Encofrados Metálicos El estudio de los encofrados es de gran importancia debido a la influencia que tiene su valor en el costo total de una obra. En una edificación con estructura de concreto, el costo de los encofrados llega a ser alrededor del 20% del total de la obra. Con el correr del tiempo, la tecnología y el proceso de industrialización fueron ganando terreno al trabajo artesanal, y los encofrados no escapan a esta realidad apareciendo en el mercado los encofrados metálicos que debido a su rápida instalación así como a su resistencia y durabilidad son muy utilizados hoy en día.
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1. Introducción y objetivos.- En construcción, se acostumbra utilizar encofrados de madera que permiten una gran variedad de formas; pero, en la actualidad también se están empleando mucho lo encofrados metálicos, especialmente en piezas de formas geométricas sencillas. Las medidas existentes en el mercado están predeterminadas, debiendo el ingeniero adaptar el proyecto a las medidas existentes. Lo contrario es que se realicen juegos de encofrados bajo pedido expreso del proyectista , pero esto resulta muy costoso, por lo cual, se puede afirmar que la situación imperante en la mayoría de los casos, es la de adquirir lo que ya existe. Con este sistema se logran encofrar tanto formas simples (columnas, vigas, losas, muros, etc.), como formas un poco más complejas (muros curvos para tanques o silos, columnas circulares, piezas especiales, etc.).
2. Conceptos Generales.- 2.1.- Definición.- Un encofrado es un sistema de moldes temporales que se utilizan para dar forma al hormigón antes de fraguar. En el caso del encofrado metálico la manera de ensamblaje es sencilla; consiste en ir uniendo por medio de pernos, tantos elementos como se necesiten, hasta conseguir las formas necesarias. Entre las ventajas del sistema se tienen las siguientes: a)Se pueden encofrar grandes superficies con facilidad y rapidez, debido a que con la ayuda de grúas, es posible movilizar paneles de grandes dimensiones. b) Se ahorra un tiempo considerable, debido a que los encofrados son armados una sola vez al comienzo de la obra y luego se van utilizando nivel a nivel. Esto siempre y cuando el proyecto contemple muchos re-usos de los encofrados, lo cual es la idea primordial. c) Son muy resistentes, lo que permite que se pueda volver a utilizar sin que experimenten un deterioro considerable. Esto siempre y cuando se tengan las precauciones mínimas de manejo. Los encofrados metálicos también presentan algunas desventajas: a) Los elementos que se consiguen en el mercado suelen ser aplicables a cierto tipo de proyectos. Diseños especiales requieren la fabricación bajo pedido de piezas especiales. b) Son pesados, por lo cual se requieren grúas para su manipulación. c) Si no se tiene previsto un gran número de re-usos pueden resultar antieconómicos.
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9 0 [ENCOFRADOS] Respecto a las condiciones generales de los encofrados, éstos si son metálicos y correctamente manipulados, presentan un mínimo desgaste. Luego de ser usados, se los debe limpiar convenientemente e impregnárselos con un producto de desmolde de venta masiva, algún tipo de aceite, o bien, petróleo o ACPM con parafina al 50%, pero todo dependerá́ del acabado que quiera dársele. Para evitar que se oxiden, es conveniente protegerlos con pintura anticorrosiva, particularmente cuando están por demasiado tiempo a expensas de los cambios climáticos. De igual manera, se debe proteger a los encofrados de los rayos de sol y de la lluvia. Una vez utilizados, se aconseja guardarlos en sitios cubiertos y secos, se almacenan de manera vertical o apenas inclinados sobre un muro y elevados del piso sobre bloques y debidamente rotulados. Esto en el caso del encofrado de una losa maciza. En el caso de armar un encofrado metálico, el procedimiento es el mismo que en el de madera sólo que se eligen cerchas y tacos metálicos, con tablones de base en madera. Sea el encofrado que se elija, es determinante verificar su construcción a partir del plano de obra. De éste, dependerán no solo los materiales a utilizar, sino también las cargas y la longitud de las barras, además de las mallas que van electro soldadas. Existen diferentes tipos de encofrados según el elemento estructural que se va a modelar, así tenemos: ! Para losas ! Para columnas ! Para muros, etc. 2.2.- Encofrados Metálicos para Losas.- Entre los elementos comúnmente utilizados tenemos: " Puntales Telescópicos " Viguetas " Crucetas (Cortas y Largas) " Distanciadores " Tableros 2.2.1.-Puntales Telescópicos .-Son elementos esbeltos, que se orientan verticalmente. Se utilizan para transmitir las cargas a un estrato firme. Soportan fuerza axial. Se utilizan principalmente en losas y vigas. La popularidad universal de los puntales de acero ajustables, se debe a que constituyen el sistema de soporte más simple, más rápido, más seguro y más económico que existe. Ventajas • Eliminan el alto costo de la mano de obra, de cortar, colocar y clavar los puntales de madera (caña). • Ahorra tiempo y mano de obra ya que son colocados fácilmente por un hombre en pocos segundos.
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Sus capacidades de carga de trabajo están predeterminadas, ofreciendo así máxima seguridad. Pueden alcanzar cualquier altura (según el tipo o código) ya que cuentan con un sistema que permite un ajuste milimétrico. Son compactos y fáciles de transportar.
Usos • Se lo usa para el soporte de encofrados (reemplaza a la caña) en conjunto con viguetas o individualmente. Partes.- El puntal telescópico está formado por dos elementos (un inner y un outer), con una rosca de ajuste en combinación con un pin y un agujero de ajuste. Fig#66 (Puntal Telescópico)
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9 2 [ENCOFRADOS] Clasificación.- Los puntales telescópicos de acero se clasifican de acuerdo a su resistencia característica nominal y su longitud de extensión máxima; en el mercado existen muchos modelos en función de estas dos variables. Sus longitudes varían entre 1 y 6 metros y con capacidades resistentes variables. Ejemplo:
Capacidad de carga de 10 Ton. Longitud de 2.20m a 3.40m
Fig#67 (Puntales)
Colocación.- ! Levante el tubo interior tan cerca como sea posible a la altura deseada mientras sostienen con el pie la base del tubo exterior. ! Inserte el pasador a través de la ranura del tubo exterior y del hueco del tubo interior que se encuentre por encima del collar.
! Gire el collar a la derecha hasta obtener la altura final deseada.
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Fig#68 (Colocación de Puntales)
2.2.2.-Viguetas.- Son elementos horizontales metálicos que son usados como soporte del encofrado o fondo de losa (tabla, plywood, domos, etc.).
Fig#69 (Vigueta Metálica)
Pueden ser de dos clases: fijas o extensibles: Las vigas extensibles pueden abrirse según el largo deseado máximo de acuerdo al tipo de vigueta y según su capacidad de carga calculada de antemano por la persona que la utilizará y/o por los proveedores de la misma. Ejemplo: Capacidad de carga de 1Ton. Por metro lineal Dimensiones de 3.00m y 1.40m. Ventajas • Construidas con contra flecha (“camber”) para que con el peso de la losa se obtenga una superficie totalmente plana.
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La contra flecha se obtiene automáticamente al accionar el fijador de cuña mediante un golpe de martillo. La puesta en sitio de la vigueta se realiza fácil y rápidamente gracias a la cuerda inferior sólida. Poseen tablas de cargas con momento de flexión máximo que relacionan el largo de la vigueta y la separación de las mismas, lo cual da seguridad al constructor. Fáciles de transportar.
Usos En unión de puntales para soporte de encofrado de estructuras. Partes Toda vigueta extensible posee dos partes un inner o partes interior y un outer o parte exterior. El inner se desplaza en el outer por un canal que posee el mismo. 2.2.3.- Otros Elementos Constitutivos del Encofrado Metálico para Losas.- Distanciadores (1.20 m long.) Cruceta (largas 3 m ancho) Crucetas (cortas 1.20 m ancho)
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9 [ENCOFRADOS] 5 Fig#70 (Elementos constitutivos del encofrado metálico)
Las plaquetas o tablillas de madera por lo general tienen las siguientes dimensiones: Ancho : 0.60 m Longitud: 1.20 m 2.3.- Encofrado Metálico para Columnas.- Entre las ventajas del sistema se tienen las siguientes: • El encofrar columnas con moldes Steel Ply es casi tres veces más rápido que el sistema de encofrados hechos en obra. • Requiere menos mano de obra especializada ya que no es necesario medir, aserrar, perforar ni clavar madera. • Los módulos manejados con grúa se colocan y desmoldan rápidamente con el exclusivo esquinero articulado y ménsula de alzamiento symons. • Encofre cualquier columna, pie, pedestal o zapata de cimentación usando combinaciones de moldes, suplementos, moldes de columna ajustables, esquineros exteriores, esquineros interiores, esquineros de 45° o esquineros articulados
Fig#70
(Formaleta Steel Ply)
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En nuestro medio, esta muy difundido el sitema de encofrado metalico universal BYS, este sistema de paneles tiene como caracteristica principal caracteristica su adaptabilidad a cualquiera sea la medida de la estructura que se desee encofrar.
2.3.1.- Montaje encofrado metálico para columnas universal BYS.- En el mercado se encuentran estos paneles en las siguientes medidas: 40 x 50 cm 50 x 50 cm 60 x 50 cm Para encofrar una columna de 3 metros de altura se necesitaría el siguiente material: 4 elementos base 24 paneles de 50 x 50 cm 4 pletinas de blocaje (Llantas de amarre) Para montar un pilar de las dimensiones indicadas, se tarda un tiempo aproximado de 15 minutos.
Fig#71 (Encofrado metálico universal BYS)
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Fig#72 Fig#73 (Elemento Base) (Elemento Base + panel)
En la figura 72, se ven los elementos de base. Una vez replanteado el pilar, se van colocando los llamados elementos de base, de manera que la arista interior de dichos elementos coincida con lo que va a ser el paramento definitivo del pilar ya hormigonado. Una vez situados estos elementos de la base, se procede a continuación al montaje de los paneles (Fig. 73). En la figura 73, vemos cómo el primer panel monta sobre el elemento base (Figura 72) de forma que el primer agujero del panel encaja en el primer pernio A (figura 72). Los demás agujeros encajarán en los pernos sucesivos, después en el perno B del elemento núm. 2 (figura 72), y el resto sobrante del panel sobresaldrá a continuación en la medida necesaria. Fig#74 Fig#75 (Elemento Base + 2 paneles) (Elemento Base + 4 paneles)
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9 8 [ENCOFRADOS] A continuación procederemos a montar el segundo panel sobre el elemento número 2 en la misma forma citada en el párrafo anterior, o sea a partir del perno C, hasta el perno D del elemento número 3 (figura 72 y 73), sobresaliendo a continuación el trozo el panel sobrante (figura 74). Para cerrar el resto del espacio el pilar, se montan los otros dos paneles, tercero y cuarto, siguiendo el mismo procedimiento ya descrito (figura 75). Pletinas de Blocaje Fig#76 Fig#77 (Elemento Base+ 5 paneles) (Pletina de Blocaje) En la figura 76, se ve el montaje de los subsiguientes tramos de paneles, siguiendo siempre el mismo sistema. Cada panel inmoviliza siempre a dos de los que tiene debajo, dando una total solidez al encofrado. Así seguiremos colocando paneles hasta llegar a la altura deseada. Por último, se colocan las pletinas de blocaje (terminales), como se ve en la figura 77, para que los cuatro últimos paneles no se separen. En la figura 78 presentamos el encofrado para un pilar. Fig#78 (Encofrado de columna)
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9 [ENCOFRADOS] 9 2.4.- Encofrado Metรกlico para Muros.-
Fig#79
(Elementos constitutivos del encofrado metรกlico de muros)
2.4.1.- Paneles o Tableros Modulares.- Es la cara del encofrado que va a estar en contacto con la estructura. Sus medidas depende del fabricante, a continuaciรณn algunos ejemplos de los mรกs difundidos. Espesores : 12,15 y 18 mm Anchos : 25, 50, 75 y 90 cm Alturas :0.6m, 1.2m, 2.4m y 3m. 2.4.2.- Aplomadores o Parales.- Elemento que funciona para apuntalar y aplomar el encofrado.
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1 0 [ENCOFRADOS] 0 2.4.3.- Alineadores.- Elemento que garantiza el alineamiento recto de muros. 2.4.5.-Conectores o Tensores.- Elementos que fijan los alineadores al sistema. Alineadores Conectores Fig#80 (Conectores) 2.4.6.-MĂŠnsula.- Estructura en la cual se movilizan los obreros para proceder el vaciado y al vibrado del hormigĂłn dentro del encofrado. 2.4.7.- Separadores o Distanciadores.- Elemento dimensionado que mantiene el espesor del muro. Los separadores pueden ser recuperables si se protegen con un acabado autolimpiador o introducidos dentro de tubos de PVC. Los separadores se introducen a travĂŠs de los orificios ubicados en la superficie de contacto de los paneles y se fijan a los mismos con piezas de acople. Separadores
Fig#81 (Distanciadores) pviera@engineer.com
2.5.- Aplicaciones Prรกcticas.- Fig#82 (Encofrado Metรกlico deslizante) Fig#83 (Encofrado Metรกlico ) Construcciones I
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1 0 [ENCOFRADOS] 2 2.6.- Encofrado Colaborante.- Es un tipo de encofrado compuesto por un perfil de chapa grecada de acero y una capa compresora de hormigón, en el que la propia chapa cumple la función resistente como armadura positiva y no solo como encofrado perdido , por lo que ambos materiales colaboran estructuralmente. Habitualmente el sistema se completa con una malla electrosoldada embebida ene el hormigón, con el fin de evitar la fisuración por retracción de fraguado y por cambios de temperatura. Para cumplir con el objetivo de que ambos materiales trabajen de una manera solidaria, la chapa debe estar específicamente diseñada para este cometido, para lo que suele disponer de resaltos o embuticiones que facilitan la transmisión de tensiones entre un material y otro y evita el deslizamiento relativo entre ambos.
Fig#83 (Encofrado Metálico Colaborante) El chapa grecada es una lámina de acero galvanizado estructural, creada para encofrar entrepisos, placas y techos. Es producida a partir de acero laminado en frío, previamente galvanizado mediante un proceso continuo de inmersión en caliente, con un punto de rotura mínimo de 33 ksi, ASTM A525, A527, A446. Las propiedades de la lámina están calculadas conforme con las publicaciones de la American Iron Steel Institute (Instituto Americano del Hierro y el Acero). 2.6.1.-Ventajas.- ! Lámina de acero galvanizado estructural, creada para encofrar entrepisos, placas y techos. ! El galvanizado de la lámina 183 gr/m2 (G-60), le garantiza una larga vida útil en cualquier condición ambiental. ! Elimina el uso de puntales, reduciendo costos de instalación.
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1 [ENCOFRADOS] 0 3 ! Logra losas más livianas (10 a 12 cm de altura), reduciendo peso en vigas y columnas. ! Se instala de forma rápida y limpia.
! Elimina el uso de acero de refuerzo. 2.6.2.-Usos.- Este tipo de encofrado ofrece la posibilidad de utilizarlo en ampliaciones de viviendas, techos, mezzaninas, oficinas. Su instalación sólo requiere de conocimientos básicos de construcción, o de asesoría técnica. Longitudes Standard 4,10m - 4,60m - 5,10m - 6,10m - 6,60m Fig#84 ( Corte losa con Encofrado Metálico Colaborante) 2.6.3.-Selección de las Láminas.- Consultar las Tablas de Cargas, según el uso que vaya a tener la placa. Allí se incluyen el peso propio de los materiales* (ver ejemplo para placa vivienda) que integran la placa, así como el peso de una persona (instalador). Con estos datos consultar las Tablas de Sobrepesos Admisibles, las que indicarán el calibre de las láminas, según el número de apoyos (correas) y la distancia entre ellas que formarán uno o más de dos tramos.
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Fig#85 ( Tabla de cargas placa colaborante “Losacero”)
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Fig#86 ( Tabla de cargas placa colaborante “Losacero”)
2.6.4.-Recomendaciones.- a) Para estabilizar la placa y evitar la vibración es recomendable el uso de conectores de corte. En caso de usarlos: " Las láminas deben ser colocadas a tope, no solapadas, sobre el apoyo a cada 80 cm. (máximo). " La altura mínima de la losa deberá ser de 9 cm.
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1 0 [ENCOFRADOS] 6 " La altura mínima el conector deberá ser de 7,6 cm. " Colocar y extender la malla sobre los conectores. " El concreto deberá ser de 210 kg/m2, vaciado sin apuntalamiento.
Fig#87 (Corte encofrado colaborante en losa)
b) c) d) e)
Las láminas no deben estar en contacto con productos químicos. Deben estar protegidas con una cubierta impermeable. Mantener y almacenar en lugares secos y ventilados. No apilar más de 8 paquetes uno sobre otro.
Fig#88( Laminas de encofrado colaborante apiladas)
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