Figura 1. Andamio volado. Fuente: https://www.alquiansa.es/soluciones/andamios-volados/
Un andamio volado es una plataforma que está sujeta sobre vigas voladizas que se proyectan más allá de la pared o el frente del edificio o estructura, cuyos extremos internos están asegurados dentro del edificio o estructura. La construcción del andamio está separada para que pueda acomodarse desde un ángulo específico fuera de la estructura. Consta de cabezales, diagonales, plataforma de trabajo y accesorios de seguridad. Se sostiene en el edificio mediante elementos en voladizo y se asegura a la fachada mediante arriostramiento. Es una estructura auxiliar que simplifica la necesidad de alcanzar una zona de trabajo con los mínimos elementos.
Este tipo de andamio es idóneo en situaciones donde la superficie del suelo no permite la instalación de un sistema de andamios regular. También se conoce como andamio de agujas por las barras que van desde la pared del edificio en el que se coloca la plataforma de trabajo. Este tipo de andamios en voladizo se utilizan cuando el terreno no tiene suficiente capacidad para soportar andamios apoyados, cuando la calle necesita estar libre para el tráfico de personas o cuando la parte superior del muro se encuentra en construcción.
Figura 2. Sección de plataforma volada.Figura 3. Andamio volado. Fuente: https://www.layher.cl/wp-content/uploads/2014/11/Manual-de-Andamios_CChC1.pdf
Este tipo de andamios presentan los siguientes elementos (Figura 3):
La base es la estructura que proporciona apoyo al andamio de fachada en voladizo y se apoya en dos forjados consecutivos al interior del edificio.
El marco consiste en una estructura metálica modular prefabricada que incluye dos pies derechos, uno o más travesaños, refuerzos para garantizar su rigidez y elementos de unión.
La plataforma es una superficie horizontal que soporta directamente la carga admisible, incluyendo operarios, herramientas y materiales. Esta plataforma se sitúa entre dos marcos y puede estar compuesta por varios elementos. Dichos elementos deben contar con un dispositivo de seguridad que prevenga su desplazamiento y evite que el viento los levante o vuelque. La separación entre los elementos de la plataforma no debe exceder los 25 mm.
La barandilla, también llamada guardacuerpo, se compone de elementos longitudinales y/o transversales fijados a las caras interiores de los pies derechos y dispuestos a lo largo de los bordes expuestos de la plataforma de trabajo para evitar caídas de los operarios. Debe incluir un elemento superior, posicionado aproximadamente a 1 metro por encima de la plataforma, y un elemento intermedio, ubicado de manera que los espacios entre el rodapié y este último, así como entre este y la baranda superior, no superen los 470 mm de separación.
El rodapié, fijado longitudinal o transversalmente a las caras internas de los pies derechos y directamente apoyado en los bordes expuestos de las plataformas de trabajo, tiene como objetivo evitar la caída de herramientas o materiales desde la plataforma. Debe ser robusto y tener una altura mínima de 150 mm sobre la plataforma.
La diagonal, una pieza oblicua, se emplea para reforzar la estructura del andamio ante fuerzas horizontales y se instala uniendo dos pies derechos consecutivos.
El anclaje y el amarre consisten en un conjunto de elementos rígidos definidos y posicionados según el proyecto para asegurar y estabilizar el andamio, evitando su movimiento. El anclaje debe ser un dispositivo mecánico fijado a la fachada.
Os dejo algunos vídeos que espero sean de vuestro interés.
Os paso también este Manual de Andamios, de la Cámara de Construcción de Chile, que espero os sirva como información complementaria.
ARCENEGUI, G.A. (2005). Disposiciones mínimas de seguridad y salud en la utilización de andamios (I y II). Revista del Colegio de Aparejadores y Arquitectos Técnicos de Alicante.
FUENTES GINER, B.; MARTÍNEZ BOQUERA, J.J.; OLIVER FAUBEL, I. (2001). Equipos de obra, instalaciones y medios auxiliares. Editorial UPV. Ref.: 2001-700.
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.
Figura 1. Prelosa armada empleada en la construcción de forjados de edificación. Fuente: https://weckenmann.com/es/infoteca/productos-prefabricados-de-hormig%C3%B3n/prelosas
La prelosa es un componente prefabricado que consta de una lámina inferior de hormigón con un espesor uniforme y nervios dispuestos longitudinalmente. Su función principal es servir como encofrado para el forjado que posteriormente se hormigonará en obra. Una vez que el hormigón ha fraguado, la prelosa se convierte en una placa compuesta junto con el hormigón vertido. Estos elementos representan una evolución industrializada de la vigueta, ya que tienen una sección prefabricada más grande y requieren menos hormigón y armadura durante la instalación en la obra. Es importante destacar que la prelosa actúa como un encofrado y, por lo tanto, debe ser cimbrada, por el hecho de que no es un forjado autoportante.
Estos elementos prefabricados no deben confundirse con las prelosas empleadas en los tableros de puentes, que tienen dimensiones considerablemente mayores y una capacidad resistente más elevada.
Las prelosas se diseñan para utilizarse como parte de los forjados en situaciones donde las luces no sean excesivas, hasta unos 8 m. Pueden ser armadas o pretensadas, pueden tener nervios rigidizadores o armaduras básicas electrosoldadas, y pueden ser macizas o aligeradas. Las dimensiones, refuerzos y piezas especiales se fabrican según las especificaciones del cliente.
Las prelosas armadas son losas de hormigón con armaduras básicas electrosoldadas en celosía, generalmente dispuestas longitudinalmente, para lograr una conexión adecuada con el hormigón vertido in situ, completando así su capacidad resistente (Figura 1). El espesor de la losa varía entre 6 y 20 cm, con una anchura normalizada de 120 cm, diseñada para forjados de hasta 50 cm de espesor. Las placas de hormigón que se utilizan como encofrado suelen equiparse con una parrilla que arma la losa de hormigón prefabricado. También se pueden incorporar nervios rigidizadores, especialmente cuando se requiere que la prelosa sea autoportante, evitando la necesidad de sopandas durante el montaje y el vertido de hormigón en la obra. La prelosa presenta una cara superior rugosa con armaduras en celosía salientes para garantizar una buena adherencia del hormigón vertido “in situ”, mientras que la cara inferior es lisa, proporcionando un buen acabado a la vista.
Las prelosas pretensadas cuentan con dos o más nervios rigidizadores, generalmente dispuestos longitudinalmente para ofrecer resistencia y rigidez durante la ejecución (Figura 2). Los anchos típicos varían entre 600 mm o 1200 mm. Estas prelosas llevan armadura transversal de fábrica y, en ocasiones, se complementan con armaduras adicionales en la obra. Para permitir el apoyo, las prelosas cuentan con armaduras salientes, ya que no se ajustan completamente a las vigas, dejando un espacio de solo unos centímetros.
Figura 2. Prelosas pretensadas. Fuente: https://www.hermo.net/producto/prelosa-pretensada-2/
Tanto en las prelosas armadas como en las pretensadas, es posible insertar bloques de poliestireno expandido entre los nervios para reducir el peso del forjado final (Figura 2), además de proporcionar un aislamiento térmico parcial adicional. Las prelosas pueden componerse con diversos materiales, como una lámina intermedia de arlita (árido ligero de arcilla expandida) en la losa inferior, diseñada para mejorar la resistencia al fuego y el aislamiento térmico del forjado.
Estos elementos prefabricados se fabrican mediante moldeo, producción en pistas o extrusión. Se utilizan pistas metálicas con cantos biselados en los laterales para proporcionar un acabado óptimo en la superficie visible del elemento, en comparación con una construcción ‘in situ’ con encofrados. La cara inferior de los elementos es completamente plana y lisa. Además, es posible integrar elementos como cajas eléctricas, puntos de luz, registros, etc., lo que permite obtener un techo liso sin necesidad de falsos techos.
La prelosa representa un sistema más avanzado que el tradicional método de vigueta y bovedilla, caracterizándose por un nivel medio de industrialización. Entre sus ventajas, destacan su ejecución rápida y sencilla, al menos en lo que respecta a la sección prefabricada, y la eliminación de la necesidad de encofrar la planta en el caso de prelosas pretensadas.
Otras ventajas adicionales son las siguientes:
Simplificación de la construcción al eliminar en gran medida el encofrado y las cimbras (aunque algunas áreas de juntas y transiciones aún pueden requerir trabajo in-situ). En ocasiones, puede ser necesario mantener un cimbrado parcial.
Incremento de la precisión geométrica gracias a la utilización de procesos industrializados en entornos más controlados, lo que incluye el acabado.
Mejora en la calidad y variedad del hormigón utilizado, gracias a las opciones de mezcla, vertido y curado en un entorno más controlado. Esto incluso puede incluir técnicas de curado al vapor para prevenir la evaporación del agua.
Inclusión de pretensado localizado por zonas, lo que optimiza los recursos y mejora el rendimiento estructural.
Empleo de calidades superiores de hormigón en áreas de alta demanda, tanto en términos de capacidad estructural como de durabilidad. Dado que las prelosas son la parte siempre expuesta a la intemperie, pueden utilizar un hormigón de mayor compactación e impermeabilidad, o con un diseño optimizado para resistir los ciclos de hielo y deshielo, incluso incluyendo aire en los parámetros óptimos de la mezcla.
Os dejo algunos vídeos donde se ve el montaje de unas prelosas pretensadas.
Referencias:
AFECI (2021). Guía sobre encofrados y cimbras. 3ª edición, Asociación de fabricantes de encofrados y cimbras, 76 pp.
CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 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.
PEURIFOY, R.L. (1967). Encofrados para estructuras de hormigón. McGraw-Hill y Ediciones Castillo, Madrid, 344 pp.
RICOUARD, M.J. (1980). Encofrados. Cálculo y aplicaciones en edificación y obras civiles. Editores Técnicos Asociados, S.A. Barcelona, 312 pp.
Figura 2. Encofrado perdido de hormigón entre vigas prefabricadas de puente.
El empleo del hormigón como encofrado se utiliza en distintos casos de forma eficiente. En el caso de puentes de vigas, se utiliza en prelosas o losas, ya sean armadas o pretensadas, integrándose a la sección resistente de la pieza de hormigón mediante una conexión adecuada. Estos elementos sirven, cuando se hormigona, como encofrados perdidos de hormigón entre las vigas prefabricadas de un puente (Figura 1). Los encofrados perdidos pueden ser de distintos materiales, pero este artículo se centra en los fabricados en hormigón.
La placa de encofrado perdido es un componente construido con hormigón pretensado esencial para la conformación de los tableros de vigas. Por un lado, actúan como elementos autoportantes que sirven como encofrado del tablero durante la fase de hormigonado “in situ”, eliminando la necesidad de emplear otros sistemas de encofrado de la estructura. Por otro lado, colaboran en las cargas del puente en servicio. Normalmente, son de sección maciza, aunque también se han llegado a fabricar losas alveoladas.
Estos elementos se ubican entre las alas superiores de las vigas, proporcionando un soporte para la instalación de la armadura de la losa in situ, lo que facilita el vertido de hormigón y actúa como encofrado. De este modo, el elemento queda completamente integrado dentro del hormigón de la losa. Estas prelosas están compuestas por una losa de hormigón con un espesor variable entre 6 y 20 cm, junto con celosías o nervios de acero dispuestos a lo largo de toda su longitud, ya sea de sección constante o variable.
Se pueden dar varios tipos:
Losas de encofrado perdido entre vigas
Esta técnica es comúnmente utilizada para encofrar los espacios entre vigas doble T o vigas artesa, así como los vanos internos en las vigas artesa (Figura 1). Sin embargo, no permiten la creación de voladizos en el exterior de las vigas laterales. Normalmente, tienen un espesor de 6 a 7 cm, aunque en casos excepcionales puede reducirse a 5 cm, o bien emplear otros materiales, como chapas grecadas, que son comunes en tableros de vigas adosadas en T invertida.
Prelosas o semilosas entre vigas o con vuelos exteriores
Presentan espesores de hasta 8 cm, tal y como se muestra en la Figura 2. Sin embargo, valores más altos no resultan económicos y generan acciones en las vigas difíciles de compensar, especialmente al actuar sobre la sección de la viga sola. Además, dificultan la colocación de armaduras in situ, especialmente para el anclaje de los pretiles de borde. Para contrarrestar estas dificultades, se emplean disposiciones de armadura en forma de celosía plana (una barra superior y una inferior) o de sección triangular (una barra superior y dos inferiores), hormigonando luego el espesor restante de la losa. En caso necesario, se incorporan conectores de armadura entre ambos hormigones. Este sistema se ha utilizado en tableros con grandes vuelos exteriores y amplias separaciones entre vigas para las losas de tablero pretensadas transversalmente, aunque no es una solución común. Algunos fabricantes ofrecen una variante compleja de prelosas con formas especiales, como nervios rigidizadores o quebradas, que pueden alcanzar anchuras del orden de 15 m. Esta solución es frecuente en estructuras mixtas, con vigas metálicas (Figura 3), o en ampliaciones de puentes existentes, donde en lugar de una viga artesa prefabricada se utiliza un zuncho de apoyo y anclaje en la estructura existente.
Figura 2. Losas de hormigón pretensado como encofrado colaborante entre vigas de puente. http://www.paolini.com.ar/montaje-vigas-preslosas-del-puente/
Figura 3. Losas de hormigón pretensado como encofrado colaborante entre vigas de puente mixto. http://www.paolini.com.ar/montaje-vigas-preslosas-del-puente/
Losas de espesor completo
Son frecuentes en proyectos de ampliación de trazados, como carreteras a media ladera y estructuras existentes, donde los equipos de construcción pueden circular sobre las losas ya instaladas, agilizando considerablemente el progreso de la obra (Figura 4). Por lo general, estas losas cubren toda la anchura del tablero y se utilizan en tableros que descansan sobre dos vigas en doble T o una monoviga. Se unen entre sí mediante juntas transversales in situ y a las vigas mediante ventanas también hormigonadas in situ, lo que permite que los conectores de las vigas se coloquen en áreas localizadas en lugar de distribuirse por toda la viga sin interrupciones. En el caso de que no cubran toda la anchura del tablero, requieren juntas longitudinales, las cuales son más complicadas de realizar, ya que afectan la armadura transversal del tablero, que es más importante y densa que la armadura longitudinal.
Figura 4. Losa de espesor completo. Fuente: https://www.prenava.com/prelosas-semilosas-losas-vigas-y-jabalcones-prefabricados-para-tableros-de-puente/
A continuación os dejo un vídeo de montaje de prelosas y vigas.
Referencias:
AFECI (2021). Guía sobre encofrados y cimbras. 3ª edición, Asociación de fabricantes de encofrados y cimbras, 76 pp.
CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 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.
PEURIFOY, R.L. (1967). Encofrados para estructuras de hormigón. McGraw-Hill y Ediciones Castillo, Madrid, 344 pp.
RICOUARD, M.J. (1980). Encofrados. Cálculo y aplicaciones en edificación y obras civiles. Editores Técnicos Asociados, S.A. Barcelona, 312 pp.
Figura 1. Partes de un encofrado. Fuente: https://www.arcus-global.com/wp/funcion-y-tipos-de-encofrados/
En un encofrado se pueden distinguir las siguientes partes, tal y como se puede ver en la Figura 1 (Calavera et al., 2004):
Forro o piel encofrante: Es la parte más cercana a la superficie del hormigón y, por tanto, la que más influye en su aspecto y calidad. Consiste en el propio paramento del panel o ser una capa adherida al mismo, independiente del panel, con la que se pueden lograr acabados decorativos. La elección del revestimiento permite obtener una amplia variedad de acabados superficiales en el hormigón. Durante la ejecución, el revestimiento de encofrado determina el acabado del hormigón, independientemente de cualquier otro proceso o tratamiento. Es fundamental conocer los revestimientos de encofrado, las propiedades de los materiales, el curado, los procesos y las reacciones del desencofrante con el hormigón fresco. Además, se deben tener en cuenta las tolerancias, los movimientos y las deformaciones en el resultado final.
Panel: Está compuesto por un tablero fabricado con diversos materiales. Presenta una rigidez adecuada para soportar la presión del hormigón fresco sin provocar deformaciones que afecten la planeidad requerida para el paramento.
Microrrigidización: Consiste en el refuerzo del panel que proporciona la rigidez y resistencia necesarias, para lograr el ajuste requerido para las superficies de la pieza. En los sistemas industrializados, la microrrigidización forma parte integral del encofrado. De esta forma se elimina la necesidad de desmontar el panel, e incluso frente al revestimiento de encofrado que, por lo general, puede ser tratado o reemplazado sin dificultad.
Macrorrigidización: Se trata de un componente estructural que proporciona al panel microrrigidizado el apoyo necesario contra las cargas, ya sean originadas por los empujes del hormigón fresco o por otras acciones constructivas. En líneas generales, la macrorrigidización debe adaptarse al tipo de panel utilizado. Ello implica que tanto el panel como los elementos de soporte deben diseñarse para facilitar el anclaje de la microrrigidización a los componentes de la macrorrigidización.
Soporte del encofrado: Se denomina cimbrado cuando está dispuesto verticalmente y constituye una estructura provisional que sostiene el encofrado. Esta estructura debe diseñarse de manera que el anclaje o soporte de la macrorrigidización sea factible, permitiendo un montaje y desmontaje sencillo.
Los encofrados industrializados, por lo general, incluyen las cinco partes mencionadas anteriormente. A pesar de que su coste de fabricación suele ser superior al de los encofrados tradicionales, los costes totales de utilización suelen ser más bajos debido a la reducción en la mano de obra necesaria para su montaje y desmontaje.
Os dejo un vídeo explicativo al respecto. Espero que os sea de interés.
Referencias:
AFECI (2021). Guía sobre encofrados y cimbras. 3ª edición, Asociación de fabricantes de encofrados y cimbras, 76 pp.
CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 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.
PEURIFOY, R.L. (1967). Encofrados para estructuras de hormigón. McGraw-Hill y Ediciones Castillo, Madrid, 344 pp.
RICOUARD, M.J. (1980). Encofrados. Cálculo y aplicaciones en edificación y obras civiles. Editores Técnicos Asociados, S.A. Barcelona, 312 pp.
Figura 1. Molde en Fibra de Vidrio de una Placa de hormigón. https://www.facebook.com/SILIKAMoldesEInsumos/
Debido al creciente uso de formas y diseños complicados en el hormigón, ha surgido la necesidad de encontrar un material de encofrado con propiedades que se aparten de las convenciones de los encofrados tradicionales. Los plásticos reforzados con fibra de vidrio han experimentado un desarrollo notable y popular en la construcción de elementos de hormigón como respuesta a esta demanda. Las razones fundamentales que han impulsado este desarrollo son las siguientes: este material ofrece total libertad en el diseño; permite al constructor realizar simultáneamente el encofrado y el acabado de las superficies; posibilita la creación de dibujos y formas poco convencionales en los encofrados; no hay limitaciones en las dimensiones, ya que los diversos elementos pueden ser montados en obra de manera que se oculten las juntas; puede ser el material más económico entre todas las opciones disponibles, especialmente si se prevé un alto número de usos; es ligero y fácil de desmontar; y, por último, no presenta problemas de herrumbre ni corrosión.
La construcción de encofrados sigue un proceso muy similar al calafateado manual de embarcaciones. Inicialmente, se crea un molde de yeso, madera o acero con la forma y dimensiones requeridas. Luego, se aplica una capa de parafina, se pule y se rocía con un agente desmoldante para evitar que la resina se adhiera al molde principal. Seguidamente, se recubre el molde con una capa de fibra de vidrio y se impregna completamente con resina poliéster mediante pinceladas. Una vez que la resina se ha secado y enfriado, se aplica otra capa de fibra de vidrio y resina poliéster, repitiendo este proceso hasta alcanzar el grosor de pared necesario.
Figura 2. Fabricación de molde con fibras de vidrio. https://www.smooth-on.com/tutorials/concrete-fence-exhibits-detail/
Otro método para construir moldes de fibra de vidrio implica la aplicación de resina con una pistola pulverizadora, sobre la cual se colocan cordones de fibra de vidrio como refuerzo. En muchos casos, se emplea una combinación de ambos sistemas mencionados. En la mayoría de las situaciones, se recomienda reforzar la rigidez y resistencia de los encofrados mediante costillas, tirantes de madera, barras de acero o tubos de aluminio.
El grosor de las paredes en los encofrados de fibra de vidrio varía, siendo de 0,32 cm en los destinados a losas sin armaduras o refuerzos, y aumentando hasta 1,59 cm en los utilizados para pilares que cuentan con tablas de refuerzo de 7,62 a 10,16 cm.
Con cualquiera de los métodos de construcción de encofrados previamente mencionados, es posible eliminar las juntas y marcas que suelen presentarse en los construidos con materiales convencionales. Esto se logra mediante la posibilidad de construir encofrados por elementos que luego se ensamblan en el lugar de trabajo. Además, a través de un tratamiento adicional con resina y fibra de vidrio, se eliminan las rebabas.
Cabe destacar que la fabricación de este material no puede llevarse a cabo en condiciones arbitrarias, ya que requiere un control preciso de la temperatura y la humedad a lo largo de todo el proceso de producción. Por esta razón, todos los encofrados de fibra de vidrio construidos hasta la fecha han sido elaborados bajo las condiciones mencionadas anteriormente.
Os paso algunos vídeos de cómo se elaboran moldes con fibra de vidrio.
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.
PEURIFOY, R.L. (1967). Encofrados para estructuras de hormigón. McGraw-Hill y Ediciones Castillo, Madrid, 344 pp.
RICOUARD, M.J. (1980). Encofrados. Cálculo y aplicaciones en edificación y obras civiles. Editores Técnicos Asociados, S.A. Barcelona, 312 pp.
Figura 1. Encofrado de aluminio. Fuente: https://tectonica.archi/materials/encofrado-de-aluminio-para-viviendas-monoliticas-de-hormigon/
Los encofrados de aluminio comparten muchas similitudes con los de acero. Su principal ventaja respecto a estos últimos radica en su menor peso específico, lo que los hace más ligeros. Su uso ofrece una mayor velocidad en comparación con otros sistemas, gracias a su ligereza, facilidad de montaje y desmontaje, así como la posibilidad de transporte manual sin requerir el uso de grúas. Sin embargo, debido a que sus resistencias a la tracción, compresión y transporte son inferiores a las de los encofrados de acero, se requieren secciones mayores en los encofrados de aluminio. Es importante considerar que el aluminio posee un coste superior respecto al acero y tiene una propensión a deformarse con facilidad. Esta característica podría generar complicaciones en el caso de realizar modificaciones en el proyecto.
No obstante, el Código Estructural, en su artículo 48.3, no permite el uso de encofrados de aluminio, a menos que se proporcione a la dirección facultativa un certificado emitido por una entidad de control y firmado por una persona física. Este certificado deberá confirmar que los paneles utilizados han sido previamente sometidos a un tratamiento de protección superficial para prevenir la reacción con los álcalis presentes en el cemento.
Os dejo a continuación algunos vídeos sobre estos encofrados de aluminio. Espero que sean de vuestro 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.
PEURIFOY, R.L. (1967). Encofrados para estructuras de hormigón. McGraw-Hill y Ediciones Castillo, Madrid, 344 pp.
RICOUARD, M.J. (1980). Encofrados. Cálculo y aplicaciones en edificación y obras civiles. Editores Técnicos Asociados, S.A. Barcelona, 312 pp.
Figura 1. Encofrado metálico para muros. Fuente: https://www.sioingenieria.com/portal/novedades/encofrados-metalicos-y-sus-ventajas
Los encofrados metálicos de acero se componen de piezas que se ensamblan entre sí, definiendo las formas de los elementos a moldear. Este tipo de encofrado, de gran rigidez y resistencia, se utiliza preferentemente en obras donde predominan elementos de un mismo tipo, como columnas y vigas, y se combina a menudo con madera en la confección de losas. Además, se emplean ampliamente en la fabricación de elementos prefabricados debido a sus ventajas y características. A diferencia de los encofrados de madera, las piezas del encofrado metálico, por su naturaleza, están destinadas exclusivamente al tipo de molde para el cual fueron diseñadas, no siendo aprovechables, salvo en casos excepcionales, para otro elemento diferente.
En obras con una gran cantidad de piezas idénticas, como aquellas que cuentan con numerosos pilares de dimensiones uniformes, los tableros metálicos prefabricados resultan muy adecuados para la creación de los respectivos encofrados. En estas situaciones, la utilización de encofrados metálicos resulta más rentable que la opción de madera. Aunque el costo inicial de adquisición es elevado, su durabilidad promedio de 100 a 500 usos, cuando se mantienen adecuadamente, hace que esta alternativa sea más eficiente. Aunque en ocasiones resulta difícil establecer de antemano el número exacto de reutilizaciones. El encofrado metálico de chapa de acero se sustenta comúnmente mediante rigidizadores paralelos, ya sean horizontales o verticales, dispuestos a intervalos de 0,25 o 0,30 m. En cuanto al espesor de las chapas en estos encofrados metálicos de acero, varía entre 4 y 5 mm, destacándose por su economía debido a la alta frecuencia de uso. En aplicaciones específicas, como en encofrados para prefabricación, se emplean grosores de 6 a 8 mm, considerando el deterioro de la superficie del encofrado (más de 1000 a 2000 usos).
Figura 2. Moldes de acero para prefabricados. Fuente: https://www.mesaimalat.com.tr/es/urun/moldes-para-prefabricados/
La principal ventaja radica no solo en la facilidad y rapidez tanto del encofrado como del desencofrado, y en la obtención de superficies lisas y bien cuidadas, sino también en la gran durabilidad de dicho encofrado, pues no sufre deformaciones ni deterioros por el uso. Los acabados del hormigón son regulares, siendo las coqueras su principal defecto. Se requiere atención cuidadosa en el manejo y mantenimiento para evitar abolladuras.
En cuanto a su manejo, resulta sencillo, y aunque la simple observación del dibujo correspondiente suele ser suficiente para comprender el montaje. Cabe destacar que, en los extremos y bordes, los tableros llevan machos o vástagos que se introducen en los orificios de otro tablero, lo que permite obtener pilares de diversas secciones con un mismo tablero.
Las operaciones de encofrado, desencofrado y aplomado son rápidas y sencillas, y con el equipo adecuado, todas estas tareas pueden llevarse a cabo con elementos de tamaño considerable. Además, las superficies lisas de hormigón que con ellos se consiguen pueden ser interesantes en determinados tipos de obras, ofreciendo acabados con caras limpias. Es fundamental realizar una limpieza exhaustiva cada vez que se desencofra, asegurando un ajuste preciso en la siguiente instalación.
Entre las desventajas, se puede mencionar su falta de adaptabilidad a todos los tipos de pilares, a diferencia de la madera, y su mayor peso, que dificulta su transporte y manejo. En el caso de los soportes, uno de sus mayores inconvenientes es la dificultad de aplomarlos cuando la altura supera los 4 m. Por otra parte, a menos que se utilicen muchas veces, resultan costosos y, en ausencia de precauciones, proporcionan escasa protección y aislamiento durante el vertido de hormigón en tiempo frío. Además, hay que tener en cuenta el riesgo de oxidación de los elementos de este tipo de encofrados.
Os dejo algunos vídeos que, espero, sean de vuestro interés.
Referencias:
BENDICHO, J. P. (1983). Manual de planificación y programación para obras públicas y construcción. Segunda parte: programación y control. Editorial Rueda, Madrid.
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.
PEURIFOY, R.L. (1967). Encofrados para estructuras de hormigón. McGraw-Hill y Ediciones Castillo, Madrid, 344 pp.
RICOUARD, M.J. (1980). Encofrados. Cálculo y aplicaciones en edificación y obras civiles. Editores Técnicos Asociados, S.A. Barcelona, 312 pp.
Figura 1. Detalle construcción de tablero de puente con encofrado de madera. Imagen: V. Yepes
La madera es el material más antiguo para la construcción de encofrados. En líneas generales, este material sigue siendo predominante en la construcción de encofrados, destacando tanto la madera aserrada como los tableros contrachapados. Los componentes de un encofrado de madera se cortan a medida en obra. No obstante, en los últimos años, ha aumentado significativamente la utilización de elementos metálicos, plásticos y otros materiales en esta área.
La madera constituye uno de los principales materiales que dará forma al hormigón, gracias a su notable flexibilidad. No obstante, es importante que la madera sea adecuada. Debe ser resistente a las cargas para evitar roturas, rígida para no deformarse frente a la presión del hormigón, estanca para asegurar que el hormigón permanezca dentro del molde, y no adherente para facilitar la extracción del molde una vez concluido el encofrado. La madera para encofrados será preferiblemente de especies resinosas y de fibra recta. La madera aserrada se ajustará, como mínimo, a la clase I/80, según la Norma UNE 56 525. Dependiendo de la calidad requerida para la superficie del hormigón, las tablas destinadas al forro o tablero del encofrado pueden ser machihembradas o escuadradas con aristas vivas y llenas, cepilladas y en bruto. Únicamente se emplearán tablas cuya naturaleza, calidad, tratamiento o revestimiento aseguren la ausencia de alabeos o hinchamientos que puedan provocar filtraciones de material fino en el hormigón fresco o generar imperfecciones en los paramentos. Además, las tablas destinadas a forros o tableros de encofrados estarán exentas de sustancias perjudiciales para el hormigón en sus estados fresco y endurecido, así como de elementos que puedan manchar o alterar el color de los paramentos. Con frecuencia se utilizan tablillas de 2 cm de grosor y planchas (cepilladas o no) de 2,7 a 4 cm de espesor.
Los tipos de madera más comúnmente empleados en la actualidad para encofrar son los siguientes:
Madera aserrada: Se trata de maderas generalmente de baja calidad y no aptas para carpintería, sin embargo, su elevada resistencia las convierte en una opción aprovechable en el encofrado. Aunque su acabado visual puede no ser el más estético debido a su propensión a degradarse fácilmente en la parte que entra en contacto con el hormigón, estas maderas se presentan en tres formatos diferentes, dependiendo de sus dimensiones, que las hacen adaptables a diferentes situaciones de construcción: tabla, tablón y tabloncillo.
Madera en rollo: Está conformado por piezas o troncos de diámetro reducido, sin cortezas ni ramas, actualmente ha caído en desuso como material de encofrado.
Tableros de madera: son el sistema más eficiente y ampliamente utilizado en la actualidad para encofrar. Destacan por cumplir de manera óptima con los requisitos para lograr acabados superiores en el encofrado gracias a su textura menos rugosa. Además, son ligeros y altamente resistentes. Los dos tipos principales de tableros de madera utilizados son los contrachapados, obtenidos a partir de maderas como abedul, eucalipto, chopo, pino o abeto, y los tableros tricapa, conformados por tres capas encoladas entre sí, con las fibras de las maderas en las capas exteriores dispuestas longitudinalmente y en dirección transversal en la capa interior, todas provenientes de coníferas.
Figura 2. Encofrado de madera para pilares. Fuente: https://www.alsina.com/es-es/4-conceptos-fundamentales-a-la-hora-de-encofrar-columnas-o-pilares
El artículo 286 del PG-3/75 establece que la madera destinada para entibaciones, apeos, cimbras, andamios, y demás medios auxiliares, así como para la carpintería de armar, debe provenir de troncos sanos que hayan sido apeados en la estación adecuada. Además, debe haber sido desecada al aire, resguardada del sol y la lluvia, durante un período no inferior a dos días. Es esencial que la madera no muestre signos de putrefacción, atronaduras, carcomas o ataques de hongos, y esté exenta de grietas, lupias, verrugas, manchas u otros defectos que puedan comprometer su solidez y resistencia. Se requiere especialmente que contenga el menor número posible de nudos, los cuales, en todo caso, deberán tener un espesor inferior a la séptima parte (1/7) de la menor dimensión de la pieza. Además, la madera debe presentar fibras rectas y no reviradas ni entrelazadas, manteniéndose paralelas a la mayor dimensión de la pieza. Debe exhibir anillos anuales con aproximada regularidad, sin excentricidad de corazón ni entrecorteza, y al ser golpeada, debe producir un sonido claro.
La capacidad de la madera para succionar y absorber agua o desencofrante depende de factores como su densidad y la dirección de las fibras. Por lo tanto, es fundamental asegurar la homogeneidad de todas las tablas y que tengan un número similar de usos. La experiencia revela que las diferencias de tono en la superficie del hormigón, derivadas de las distintas capacidades de succión o absorción de las tablas, desaparecen con el tiempo.
Para evitar cambios de tono, la aplicación del desencofrante debe ser lo más uniforme posible. Sin embargo, en zonas ricas en resinas, como los nudos, se absorberá menos desencofrante, y la concentración mayor en estos puntos puede generar manchas en la superficie del hormigón.
Es importante considerar que las tablas nuevas tienen una mayor capacidad de absorción en comparación con las ya usadas, que, al entrar en contacto con la lechada del hormigón, han experimentado cierta mineralización superficial. Por esta razón, resulta aconsejable impregnar los encofrados nuevos con desencofrante al menos dos veces.
Si se quiere reflejar la huella de la tabla en el hormigón, es recomendable utilizar tablas de sierra sin cepillar. La utilización de berenjenos, ya sean triangulares o trapezoidales, se presenta como una opción efectiva para disimular posibles defectos visibles en las juntas de hormigonado. Asimismo, con el propósito de prevenir deformaciones ocasionadas por el peso o la presión del hormigón, se aconseja emplear tablas con un espesor mínimo de 25 mm.
En líneas generales, al emplear encofrados de madera, es importante asegurar que los encofrados sean rígidos para absorber los esfuerzos generados durante el hormigonado y la puesta en obra. Se debe prestar especial atención al cuidado de las aristas, puntos más susceptibles a daños. Es relevante extremar el control de planos, niveles y alineaciones de tablas y tablero, así como limpiar exhaustivamente los encofrados y saturarlos con agua o aplicar desencofrante justo antes de verter el hormigón.
Es esencial desencofrar con precaución para evitar desconchones, y en caso de encofrados demasiado secos, conviene humedecerlos ligeramente antes de proceder al desencofrado. Antes de la colocación del hormigón, se recomienda humedecer los encofrados para evitar que absorban agua de este. No obstante, el exceso de humedad en las maderas de los encofrados disminuye la resistencia y rigidez de estos elementos. Además, se debe disponer de las tablas y juntas de manera que permitan su libre hinchamiento, sin generar esfuerzos o deformaciones anormales, y sin permitir la salida de la pasta de cemento.
Figura 2. Detalle construcción de tablero de puente con encofrado de madera. Imagen: V. Yepes
El consumo por unidad de superficie de encofrado variará en función de la cantidad de reusos y la estructura necesaria para resistir el empuje durante el hormigonado. En proyectos repetitivos, la madera en buenas condiciones puede reutilizarse de 10 a 15 veces, mientras que en obras no repetitivas, el uso se limita a unas 8 veces, con un promedio de 4 o 5 veces debido a pérdidas en recortes y desencofrado.
En la Tabla 1 se especifican, de forma indicativa, los usos de la madera, su utilidad y los kilogramos de clavos y ataduras según el tipo de encofrado. En la estimación de costos, se aconseja distinguir entre la madera de tabla y largueros y la de puntales, siendo esta última más económica. El costo de la madera debe incrementarse en un rango del 10 al 20 % para cubrir pérdidas, recortes y cuñas.
El equipo de trabajo está compuesto por un oficial de primera (carpintero) y un peón especializado encargados ambos de la fabricación, montaje y desmontaje. Se sugiere un aumento del 15 al 20 % del tiempo empleado por el equipo, que incluye las horas de trabajo del peón ordinario destinadas a la limpieza y almacenamiento de la madera.
Tabla 1. Rendimientos de la mano de obra en encofrados de madera y consumos de materiales (Bendicho, 1983)
Os dejo un vídeo de Enrique Alario donde se utiliza madera entablillada. Espero que os interese.
Aquí os dejo otro vídeo de encofrado de madera.
Referencias:
BENDICHO, J. P. (1983). Manual de planificación y programación para obras públicas y construcción. Segunda parte: programación y control. Editorial Rueda, Madrid.
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.
PEURIFOY, R.L. (1967). Encofrados para estructuras de hormigón. McGraw-Hill y Ediciones Castillo, Madrid, 344 pp.
RICOUARD, M.J. (1980). Encofrados. Cálculo y aplicaciones en edificación y obras civiles. Editores Técnicos Asociados, S.A. Barcelona, 312 pp.
Figura 1. Vista inferior del Pont de les Arts (Valencia).
El Pont de les Arts, construido en los últimos años del siglo XX, coincide con la transformación del antiguo cauce del Turia en el parque más extenso de Valencia. Les Arts destaca por su singularidad al unir dos zonas históricas e incorporar entre ambas el Institut Valencià d’Art Modern (IVAM). Este puente, que simboliza la modernidad en contraste con los antiguos y próximos puentes de piedra, está formado por dos tableros separados por 20 m, apoyados transversalmente en una única pila que no interfiere con el cercano e histórico Puente de San José. El puente, con una longitud total de 145 m, se compone de cinco vanos distribuidos en segmentos de 20-36-36-36-20 m respectivamente. Su diseño fue cuidadosamente concebido para destacarse como un elemento visual en armonía con el entorno del Jardín del Turia. Presenta un diseño moderno, construido con hormigón, de gran amplitud y longitud, situado a baja altura con respecto al lecho del río. Debajo, a diario, el río cobra vida con numerosos campos deportivos, pistas de atletismo y su carril bici.
Este puente (1993-1998) fue proyectado por Norman Foster en colaboración con la oficina Carlos Fernández Casado, S.L. (Leonardo Fernández, Javier Manterola, Miguel A. Ástiz, José Cuervo y Agustín Sevilla). Su construcción la realizó FCC Fomento de Construcciones y Contratas, con un presupuesto de 2.094 millones de pesetas, con un plazo de ejecución de 18 meses que terminó en junio de 1998. La estructura cruza el Jardín del Turia, conectando los barrios de Tendetes con los de El Carmen y El Botánico. Además, enlaza las calles Pare Ferrís y Mauro Guillén, así como la avenida Menéndez Pidal con el Paseo de la Petxina y las calles Guillem de Castro, Na Jordana y Blanqueria. En el extremo sur del puente se encuentra el IVAM, que da nombre al conjunto de las Arts, y el Centro Cultural la Beneficència, que alberga el Museo Etnológico de Valencia.
Figura 2. Detalle de las pilas del Pont de les Arts (Valencia)
El puente se construyó sobre cimbra, avanzando del cuarto de la luz de un vano al cuarto de la luz del siguiente, conectando las unidades de pretensado en las juntas. La singularidad del proceso residió en ejecutar ambos tableros simultáneamente para equilibrar las cargas en las pilas, y tesar los tableros y la pila al mismo tiempo para que los tres elementos entren en carga a vez. Para lograr este objetivo, el proceso de tensado comienza con una primera fase de tesado de la pila, seguida por el tesado del tablero y, finalmente, se completa el tesado de la pila una vez completado el vano siguiente.
Se compone de dos tableros de hormigón de 20 m de ancho, separados entre sí otros 20 m, unidos por cuatro pilas de doble ménsula sujetas por un único fuste, a modo de candelabro. De esta pila central sobresalen farolas blancas de 15 m de altura. La unión entre el tablero y la pila se caracteriza por su rigidez, pues la intersección forma parte tanto del tablero longitudinal como de la ménsula transversal.
Figura 3. Vista de la calzada del Pont de les Arts (Valencia)
Para evitar que el puente adopte la configuración de un pórtico múltiple, lo que generaría momentos transversales importantes en las pilas que se convertirían en torsión en las ménsulas, se han incorporado apoyos de neopreno entre la pila y la cimentación. Este diseño garantiza que el tablero funcione como una viga continua, eliminando la presencia de momentos transversales en la pila. Además, se ha prestado especial atención a la protección de estos neoprenos para prevenir su deterioro.
Los vanos laterales también se apoyan sobre neoprenos en los cabezales, actuando como estribos tras el muro de piedra. El tablero es una losa continua de canto variable, definida por cuatro superficies. En primer lugar, el trasdós del tablero es una superficie plana definida por la plataforma de la vía. El intradós, en cambio, se compone de tres cilindros de directriz circular. Dos de estos cilindros presentan generatrices paralelas al eje del tablero, intersectándose en una línea paralela a dicho eje, situada en su proyección vertical. Esta disposición genera un prisma de sección triangular con dos superficies cilíndricas y una tercera superficie plana que corresponde al trasdós del tablero. A su vez, este prisma se corta con un tercer cilindro con generatrices horizontales, pero normales a las anteriores. Este tercer cilindro corta al prisma en los vértices inferiores de los extremos del vano, generando la sección triangular del prisma como la sección del tablero en los arranques. En el centro del vano, la sección adquiere la forma de un trapecio con lados no paralelos curvos. Esta geometría genera un tablero con canto variable en el vano principal, presentando canto máximo de 1,50 m en el arranque que tiene forma triangular y canto mínimo de 0,70 m en el centro del vano. Los vanos de compensación, que son ligeramente mayores que la mitad del central, se forman al dividir el vano principal por la mitad y prolongar la sección en clave.
Las pilas, que se proyectan en forma de ménsula, requieren que el tablero sea lo más ligero posible para reducir al mínimo la flexión en estas zonas. Por esta razón, la sección presenta la forma de cajón multicelular en las zonas con mayor canto del tablero. En la parte superior de las pilas, el tablero se ensancha como un balcón, destacando así el efecto de ménsula de las pilas. La base de la pila tiene un ancho de 23,30 m, y se prolonga en ménsulas hacia ambos lados hasta alcanzar un ancho de 60 m; como resultado, los voladizos laterales tienen una longitud de 18,34 m.
Las ménsulas presentan un espesor constante de 1 m y un canto variable, siendo mínimo en el extremo con 0,65 m, y alcanzando su máximo a 7,50 m del eje del puente, donde llega a los 5,50 m. En este punto la ménsula se bifurca en dos elementos: un tirante superior de hormigón que se extiende hasta la pila central, y el diafragma inferior que va reduciendo su canto hasta llegar al pie del mismo pilar central. La configuración resultante de este aligeramiento adopta una forma elíptica, cortada en su eje vertical por el pilar donde se empotran los tirantes.
Los pilares verticales, responsables de sostener los tirantes de hormigón, culminan de manera elegante con farolas de 15 m de altura. Estas estructuras no solo cumplen la función de iluminar ambas plataformas del puente, sino que están resueltas con tubos y chapas metálicas, sirviendo como un remate estilizado para los pilares y contribuyendo a la estética global del puente.
Figura 4. Detalle de las farolas del Pont de les Arts (Valencia)
Nos acaban de publicar en la revista Sustainable Cities and Society (1/68, CONSTRUCTION & BUILDING TECHNOLOGY, primer decil del JCR) un artículo relacionado con la evaluación del desarrollo sostenible de la industria de la construcción regional y nacional.
El trabajo se enmarca dentro del proyecto de investigación HYDELIFE que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València. Se corresponde con la colaboración internacional que mantiene nuestro grupo de investigación con la Hunan University of Science and Engineering, de China. El primer autor, Prof. Zhou, sigue perteneciendo a nuestro grupo de investigación, pues desarrolló con nosotros su tesis doctoral.
Los datos de la investigación muestran que la industria de la construcción en China alcanzará su pico más alto de emisiones, según la evaluación del ciclo de vida en 2030 y tendrá emisiones nocivas entre 2061 y 2098. La evaluación del impacto social indica que se alcanzará su punto máximo en 2048.
Las contribuciones más relevantes de esta investigación son las siguientes:
El artículo innova modelos teóricos, como la «ponderación de la sensibilidad de la respuesta estructural», a través de una investigación interdisciplinaria, que aborda las limitaciones de la precisión de la iteración multifactorial, multidiscreta, con múltiples restricciones y con un bajo acoplamiento.
La investigación proporciona un sistema integral de teoría de la investigación y estándares de referencia para el cálculo científico y la evaluación precisa del desarrollo sostenible de la industria de la construcción en varios países del mundo.
El documento presenta un modelo, el «peso de sensibilidad a la respuesta estructural (SRSW)», que determina de forma precisa e intuitiva los resultados de la evaluación del desarrollo sostenible de la industria de la construcción regional y nacional.
La investigación incluye estudios de casos para demostrar la solidez del modelo, y muestra el pico de emisiones y las emisiones nocivas más altas de la industria de la construcción en China según la evaluación del ciclo de vida más alto.
La investigación contribuye al campo de la investigación sobre sostenibilidad en la industria de la construcción, ya que proporciona información y datos para que los responsables políticos y los profesionales tomen decisiones informadas con respecto al entorno ecológico.
ABSTRACT:
Sustainability research in the construction industry is of great strategic significance to the ecological environment of countries worldwide. This paper innovates theoretical models such as “structural response sensitivity weight” through interdisciplinary research on advanced mathematics, engineering science, computer science, environmental management and economic sociology. The model solves the limitations of multi-factor, multi-discrete, multi-constraint and low coupling iteration accuracy. The article shows the robustness of the model through case studies. The research data shows that the construction industry in China will reach its highest life cycle assessment emission peak of 2.73 GT in 2030 and will have harmful emissions of -2.78 GT between 2061 and 2098. The social impact assessment will peak at 4.26 GT in 2048 and harmful emissions of −3.75 GT per year from 2061 to 2098. This research provides a comprehensive research theory system and reference standards for scientific calculation and accurate assessment of the sustainable development of the construction industry in various countries around the world.
KEYWORDS:
Gross domestic product; Life cycle cost; Life cycle assessment; Social impact assessment; Topology optimization.
La editorial ELSEVIER permite el acceso directo y gratuito a este artículo hasta el 8 de marzo de 2024. El enlace para la descarga es: https://authors.elsevier.com/c/1iRse7sfVZE2dg
