forjados – El blog de Víctor Yepes

Encofrado con cabezal de caída

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.

Descargar (PDF, 4.94MB)

Referencias:

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

YEPES, V. (2024). Estructuras auxiliares en la construcción: Andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 408 pp. Ref. 477. ISBN: 978-84-1396-238-2

Cursos:

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

Curso de fabricación y puesta en obra del hormigón.

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

Clasificación de los sistemas de encofrado

Figura 1. Encofrados verticales. By Farina Destil (Farina Destil) [Public domain], via Wikimedia Commons

Se pueden clasificar los encofrados de muy distintas formas: atendiendo al material con el que están elaborados, al sistema de transmisión de cargas, al sistema de ejecución, etc. Sin embargo, se suelen agrupar en función de la posición del elemento que se va a encofrar: sistemas horizontales y sistemas verticales. Ejemplo del primer tipo son los forjados utilizados en edificación; en cuanto a los segundos, podrían ser aquellos utilizados en pilares o muros.

En cuanto a los materiales, si bien hasta hace pocas fechas era habitual el uso de la madera, nuevos materiales como el aluminio (con este material hay que tener precauciones, ver artículo 68.3 de la EHE-08) o el plástico han permitido estandarizar e industrializar más los procedimientos constructivos. Esta industrialización ha permitido reducir los tiempos de montaje y desmontaje, y con ello el periodo de ejecución de estas tareas. En una entrada anterior ya se realizó una introducción sobre lo que son y para qué sirven los encofrados.

Por tanto, como podemos ver, existen una serie de factores a tener en cuenta a la hora de elegir el mejor encofrado. Al aspecto económico habría que añadir otros que influyen directamente en él como es el tiempo de desencofrado, el coste de los elementos auxiliares, el coste de la mano de obra necesaria, la colocación y desencofrado, los equipos necesarios, el número de usos que se le de a los materiales y el coste del acabado de las superficies de hormigón.

A continuación he elaborado un mapa conceptual (Figura 2) para clarificar la clasificación de los sistemas de encofrado. Como podéis ver, además de la posición del elemento a encofrar, se ha considerado la transmisión de cargas y la ejecución del elemento para establecer un esquema que simplifique la comprensión de los sistemas.

Figura 2. Mapa conceptual de los sistemas de encofrado. Elaboración: V. Yepes

Los encofrados horizontales, normalmente empleados en forjados de edificación o losas de puentes, presentan tres grupos de elementos constituyentes (Figura 3):

Una superficie encofrante, que da la textura y que permite la transmisión de las cargas
Una estructura horizontal formada por vigas, sopandas o correas, que traslada las cargas de la superficie encofrante a la estructura vertical
Una estructura vertical, formada por puntales, que transmite las cargas a los forjados inferiores o al terreno.

Figura 3. Encofrado de forjado. Fuente: https://www.grupomaq.es/encofrado-de-forjado/

Los sistemas de encofrado vertical, típico en la ejecución de pilares y muros. Según el modo de transmisión de los esfuerzos, se clasifican a su vez en encofrados “a una cara” y encofrados “a dos caras”. Los encofrados a una cara son aquellos en los que, o bien las dos caras encofrantes se unen por tierantes, o no existe una de las caras. En este caso las presiones del hormigón fresco se absorben por estructuras externas al encofrado. En el caso del encofrado a dos caras, las presiones del hormigón se absorben por tirantes internos que atan las dos caras encofrantes. Presentan agrupaciones de elementos (Figura 4):

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

Figura 4. 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

En el caso de encofrados verticales de grandes alturas, se pueden utilizar los encofrados trepantes o autotrepantes y los deslizantes. De ellos ya se ha hablado en otros posts anteriores.

Por último, os dejo un pequeño vídeo explicativo donde se resumen los aspectos más significativos de las tipologías de los encofrados.

Referencias:

YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3
YEPES, V. (2024). Estructuras auxiliares en la construcción: Andamios, apeos, entibaciones, encofrados y cimbras. Colección Manual de Referencia, serie Ingeniería Civil. Editorial Universitat Politècnica de València, 408 pp. Ref. 477. ISBN: 978-84-1396-238-2

Cursos:

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

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

Sistema “lift-slab”, precursor de los forjados postesados

Las losas de hormigón postesado en edificación pueden encontrarse ya en el año 1955 en los Estados Unidos, cuando apareció un sistema de construcción denominado “lift-slab”, patentado por Tom Slick, que consistía en hormigonar las losas en la planta baja de forma que sirvieran de encofrado para las otras, y elevarlas hasta su posición definitiva tras sucesivas operaciones de izado. En pocos años, entre los años 50 y 60, los constructores emplearon este método constructivo, que se hizo con una parte muy importante del mercado de la edificación americano.

Inicialmente, las losas eran de hormigón armado, lo que generaba dos problemas básicos:
— Las losas tendían a pegarse las unas con las otras en el momento del izado y se fisuraban debido al peso propio añadido al tratar de despegarlas.
— En vanos de 8,5 a 9 m los espesores de las losas oscilaban entre 20 y 25 cm., por lo que las deformaciones eran un problema considerable.

Los ingenieros que trabajaban con este método constructivo tenían conocimiento del pretensado y del modo como podía evitar las deformaciones. En estas primeras realizaciones el postesado empezó a solucionar los problemas del aligeramiento del peso para reducir flechas y la fisuración. La técnica del postesado ya se utilizaba por aquellos años en Europa en puentes y otras tipologías constructivas.

Los sistemas más conocidos de izado de forjados son el Jack Block en el que los gatos están situados en la parte inferior y el Lift-Slab en el que los gatos se colocan sobre los pilares. En el caso del Lift-Slab los forjados se construyen unos sobre otros, eliminándose así todo encofrado, interponiéndose entre dos consecutivos unas láminas de separación. Este procedimiento permite ejecutar los forjados en óptimas condiciones, sobre un plano horizontal, sin puntales ni encofrados, a cambio de una elevación cuidadosa de cada una de las placas y la ejecución de las uniones de elementos ya terminados, donde a veces es difícil establecer la continuidad.

Os dejo a continuación un vídeo donde podemos ver los principios básicos de este procedimiento constructivo. Espero que os guste.

Aquí puedes ver una animación al respecto:

La programación lineal y el método Simplex en el ámbito del hormigón

La programación lineal es un procedimiento o algoritmo matemático mediante el cual se resuelve un problema indeterminado, formulado a través de un sistema de inecuaciones lineales, optimizando la función objetivo, también lineal. Consiste en optimizar (minimizar o maximizar) una función lineal, denominada función objetivo, de tal forma que las variables de dicha función estén sujetas a una serie de restricciones que expresamos mediante un sistema de inecuaciones lineales.

Os dejo un vídeo tutorial donde se explica la programación lineal y se avanzan las ideas básicas del método Simplex.

Existen páginas web, como PHPSimplex, donde puedes solucionar on-line problemas sencillos. También puede resolverse este tipo de problemas con las herramientas de MATLAB: Optimization Toolbox.

A continuación os dejo un vídeo donde se explica cómo resolver un problema de Programación Lineal mediante MS Excel 2007. Es importante que aprendáis a utilizar el Solver. Espero que os guste el vídeo.

También os dejo el siguiente enlace del canal FdeT donde podéis aprender más sobre programación lineal: https://www.youtube.com/playlist?list=PL0_FimzlChzLfAeFbjv0S2nnj8fAi82wB

¿Seríais capaces de resolver los siguientes problemas, donde el objetivo es maximizar el beneficio?:

Una empresa produce hormigón usando los ingredientes A y B. Cada kilo de ingrediente A cuesta 60 unidades monetarias y contiene 4 unidades de arena fina, 3 unidades de arena gruesa y 5 unidades de grava. Cada kilo de ingrediente B cuesta 100 unidades monetarias y contiene 3 unidades de arena fina, 6 unidades de arena gruesa y 2 unidades de grava. Cada amasada debe contener, por lo menos, 12 unidades de arena fina, 12 unidades de arena gruesa y 10 unidades de grava. Formule un modelo de programación lineal y resuélvalo gráficamente.
Una empresa especializada en la construcción de estructuras de edificios tiene patentes de tres tipos de forjados F1, F2 y F3. Los beneficios que consigue por metro cuadrado de forjado construido son 100, 90 y 120 unidades monetarias respectivamente. Por razones de almacenamiento y financiación, diariamente sólo se dispone de dos toneladas de acero, 200 m³ de hormigón y 8 m³ de madera para encofrados. Maximizar el beneficio a obtener. Las cantidades de acero, hormigón y madera que se necesitan por m² en cada uno de los forjados son:

Tipo de forjado	Materia prima	Cantidad
F1	Acero	0,2 kg/m²
	Hormigón	80 dm³/m²
	Madera	0,001 m³/m²
F2	Acero	0,25 kg/m²
	Hormigón	37,5 dm³/m²
	Madera	0,00125 m³/m²
F3	Acero	0,225 kg/m²
	Hormigón	35 dm³/m²
	Madera	0,0015 m³/m²