CONSTRUCCIONes ii

CONSTRUCCIONes iiE.A.P - Civil

A mis padres.

INTRODUCCIN

El estudio de los encofrados es de gran importancia debido a la influencia que tiene su valor en el costo de una obra.En una edificacin con estructuras de concreto, el costo de los encofrados es alrededor del 20% del total de la obra. Debido a esto se hace necesario hacer el estudio preliminar sobre el tipo de encofrado que se va a utilizar, la tcnica constructiva y el sistema a emplear, as como tambin los materiales que se van a utilizar en el encofrado.El encofrado es un equipo de trabajo utilizado en la construccin de estructuras de hormign, consistente en moldes de madera o de metal destinados a contener el hormign hasta su endurecimiento o fraguado. El presente trabajo resume las caractersticas, marcas y usos de los encofrados para diversas estructuras usadas en el campo de la construccin, que implica al ingeniero civil, teniendo como fin la formacin profesional del estudiante.

JURY

OBJETIVOS

Dar a conocer las caractersticas de los encofrados Se pretende investigar la viabilidad, las ventajas y desventajas de los encofrados en diversos materiales. Ofrecer conocimientos que ayude a entender el funcionamiento de un encofrado, ya sea para realizar el diseo de cualquier elemento de concreto armado o simplemente para ejecutar su encofrado en una obra; siempre basndose en las normas.

ENCOFRADOS1.1. DEFINICINSe denomina as al conjunto de elementos que sirven para contener la masa de concreto hasta su endurecimiento, son llamados tambin moldes, formas, etc. Pueden ser elaborados de diversos materiales, como son madera contra placada, metlicos y de plstico, en nuestro medio los ms usados son los dos primeros, los de plstico no se desarrollan en el Per, por el alto costoLa madera contra placada para el encofrado de bvedas y concreto cara vista; el plstico en moldes para losas nervadas; encofrados metlicos para losas aligeradas y slidas; la madera rustica para formas de columnas, vigas y estructuras de concreto.

En algunos casos el terreno tambin puede servir de encofrado con las debidas precauciones.

1.2. GENERALIDADES1.2.1. ENCOFRADOS DE MADERAPara el encofrado de madera, se usan en nuestro medio, tablas en espesores de 1, 11/2 y 2, con anchos de 4, 6, 8, 10 y 12.

La madera ms empleada es el tornillo, madera nacional.Aunque los encofrados son hechos rsticamente sus dimensiones deben responder exactamente a las medidas de las dimensiones proyectadas. Para el encofrado se debe tener en cuenta el aumento de volumen de la madera por la absorcin de la humedad y la disminucin del volumen del concreto al fraguar, se debe aumenta un par de milmetro en el momento del encofrado de vigas y columnas para obtener estructuras de la dimensiones requeridas.En general, la madera de los encofrados no ser cepillada, solo se har en casos especiales segn lo desee la obra.La madera usada para encofrado tendr 10 usos

1.2.1.1. MADERA PARA ENCOFRADOSLa madera es un recurso natural que se extrae de los bosques en los que existen ms de 2,500 especies maderables. De ellas unas 600 variedades son aptas para la construccin.

Caractersticas Propias de la Maderaa. Es un elemento que permite la transformacin de su forma.b. Su duracin puede ser ilimitada dependiendo de su tratamiento e inmunizacin.c. Es material recuperable.Clasificacin y Usos de la MaderaDesde el punto de vista de sus presentaciones comerciales la madera se encuentra como:

Desde el punto de vista tcnico las maderas se clasifican en: Blandas:Sauce, lamo, Pino, Blanco. Semiduras:Cedro, Pino, Tea, Algarrobo. Duras:Quina, Encina, Ciprs, Otobo, Sajo.Las maderas resinosas son las ms utilizadas para la construccin.

Otras maderas usadas en nuestro medio, para la construccin son: Caracol, Abarco, Guayacn, Ceiba, Tola, Mangle y comino.

1.2.2. ENCOFRADO METALICO

Menores tiempos de ejecucin de la obra. No requiere mano de obra especializada Calidad de acabados y precisin en la obra. Ahorro indirecto por menor consumo de tiempo, mano de obra y acabados que puede alcanzar un 70%. Sistema verstil que se adapta a diferentes diseos. Se emplean en todo tipo de obras (edificaciones y obras civiles) Equipo muy durable (ms de 300 usos) que se traduce en un valor muy bajo del metro cuadrado por uso. Obra segura, limpia y ordenada Mayor seguridad en el vaciado, puesto que permite trabajar con mayores luces y cargas de concreto.Figura 1: Encofrado metlico de un pilote

1.2.3. SISTEMAS DE ENCOFRADOSEncofrado modular desplazado mediante gra. Sistema tradicional, cuando se elabora en obra utilizando piezas de madera aserrada y rolliza o contrachapado, es fcil de montar pero de lenta ejecucin cuando las estructuras son grandes. Se usa principalmente en obras de poca o mediana importancia, donde los costes de mano de obra son menores que los del alquiler de encofrados modulares. Dada su flexibilidad para producir casi cualquier forma, se usan bastante en combinacin con otros sistemas de encofrado. Encofrado modular o sistema normalizado, cuando est conformado de mdulos prefabricados, principalmente de metal o plstico. Su empleo permite rapidez, precisin y seguridad utilizando herrajes de ensamblaje y otras piezas auxiliares necesarias. Es muy til en obras de gran volumen. Encofrado deslizante, es un sistema que se utiliza para construcciones de estructuras verticales u horizontales de seccin constante o sensiblemente similares, permitiendo reutilizar el mismo encofrado a medida que el edificio crece en altura o extensin. Este encofrado tambin dispone espacio para andamios, maquinaria, etc. Encofrado perdido, se denomina al que no se recupera para posteriores usos, permaneciendo solidariamente unido al elemento estructural. Puede hacerse con piezas de material plstico, cartn o material cermico, y queda por el exterior de la pieza a moldear, generalmente de hormign. Encofrado de aluminio, sistemas de moldes de aluminio de calidad para la construccin rpida de estructuras de concreto como muros, plataformas, vigas, columnas, etc.

1.2.4. TIPOLOGIA DE ENCOFRADOS Horizontal, destinado al encofrado de vigas, forjados y losas. Vertical, destinado al encofrado de muros, pilares, pilas, etc.

1.3. ESPECIFICACIONES GENERALES Su ejecucin ser realizada por obreros especialistas y altamente especializados. Debern tener una forma y dimensiones adecuadas para resistir el peso del concreto armado de las estructuras, del personal, la accin del viento y cualquier otro peso accidental. Debern juntarse firmemente las uniones de tablas, a fin de evitar el empobrecimiento del concreto. Debern de ser de fcil desarme, a fin de permitir desencofrados parciales y sucesivos de la estructura. No se permitir el engrasado interior de los encofrados de estructuras que deban quedar despus a la vista o que deban ser enlucidas, estucadas o pintadas ulteriormente. El encofrado de muros aislados, de tanques para agua, de pilotes, de silos, etc.; siempre deber ser doble; esto formado por un tablonado exterior y otro interior.

1.4. METODOLOGIA DEL ENCOFRADOConstituyen una parte importante del costo total de la estructura, aproximadamente

I. ColumnasEl encofrado de columnas es uno de los trabajos que con ms frecuencia tiene que realizar el encofrador por lo cual es indispensable que tenga idea de la actuacin de las fuerzas que el molde est destinado a soportar.

En el momento de encofrado no solo influye la altura de la columna, sino tambin su seccin transversal. Por eso podemos clasificar las columnas de acuerdo a su seccin en: Columnas ligeras, medias y pesadas, lo que nos da la informacin suficiente para realizar el encofrado.

En la parte inferior del molde debe ejecutarse un agujero de limpieza para sacar basura, virutas y otros elementos extraos que caen en el interior durante el trabajo.

Figura 2: Encofrado de columna (metlico)

Figura 3: Encofrado de columnas en obra

II. VIGAS

El ancho y la altura de las vigas, degenera fundamentalmente de las dimensiones de las tablas que con ms facilidad se encuentran en el mercado, por ejemplo, las escuadras comerciales ms corrientemente empleadas son: 10, 15, 20, 25 y 30 cm. De ancho por 25 cm. De grueso.

El fondo de un encofrado de viga quedara siempre comprendido entre los dos tableros laterales, nunca debajo de los mismos.El fondo de cualquier molde de viga se formara siempre con tabla de encofrar, ordinaria y nunca con tablonesEl embarrotado de un fondo de viga ser siempre muy ligero, pues la resistencia queda a cargo de los cabezales de apoyo y de los puntales. Estos se colocaran con separaciones lo suficientemente pequeas para impedir la flexin de las tablas de fondo.El encofrado de la viga se apoyara por completo en el del pilar que la sustenta, de modo que, tanto en los tableros laterales como en el de fondo.Los tableros del encofrado de la losa de techo quedaran adosados a la cara interior de los tableros laterales de la viga.Los encofrados de las vigas secundarias y viguetas penetraran por completo en el molde de la viga maestra.

Figura 4: Encofrado fondo de viga (metlico)

Para optimizar el uso de los encofrados para fondos de viga, se recomienda recuperar los paneles a los cuatro das del vaciado, manteniendo apuntalados los tercios de la viga.

1.5. SISTEMAS DE LOS ENCOFRADOSEs muy importante al momento de realizar un proyecto en concreto armado, precisar el tipo de encofrado que se va a utilizar, esto traer un ahorro importante de tiempo y dinero; debido, a que un cierto sistema de encofrados puede adaptarse mejor que otro, al diseo estructural del edificio.

1.5.1. Sistema de Encofrado de MaderaEl encofrado en madera es el sistema comnmente empleado en el medio peruano, desde que comenz a utilizarse el concreto armado en estructuras de edificaciones, Su uso sigue muy vigente hoy en da, por varias razones:a. No se necesita mano de obra especializada, por lo cual los costos por este concepto son muy bajos.b. El peso del encofrado es relativamente bajo, esto facilita su manejo.c. Posee gran adaptabilidad para construir formas arquitectnicas variadas.d. Los costos de la materia prima, son bajos si se los compara con otros materiales y si se considera el nmero de resos posibles.e. Se logra cantidad de usos y resos con la madera.f. La madera es muy resistente con relacin a su peso.g. Se puede reponer partes deterioradas de un encofrado, con facilidad.h. No existe limitacin al componente estructural a construir, ni en forma ni en tamao.Las aplicaciones del sistema son muchas: losas, columnas, vigas, tableros de puentes, muros (planos o curvos), escaleras, rampas, piezas especiales, etc., lo nico que se necesita es tener un buen carpintero, y lo dems pasa un plano secundario.Los encofrados en madera presentan desventajas, como por ejemplo, la de que los tiempos requeridos para encofrar y desencofrar los futuros elementos de concreto, son muy largos si se comparan con los sistemas de encofrados industrializados.1.5.2. Sistemas de Encofrado MetlicoCon el correr del tiempo, la tecnologa y el proceso de industrializacin fueron ganando terreno al trabajo artesanal, y los encofrados n escapan a esta realidad.La necesidad por un lado de conseguir materias que se fuesen ms econmicos, resistente y en ciertos casos ms livianos que la madera; y por otro, la necesidad de proteger os bosques, hizo que aparecieran en el mercado una seria de sistemas de encofrados realizados con distintos materiales como: metal, plstico, fibra, etc., que fueron desplazando poco a poco a los encofrados de madera.En este aparte se tratan los encofrados metlicos, entre los cuales se cuentan como ms importantes: los encofrados deslizantes, el tipo tnel, las mesas y paneles metlicos.Encofrados a Base de Paneles MetlicosEn este sistema, todas las piezas que conforman el encofrado, son fabricadas de metal.Las superficies de moldeo, estn constituidas por paneles, los cuales se unen entre s por medio de pernos como se ve en la figura.

Con este sistema se loran encofrar tanto formas simples (columnas, vigas, losas, muros, etc.), como formas un poco ms complejas (muros curvos para tanques o silo, columnas circulares, piezas especiales, etc.)

Ventajas a. Se pueden encofrar grande superficies con facilidad y rapidez, debido a que con la ayuda de gras, 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 va utilizando nivel a nivel. Esto siempre y cuando el proyecto contemple muchos resos de los encofrados, lo cual es la idea primordial.c. Son muy resistentes, lo cual permite gran nmero de resos sin que experimente deterioros considerables. Esto siempre y cuando se tengan las precauciones mnimas en el manejo.Desventajas a. Los elemento que se consiguen en el mercado solo son aplicables a cierto tipo d proyectos. Diseos especiales requieren la fabricacin bajo pedido, de piezas especiales.b. Son pesados, por lo cual se requieren gras para su manipulacin.c. Si no se prev gran nmero de resos, pueden resultar antieconmicos.Sistemas de Encofrado en MesaEste encofrado se utiliza para el encofrado de lozas macizas, estn compuestas bsicamente por tres elementos: una plataforma de madera o metal, un prtico por medio del cual se transmiten las cargas al piso y un carro y pies telescpicos roscados, los cuales permiten movilizar y nivelar el conjunto. Las siguientes figuras muestran una mesa tpica, con los elementos que la conforman; y la manera como son movilizados de sitio a otro

Encofrado Trepadores y DeslizantesEstos encofrados, sobre todo utilizados en construccin de paredes delgadas y lisas que tengan una altura considerable, tales como: silos, depsitos de agua, reservas, presas, muros de contencin, ncleos centrales de edificios de altura, etc.Estn constituidos por placas idnticas superpuestas. A medida que l vaciado va progresando, se sitan las placas inferiores sobre las placas superiores. Por ejemplo: para alturas de vaciado de 0,5 m, se utilizan dos placas de 0,5 m. Las placas superiores se llaman de espera de vertido, mientras que las inferiores se llaman de sujecin. Estas ltimas estn fijadas al concreto y soportan el peso el encofrado.

Los encofrados deslizantes como su nombre lo indica, se deslizan a o lago de la pared de concreto durante el vaciado de este. En un vaciado continuo de concert con la velocidad aproximada de 20 a 30 cm/h. Este encofrado es soportado por unas barras embebidas verticalmente en la pared. La progresin vertical se afecta por unos gatos de elevacin apoyados en las barras.

Los Encofrados TnelEl encofrado tnel es un sistema industrializado de construccin de estructura de muros y losas de concreto armado o en masa, vaciado in situ. Dichos encofrados estn formados por piezas articuladas con forma de U invertida que se pliegan o despliegan para su extraccin del fraguado del concreto o su puesta a punto para el prximo vaciado.

El material principal que se constituye es el acero, aunque existen moldes mixtos formados por una superficie de moldeo de madera contrachapada y un esqueleto metlico.El campo de aplicacin de este sistema, es en general, el de aquellas edificaciones que admiten una estructura de muros portantes, es decir, lneas de carga paralelas, no distanciadas entre si ms de 6 m. Hay algunas realizaciones que se salen de esta regla, como lo es el caso de un edifico de planta sorpenteante cuyas clulas de habitacin eran cuas de circulo; esta obra fue realizada en Francia.Sistemas de Encofrado MixtoEste sistema surge por la necesidad de reducir costos, lograr si se quiere, que los pesos de los encofrados fuesen lo ms bajo posibles y tambin lograr formas elaboradas, que con ciertos materiales resultara muy complicado y costoso. Las combinaciones utilizadas con mayor frecuencia son:a. Madera metalb. Madera plstico o fibrac. Metal plsticod. Metal concretoe. Metal arcilla, etc.Algunos de estos encofrados son del tipo perdido, como es el caso de las losas de tablones, o las losas realizadas con lminas acanaladas de acero, que se conoce comnmente como losacero, aunque esta rea se la marca de un fabricante de este sistema. Puede darse el caso de que algunas de estos sistemas sean colaborantes o no colaborantes a la resistencia del elemento estructural de concreto, esto depender de cmo el ingeniero lo considere en el proyecto.El cuadro mostrado a continuacin presenta los sistemas de encofrado mixto ms usados.

1.6. EMPRESAS DE ENCOFRADOS EN EL PEREn el Per los encofrados ms usados son los metlicos; las empresas ms representativas que se encuentran actualmente en el mercado ofrecen sistemas de encofrado metlico.

Entre ellas tenemos: ULMA ENCOFRADOS PER S.A. UNI SPAN EFCO PERU ACROWComo hemos visto anteriormente no solo son usados para columnas y vigas sino tambin para muchas otras estructuras como veremos a continuacin:Figura 5: Encofrado metlico para muros

Los paneles se ensamblan y trasladan en mdulos entre cada vaciado, sin desarmarlos en componentes individuales. Es posible mover ms de 40m2 de paneles. Soporta presiones de hasta 75kN/m2, gracias a lo cual se reduce el tiempo de vaciado. El diseo se realiza en funcin a las velocidades de vaciado requeridas en obra, con lo cual se consigue optimizar el uso de los elementos y un menor costo para el contratista. El armado y desplazamiento de los elementos del encofrado se puede realizar en forma manual. Emplea menor cantidad de tirantes que un sistema convencional (0,27 tirantes por m2 de rea encofrada) lo que se traduce en menor consumo de mano de obra. Menor costo de mantenimiento y reparacin, pues la superficie de contacto no requiere de ningn tratamiento especial. Variedad de paneles de distintas dimensiones (ms de 40 medidas), que permiten encofrar muros de distintas longitudes y alturas.

Figura 6: Encofrado metlico de muros en obra

Figura 7: Encofrado metlico para columnas circulares.-

Est compuesto por semicilindros de 180 disponibles en dimetros desde 400mm hasta 1200mm. Las secciones son de alturas de 300, 600, 1200 y 2400mm. El acople horizontal y vertical de las formas se realiza con pernos de ajuste, que aseguran juntas de unin impermeables. Las secciones de 180 pueden acoplarse a paneles rectos E/F para formar distintas formas geomtricas

Figura 8: Encofrado metlico frisos de viga

El sistema para frisos de losa permite un alineamiento correcto entre los muros y los rebalses de losa, eliminando la necesidad de colocar bruas o de tarrajear. Los paneles se fijan a los muros mediante los soportes de friso, que se adosan utilizando tirantes recuperables. Los paneles de friso adems sirven como apoyo del encofrado de los muros exteriores.

Figura 9: Encofrado metlico de muros

Los paneles son fabricados en una aleacin de acero muy durable y resistente, utilizando una plancha de contacto de 3mm y refuerzos de 5mm de espesor. Su diseo garantiza una deformacin mnima en repetidos usos, permitiendo obtener acabados uniformes que no requieren ser tarrajeados. La reducida cantidad de componentes y el que no requiera de herramientas especiales para su operacin hacen que el sistema sea fcil y rpido de armar.

La vida til de los paneles es superior a 800 usos. El sistema requiere de un mnimo y fcil mantenimiento. El sistema puede ser operado tanto manualmente como con gra. Cuando se dispone de una gra en obra, los paneles se pueden ensamblar y trasladar en mdulos entre cada vaciado, sin desarmarlos en componentes individuales. Los tirantes separadores son 100% recuperables y se extraen luego del vaciado. Las mnsulas de panel conforman plataformas muy seguras para el acceso del personal. Disponen de barandas de seguridad. Es posible emplear tubos troncocnicos recuperables como separadores entre las caras del encofrado para garantizar un espesor uniforme de muros.

Figura 10: Elementos para soporte de viga

Todas las piezas se conectan entre s por medio se acoples rpidos y seguros, que vienen incorporados a los distintos elementos. Para fijarlos o soltarlos basta un golpe con martillo. No existen elementos sueltos que se puedan perder. El soporte es completamente estable, lo cual provee de seguridad a encofradores y fierreros. El sistema de acoplamiento entre puntales y travesaos elimina la necesidad de emplear arriostramientos diagonales hasta los 6,00m de altura.Figura 11: Encofrado de tneles

Para tneles de pequea se emplean elementos estndar del sistema, gracias a las cuales se obtiene un menor costo de ejecucin de obra. En tneles de mayor longitud, se disea y fabrica encofrados especiales de acuerdo al requerimiento del contratista. En ambos casos el principio de funcionamiento es el mismo. A travs de un mecanismo mecnico o hidrulico, el encofrado se expande o contrae para llevarlo a las posiciones de vaciado o desencofrado. El sistema se desplaza sobre ruedas entre cada vaciado, sin desmontarlo en sus componentes individuales.

Figura 12: Encofrado metlico contra terreno

El sistema de encofrado para muros a una cara soporta presiones de concreto de hasta 75kN/m2, gracias a lo cual se puede realizar el vaciado en menor tiempo y con la seguridad requerida. La solucin es integral y contiene todos los elementos necesarios para el encofrado como son paneles, escuadras de apuntalamiento, anclajes recuperables, accesorios, etc. Es posible vaciar muros a una cara de hasta 4,50m de altura, en una sola etapa de vaciado. El sistema puede ser operado tanto manualmente como con gra. Cuando se dispone de una gra en obra, los paneles se pueden ensamblar y trasladar en mdulos entre cada vaciado, sin desarmarlos en componentes individuales

Figura 13: Encofrado para canales

Para canales de mayor longitud, el sistema transportable permite un mayor avance de obra con poca intervencin de mano de obra. El encofrado se desplaza como una unidad entre cada vaciado sin desmontarlo en sus componentes individuales. El carro transportador permite el desplazamiento de los mdulos de encofrado y puede apoyarse en la parte interna o externa del canal, dependiendo de las condiciones de la obra. Los tirantes separadores pueden ser pasantes o impermeables.

CONCLUSIONES

Es de suma importancia que durante la etapa del proyecto se haga una correcta eleccin del sistema de encofrado que se va a utilizar, esto har que se reduzcan costos, tiempos de ejecucin y que se eviten inconvenientes de construccin que se puedan presentar. Es importante que se realien ensayos a los materiales que componen las distintas partes de un encofrado para poder conocer las caractersticas de resistencia de los materiales a utilizar, a fin de evitar exposiciones de estos a esfuerzos excesivos.

No olvidar limpiarlos luego de haberlos utilizado, esto evitar que se arqueen.

En el caso que se est encofrando una columna que colinda con el muro de una propiedad vecina, deber colocarse una plancha de tecknopor para conservar la separacin entre las dos propiedades. Esta separacin es de mucha importancia, pues permitir que durante un sismo nuestra vivienda se mueva de forma independiente sin chocar con la vivienda vecina.

Al terminar de armar todos los encofrados, se debe hacer una verificacin de ejes y niveles, ya que una vez vaciado el concreto ser muy complicado hacer las correcciones.

Igualmente, se debe verificar la verticalidad de los encofrados con ayuda de una plomada

RECOMENDACIONES

Los encofrados se ejecutaran teniendo en mente que deben soportar todos los esfuerzos durante la construccin, no solo soportar las cargas fijas sino tambin las cargas dinmicas debida al movimiento de los trabajadores, carretillas y otros. Al encofrar se tendr presente que todo lo que se encofra tendr que ser desencofrado y lo que se clava debe desclavarse. La cabeza de los clavos debe quedar afuera para facilitar el desarme. Las tablas o paneles metlicos que se emplean se untaran en la cara de contacto con el concreto con petrleo blanco u otras sustancias la adherencia del concreto. En el caso de las maderas, los moldes eran mojados para que la madera no absorba el agua del concreto. El encofrado se construir en forma tal que la separacin o desencofrado de los elementos que los constituyen pueda hacerse total o parcialmente sin dificultad y en el siguiente orden: Primero los encofrados de columnas, luego de losas, y por ultimo de vigas, sin embrago, debe precaverse el desencofrado del costado de las vigas antes que la losa.

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