracias al desencofrado temprano, tanto en términos de vigas como de tableros. Además, se reducen los costos de envío debido a la menor necesidad de material en la obra, liberando así más tiempo para otras actividades de la grúa.
El sistema garantiza un proceso eficiente una vez desencofrado mediante el desmontaje temprano del cabezal de caída, permitiendo que el material se transfiera directamente del techo al palet sin caer al suelo. El equipamiento demuestra durabilidad con sus robustos elementos de acero galvanizado de alta resistencia, diseñados para resistir impactos y proteger contra daños.
La integridad del tablero se mantiene gracias a la protección de sus bordes por parte del sistema, eliminando la necesidad de utilizar clavos y reduciendo así los posibles daños. Asimismo, se evitan los costos adicionales asociados con la reposición de vigas de madera inutilizables en comparación con los sistemas tradicionales de vigas de madera.
Os dejo algunos vídeos al respecto de este sistema.
También os dejo un catálogo, por si os resulta de interés.
Figura 1. Disposición en obra de un encofrado vertical de muro. Imagen: V. Yepes
Los encofrados de muros se componen por paneles recuperables de encofrado, cuya superficie encofrante generalmente es de madera, y en algunos casos, metálicos. Estos paneles se soportan por bastidores de acero o vigas de madera o acero interconectadas, exigiéndose en muchos casos acabados vistos. Además de los modelos tradicionales, existe la posibilidad de utilizar módulos prefabricados con dimensiones predeterminadas por el fabricante o encofrados a medida.
Así pues, los encofrados de muros se pueden clasificar en tres grandes grupos:
Los construidos en la misma obra a base de un entablado de contrachapado o de tablas, costillas y carreras.
Los prefabricados y montados en obra, consistentes en entablados de contrachapado o de tablas que se unen a elementos de madera.
Los paneles de encofrado prefabricados y patentados, que emplean paramentos de contrachapados unidos y protegidos.
Cuando se trata de muros a dos caras, ya sean circulares o rectos, los esfuerzos del hormigonado a través del panel se transmiten a tirantes internos que atan las dos caras encofrantes. En el caso de muros a una cara, se precisa el respaldo de estructuras metálicas para transferir la carga del encofrado a una cimentación previamente preparada con anclajes perdidos. Estos encofrados verticales presentan agrupaciones de elementos:
El sistema encofrante, que da textura y soporta la presión del hormigón fresco
La estructura de soporte, constituida por un marco exterior y unas costillas interiores de refuerzo
Los encofrados tipo marco operan estructuralmente como un emparrillado plano, apoyándose en los anclajes. En la fase inicial, el encofrado recibe las cargas generadas durante el hormigonado y las distribuye hacia los perfiles que conforman el marco. A su vez, este marco transfiere las cargas desde el forro a los anclajes, especialmente en el caso de los encofrados de doble cara. Los anclajes trabajan principalmente en tracción para sostener el marco.
En los encofrados de una sola cara, los elementos tipo marco transfieren estas cargas hacia una estructura de soporte. En un encofrado de vigas, el forro recibe la presión del hormigón fresco y la distribuye a las vigas, asumiendo la forma de una carga distribuida. Cada viga desempeña la función de una viga continua, con tantos puntos de apoyo como correas tenga el componente. A su vez, cada correa funciona como una viga continua con tantos puntos de apoyo como anclajes estén posicionados sobre él, en el caso de muros encofrados a dos caras, o como estructuras de soporte en el caso de muros encofrados a una cara. Los anclajes soportan las correas, resistiendo todas las cargas transmitidas a través de ellos en forma de tracción.
Figura 2. Encofrado para muros con vigas. Fuente: https://www.peri.es/productos/encofrados/encofrados-para-muros/vario-gt-24-girder-wall-formwork.html#&gid=1&pid=1
Los anclajes se componen de barras de acero de alto límite elástico con rosca autolimpiante. Estos elementos se denominan espadas o espadines. El diámetro más común es Ø15 mm para situaciones habituales. Solo en situaciones de elevadas presiones de hormigón fresco se recurre a diámetros mayores, como Ø20 mm. Las propiedades de las barras de anclaje comerciales están reguladas por la norma DIN 18.216, que establece los coeficientes de seguridad para el cálculo de estas barras (γF = 2 para las acciones). Según lo establecido en dicha norma, el valor característico de la tracción máxima admisible es de 90 kN para barras de Ø15 mm y de 150 kN para barras de Ø20 mm.
La transmisión de la carga desde el elemento encofrante hacia la barra, en forma de tracción, se logra a través de una placa de reparto y una tuerca. En muchos casos, los fabricantes integran estos dos componentes en una única pieza.
La barra atraviesa el elemento que será hormigonado, y el conjunto se mantiene en equilibrio debido a que la presión de hormigonado y, por consiguiente, la tracción ejercida sobre la barra, es igual en ambas caras. Para recuperar la barra de anclaje después de que el hormigón ha fraguado, se coloca dentro de un tubo pasamuro que cuenta con conos en ambos extremos, generalmente fabricados en PVC. Suelen tener un diámetro de 22 y 26 mm.
En la actualidad, los elevados costos de mano de obra en la construcción demandan sistemas de encofrado cada vez más simples y eficientes. La mayoría de las empresas optan por sistemas prefabricados de encofrado de uso universal. Estos sistemas permiten la modulación de paneles con pocas piezas diferentes, abordando de manera sencilla, segura y económica las necesidades específicas de la obra. Además, el diseño de los paneles planos facilita un almacenamiento y transporte óptimos.
La resistencia y versatilidad en los paneles modulares hacen de este sistema un producto capaz de abordar con sus elementos estándar la mayoría de situaciones que surgen tanto en edificación como en obra civil. Ya sea para muros de hormigón rectos, circulares, irregulares o para las intersecciones entre estos. Este sistema también permite definir la textura del hormigón al posibilitar la colocación de elementos fácilmente adheribles al panel. De esta manera, se logran texturas de acabado y estética exigidas para el hormigón visto.
En este vídeo vemos el encofrado de un muro a una cara.
Aquí os dejo algunos vídeos más al respecto.
Referencias:
AFECI (2021). Guía sobre encofrados y cimbras. 3ª edición, Asociación de fabricantes de encofrados y cimbras, 76 pp.
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.
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.
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.
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.
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.
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 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.
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
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.
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.
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).
