Cimbrado de Forjados Consecutivos. Estimación de cargas y del plazo de descimbrado

GIP; José Luis Ponz

Cimbrado de Forjados ConsecutivosEstimación de cargas y del plazo

de descimbrado© José Luis Ponz Tienda

Gestión Integral del ProcesoCimbrado de Forjados Consecutivos. Estimación de cargas y

del plazo de descimbrado

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José Luis Ponz [email protected]

[email protected]@JoseLuisPonz

Doctor en Arquitectura y Edificación (PhD UPV)Máster en Planificación y Gestión (Matemáticas

UV)Ingeniero de Edificación (UC)

Arquitecto Técnico (UPV)Diplomado en Investigación Operativa (UV)

Máster en Economía de la Construcción (UPV)

© José Luis Ponz Tienda

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mailto:@JoseLuisPonz

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Índice:

1.Presentación e introducción.2.Estado de Ejecución vs Estado de Servicio.

3.Criterios de Cimbrado y descimbrado.

4.Proceso constructivo; distribución de cargas.

5.Estimación plazo descimbrado; Método EHE

6.Caso Practico3




1. Presentación e introducción.

1.Durante la construcción, los forjados pueden verse sometidos a cargas diferentes, incluso mayores que durante el uso normal del edificio debido al cimbrado de plantas consecutivas.

2.Estas cargas de construcción actúan en edades en las que el hormigón no ha desarrollado aún toda su resistencia.

3.Adquiere gran importancia la microfisuración por la actuación de cargas superiores a las de diseño en edades tempranas.

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• Encofrado• Cimbra• Puntal

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Tomado de los apuntes de Construcción II. ETSAV.Autor: Javier Benlloch Marco. Dr. Arquitecto


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Tomado de los apuntes de Construcción II. ETSAV.Autor: Javier Benlloch Marco. Dr. Arquitecto

1. Presentación e introducción.ANEJO 20º EHE 08Lista de comprobación para el control de proyecto

1.6.6 / 1.7.8 Consideración del proceso constructivoSe comprobará si se han evaluado los esfuerzos durante el proceso constructivo, en especial durante el cimbrado, para establecer sus limitaciones y los condicionantes sobre la estructura. De acuerdo con el nivel de control (tabla 82.2), se dejará constancia de si:

a) se valoran las cargas transmitidas durante el cimbrado; b) son correctas las evaluaciones de cargas transmitidas;c) son correctas las conclusiones;d) hace falta realizar estudios complementarios. 9




Índice:





6.Caso Practico 10




Además de las condiciones de servicio, se han de considerar los estados impuestos en ejecución por:

1.Condiciones de contorno diferentes.2.Los criterios de cimbrado.3.La secuencia de descimbrado.4.Mantener elementos para reducir deformaciones.

5.Condiciones ambientales excepcionales.

2. Estado de servicio vs ejecución.

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Índice:





6.Caso Practico 12




3. Criterios de Cimbrado y descimbrado.

Forjados de vigueta armada.En los forjados de viguetas armadas se colocarán los apuntalados nivelados con los apoyos y sobre ellos se colocarán las viguetas.

Forjados de vigueta pretensada.En los forjados de viguetas pretensadas se colocarán las viguetas ajustando a continuación los apuntalados.

Criterios de Cimbrado (Art. 68.2 EHE 08).

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Tramos intermedios.En forjados unidireccionales el orden de retirada de los puntales será desde el centro del vano hacia los extremos

Voladizos.En el caso de voladizos del vuelo hacia el arranque

No se intersacarán ni retirarán puntales sin la autorización previa de la Dirección Facultativa. No se desapuntalará de forma súbita y se adoptarán precauciones para impedir el impacto de las sopandas y puntales sobre el forjado.

Criterios de Descimbrado (art 74 EHE 08).

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Se dispondrán durmientes de reparto para el apoyo de los puntales, cuando se transmita carga al terreno o a forjados aligerados y en el caso de dichos durmientes descansen directamente sobre el terreno, habrá que cerciorarse de que no puedan asentar en él.

Las cimbras deberán estabilizarse en las dos direcciones para que el apuntalado sea capaz de resistir los esfuerzos horizontales que pueden producirse durante la ejecución de los forjados, para lo que podrán emplearse cualquiera de los siguientes procedimientos:

• arriostramiento de los puntales en ambas direcciones, por ejemplo con tubos o abrazaderas, de forma que el apuntalado sea capaz de resistir los mencionados esfuerzos horizontales y, al menso, el 2% de las cargas verticales soportadas contando entre ellas la sobrecarga de construcción.

• transmisión de los esfuerzos a pilares o muros, en cuyo caso deberá comprobarse que dichos elementos tienen la capacidad resistente y rigidez suficiente, o

• disposición de torres de cimbra en ambas direcciones a las distancias adecuadas

Condiciones de arriostramiento (Art 68.2 EHE 08).

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Control de las cimbras y apuntalamientos (Art 94.3 EHE 08)

Durante la ejecución de la cimbra, deberá comprobarse la correspondencia de la misma con los planos de su proyecto, con especial atención a los elementos de arriostramiento y a los sistemas de apoyo. Se efectuará también sendas revisiones del montaje y desmontaje, comprobando que se cumple lo establecido en el correspondiente procedimiento escrito.

En general, se comprobará que la totalidad de los procesos de montaje y desmontaje, y en su caso el de recimbrado o reapuntalamiento, se efectúan conforme a lo establecido en el correspondiente proyecto.

3. Criterios de Cimbrado y descimbrado.Criterios de Descimbrado.

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Índice:


3.Criterios de Cimbrado y descimbrado.4.Proceso constructivo; distribución de cargas.


6.Caso Practico17




Hipótesis adoptadas en el cálculo:1.Se supone que los forjados inferiores

consecutivos, a los que se transmite la carga del nuevo forjado, tienen todos la misma rigidez.

2.Los puntales se consideran infinitamente rígidos con respecto a la flexibilidad de los forjados.

3.Los puntales de la planta más baja descansan sobre un suelo infinitamente rígido.

4.Los efectos de retracción y fluencia del hormigón pueden ser despreciados.

5.Las cargas de los puntales pueden ser asimiladas a cargas uniformemente repartidas sobre los forjados.

4. Proceso constructivo; Distribución de cargas durante la construcción.

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Métodos exactos.Debe comprobarse en cada etapa de la construcción que los elementos estructurales son capaces de resistir las cargas que actúan sobre la estructura. Se ha de resolver un problema de análisis estructural por cada operación constructiva.

Métodos simplificados.Asumen una serie de hipótesis simplificativas que hacen que el modelo sea fácilmente aplicable a cualquier tipo de obra.


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En un ciclo constructivo típico de un edificio de hormigón de varias plantas, existen dos tipos de operaciones que afectan a las solicitaciones a las que se ven sometidos los forjados de hormigón:

1.Hormigonado de una nueva planta.

2.Descimbrado de la planta inferior.


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Hormigonado de una nueva planta.Si hay n plantas cimbradas, el peso propio q de la planta recién hormigonada se distribuye proporcionalmente a su rigidez entre los n forjados cimbrados inferiores:

Descimbrado de la planta inferior.Si hay n plantas cimbradas, al descimbrar la inferior, la diferencia entre la carga total q1 que resistía y su peso propio q se distribuye proporcionalmente a su rigidez entre los m forjados superiores


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2/q KN mn

21 /q q KN mm

Hipótesis adoptadas en el cálculo:1.Se supone que los forjados inferiores

consecutivos, a los que se transmite la carga del nuevo forjado, tienen todos la misma rigidez.

2.Los puntales se consideran infinitamente rígidos con respecto a la flexibilidad de los forjados.

3.Los puntales de la planta más baja descansan sobre un suelo infinitamente rígido.

4.Los efectos de retracción y fluencia del hormigón pueden ser despreciados.

5.Las cargas de los puntales pueden ser asimiladas a cargas uniformemente repartidas sobre los forjados.


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Intuitivamente, al distribuirse la carga de los forjados cimbrados entre los inferiores, lo más conveniente para evitar sobrecargas es mantener el mayor número de plantas cimbradas simultáneamente.

Analicemos la distribución de las cargas a lo largo del proceso constructivo…


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0 0.531

0 0.438 0.938 1.469

0 0.625 1.125 1.563 2.063 2.063

0 0.25 0.75 1.375 1.875

0 1 1.5 1.75 2.25

0 0 1 1.5

0

0 0.45 0.78

0 0.26 0.59 1.04 1.37

0 0.11 0.44 0.70 1.03 1.48 1.81

0 1 1.33 1.44 1.77 2.03 2.36

0 0 1 1.33 1.44 1.77

0 0 0 1 1.33




2/q KN mn

4. Proceso constructivo; Distribución de cargas durante la construcción.Método simplificadoCoeficiente k para Ciclo de dos Plantas Cimbradas.

k relación entre el peso propio del forjado y la carga actuante incluido el peso propio

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0 0.531

0 0.438 0.938 1.469

0 0.625 1.125 1.563 2.063 2.063

0 0.25 0.75 1.375 1.875

0 1 1.5 1.75 2.25

0 0 1 1.5

Método simplificadoCoeficiente k para Ciclo de dos Plantas Cimbradas.

k relación entre el peso propio del forjado y la carga actuante incluido el peso propio

Cargas, !! no solicitaciones!!

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4. Proceso constructivo; Distribución de cargas durante la construcción.Método simplificadoCoeficiente k para Ciclo de tres Plantas Cimbradas.

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0

0 0.45 0.78

0 0.26 0.59 1.04 1.37

0 0.11 0.44 0.70 1.03 1.48 1.81

0 1 1.33 1.44 1.77 2.03 2.36

0 0 1 1.33 1.44 1.77

0 0 0 1 1.33

Método simplificadoCoeficiente k para Ciclo de tres Plantas Cimbradas.

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Plantas Carga máxima2 2.253 2.36

A priori puede parecer preferible disponer como máximo de dos plantas cimbradas consecutivamente, pero se ha de tener en cuenta que la máxima carga con dos plantas cimbradas se alcanza con una edad del hormigón más joven que con tres plantas cimbradas.


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Calcular k de Forjados y PuntalesResolver con forjado sanitario de rigidez igual al resto de forjados y de doble rigidez.


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Calcular k de Forjados y PuntalesResolver con forjado sanitario de rigidez igual al resto de forjados y de doble rigidez.


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0

0 0.45 0.78

0 0.26 0.59 1.04 1.37

0 0.11 0.44 0.70 1.03 1.48 1.81

0 1 1.33 1.44 1.77 2.03 2.36

0 0 1 1.33 1.44 1.77

0 0 0 1 1.33

1,00

1,56

0

0 0.45 0.78

0 0.26 0.59 1.04 1.37

0 0.11 0.44 0.70 1.03 1.48 1.81

0 1 1.33 1.44 1.77 2.03 2.36

0 0 1 1.33 1.44 1.77

0 0 0 1 1.33

0,77

Técnicas para reducir la transmisión de cargas.

• Recimbrado o Reapuntalado.• Descimbrado parcial o Clareado.• Recimbrado controlado.


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Recimbrado o Reapuntalado:

Consiste en retirar el apeo de toda una planta permitiendo así la deformación de la losa o placa por su propio peso y, a continuación, colocar de nuevo el apeo.

El forjado joven ha de resistir todo su propio peso


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Descimbrado parcial o Clareado:

Consiste en la retirada de una parte de la cimbra en una fase anterior al descimbrado total.


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Recimbrado controlado:

Se retiran parte de los puntales empezando a trabajar el forjado. Una vez deformado el forjado se vuelven a colocar los puntales retirados .Se procede de igual forma con el resto de la planta.

Con el recimbrado controlado se consigue que el forjado joven no tenga que resistir todo su propio peso


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Índice:




6.Caso Practico36




Criterios de Descimbrado.Artículo 74. Descimbrado

Cuando se trate de obras de importancia y no se posea experiencia de casos análogos, o cuando los perjuicios que pudieran derivarse de una fisuración prematura fuesen grandes, se realizarán ensayos de información (véase Artículo 86º) para estimar la resistencia real del hormigón y poder fijar convenientemente el momento de desencofrado, desmoldeo o descimbrado.

5. Estimación plazo descimbrado; Método EHE.

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En caso de no disponer de datos suficientes, se puede hacer uso de la siguiente tabla con valores ligeramente más conservadores.Art.74 Tabla 73EHE 08


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Tabla 73 de la EHE-2008Tomado de los apuntes de Construcción II. ETSAV.

Autor: Javier Benlloch Marco. Dr. Arquitecto

siendo g el peso propio del forjado (carga al descimbrar) y q la sobrecarga considerada para el estado de servicio

5. Estimación plazo descimbrado; Método EHE.Tabla según ACI

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J número de díasT temperatura media en grados centígrados durante los j díasG Carga que actúa sobre el elemento a descimbrar incluido el peso propioQ Carga que actuará posteriormente


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Si G Carga Total de Cálculoentonces 0 Q J

Q + G = Carga Total de Cálculo


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J número de díasT temperatura mediaG Carga que actúa sobre el elemento a descimbrarQ Carga que actuará posteriormenteQ + G = Carga Total de Cálculo


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var varcálculo per permP P P

ejec prop ejec operarios nieveG P Sobrec Sobr ck e

cálculoQ P G

1,1 por peso propio de la cimbra y encofrado


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art 4.2.4 DB SE

art. 9.2.2.1 UNE EN 12812





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Índice:




6.Caso Practico45




6. Caso Practico.

Peso Propio 3.00 KN/M 2 Coef Seg Perm anetes 1.35Solado y techo 1.50 KN/M 2 Coef seg Variables 1.50Sobrec.Uso 2.00 KN/M 2Sobrec.Tabiqueria 1.00 KN/M 2 Sob. Construcción operarios 0.75

Sob. Construcción nieve 0Coef seg en Ejecución 1.5

Carga proyecto 10.58 KN/M 2Tem peratura 22 º

k Q G Q/G j1.00 4.950 5.63 0.88 9 días

Suponiendo un ciclo de dos plantas cimbradas de forma consecutiva sobre forjado sanitario (forjado 0) y una temperatura media de 22°C

1. ¿Cuando se podrán descimbrar los forjados 1 y 2?

2. ¿Cuando se podrán hormigonar los forjados 4 y 5?

3. Suponiendo que el uso previsto para toda la edificación es el de vivienda ¿Qué precaución adicional adoptarías?

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Referencias.Básicas:Código técnico de la edificación en sus documentos básicos CTE-DB-SE y CTE-DB-SE AEEHE 08UNE-EN 12812

Complementarias:Calavera, J. (1988). Cálculo, construcción y patología de

forjados de edificación. INTEMAC, Madrid.Calavera, J. y Fernández, J. (1991). Cuaderno Nº3:

Criterios para el descimbrado de estructuras de hormigón. INTEMAC

Calavera, J. Transmisión de cargas en el cimbrado de plantas consecutivas. Recimbrado. Ejecución de estructuras de hormigón armado. 2005. Sevilla

Grundy, P. y Kabaila, A. (1963). Construction loads on slabs with shored formwork in multistory buildings. ACI Journal, Proceedings, 60(12), 1729-1738 47




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