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SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONAL UNIDAD DE NORMATIVIDAD TECNICA CIMBRAS PARA CONCRETO P.3.0135.01 ABRIL, 2000 ESPECIFICACION TECNICA PARA CONSTRUCCION DE OBRAS (FORMWORK FOR CONCRETE)

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SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONAL

UNIDAD DE NORMATIVIDAD TECNICA

CIMBRAS PARA CONCRETO

P.3.0135.01

ABRIL, 2000

ESPECIFICACION TECNICA PARA CONSTRUCCION DE OBRAS

(FORMWORK FOR CONCRETE)

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Primera Edición P.3.0135.01:2000 UNT

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CIMBRAS PARA CONCRETO

P R E F A C I O

Pemex Exploración y Producción (PEP) en cumplimiento de la Ley Federal sobre Metrología yNormalización emitida por la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial, publicada en el DiarioOficial de la Federación de fecha 20 de mayo de 1997 y acorde con el Programa Nacional deModernización de la Administración Pública Federal 1995-2000, así como con la facultad que leconfiere la Ley de Adquisiciones y Obras Públicas y las Reglas Generales para la Contratación yEjecución de Obras Públicas, para que expida sus normas y especificaciones técnicas; edita lapresente especificación de cimbras para concreto.

Esta especificación se elaboró tomando como base la segunda edición de la norma No. 3.135.01,emitida en 1985 por Petróleos Mexicanos, de la que se llevó a cabo su revisión, adecuación yactualización, a fin de adaptarla a los requerimientos de Pemex Exploración y Producción.

En la elaboración de esta especificación participaron:

Subdirección de Región Norte

Subdirección de Región Sur

Subdirección de Región Marina Noreste

Subdirección de Región Marina Suroeste

Dirección Ejecutiva del Proyecto Cantarell

Subdirección de Perforación y Mantenimiento de Pozos

Coordinación Ejecutiva de Estrategias de Exploración

Auditoría de Seguridad Industrial y Protección Ambiental

Subdirección de Planeación

Subdirección de Administración y Finanzas

Subdirección de Tecnología y Desarrollo Profesional

Unidad de Normatividad Técnica

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CIMBRAS PARA CONCRETO

INDICE DE CONTENIDO Página

0. Introducción.…………..…………………………………......….... 3

1. Objetivo…….………………………………………………........... 3

2. Alcance..................................................................................... 3

3. Actualización…………………………………………………........ 3

4. Campo de aplicación................................................................ 3

5. Referencias.............................................................................. 3

6. Definiciones.............................................................................. 3

7. Materiales................................................................................. 3

8. Requisitos de ejecución........................................................... 5

9. Criterios de Medición............................................................. 8

10. Conceptos de trabajo............................................................ 8

11. Bibliografía................................................................................ 9

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0. Introducción.

Dentro de las principales actividades que sellevan a cabo en Pemex Exploración yProducción (PEP), se encuentran el diseño,construcción, operación y mantenimiento de lasinstalaciones para extracción, recolección,procesamiento primario, almacenamiento,medición y transporte de hidrocarburos, asícomo la adquisición de materiales y equiposrequeridos para cumplir con eficiencia y eficacialos objetivos de la empresa. Para la ejecuciónde estas actividades es necesaria laparticipación de las diversas disciplinas de laingeniería con criterios de aplicación diferentes.

Con el objeto de unificar criterios, aprovecharlas experiencias dispersas, y conjuntarresultados de las investigaciones nacionales einternacionales, Pemex Exploración yProducción emite a través de la Unidad deNormatividad Técnica, esta especificación paraaplicarse a las cimbras para concreto.

1. Objetivo.

Esta especificación establece los criterios mínimospara el proyecto, parámetros de elección, manejo yempleo correcto de la cimbra para concreto que seutiliza en las obras de Ingeniería Civil.

2. Alcance.

Se establecen los requisitos de ejecución ymanejo de las cimbras para colocar concreto.

3. Actualización.

A las personas e instituciones que hagan uso deeste documento normativo técnico, se solicitacomuniquen por escrito las observaciones queestimen pertinentes, dirigiendo su correspondenciaa:

Pemex Exploración y Producción.

Unidad de Normatividad Técnica.

Dirección: Bahía de Ballenas # 5, 9° piso.

Col. Verónica Anzures, México, D.F. C.P. 11300.

Teléfono directo: 55-45-20-35

Conmutador: 57-22-25-00, ext. 3-80-80.

Fax: 3-26-54

E-mail: [email protected]

4. Campo de aplicación.

Este documento aplica en todas las áreas querealicen obras de Ingeniería Civil, donde serequiera hacer colados de concreto parainstalaciones de Pemex Exploración y Producción.

5. Referencias.

Esta especificación técnica no tiene referenciascon alguna Norma Oficial Mexicana.

6. Definiciones.

6.1 Cimbra.

Es una estructura temporal empleada parasoportar el concreto fresco durante el tiempoque éste tarda en alcanzar una resistenciadeterminada.

7. Materiales.

7.1 Se pueden emplear como cimbra (vertabla 1) los siguientes materiales:

a) Madera natural.

b) Madera contrachapada.

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c) Aglomerados de madera.

d) Derivados industriales de la madera(fibracel, etc.).

e) Acero.

f) Aluminio.

g) Láminas o películas de polietileno.

h) Plásticos.

i) Plásticos expandidos.

j) Plásticos vitroreforzados.

Tabla 1

Algunos materiales para cimbra y forma de uso

Material Uso principal

Acero Cimbra pesada, columnas, andamiaje, puntales.

Aluminio Paneles ligeros

Triplay Acabado aparente, paneles ligeros, cerchas.

Papel prensado Columnas, losas.

Cartón corrugado Trabes, losas.

Fibra de vidrio y plástico Losa reticular, acabados aparentes.

Madera Acabados diversos, andamiaje.

Aglomerados de madera Acabado aparente, cerchas.

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8. Requisitos de ejecución.

8.1 Criterios para proyecto de cimbras.

Las cimbras deben proyectarse para cumplir conlos siguientes requisitos:

a) Soportar y moldear el concreto en estadoplástico, para obtener la forma,alineamientos y dimensiones de loselementos.

b) Resistir las acciones a las que estarásujeta durante la construcción,incluyendo las fuerzas causadas porcompactación y vibrado.

c) Proporcionar el número de usosadecuados, conservando el acabado quese pretende.

d) Separarse del concreto sin dañarse o sincausar daño al concreto recién colado.

e) Tomar la geometría y el perfil requeridocon una cantidad mínima de mano deobra posterior al colado, para lograr elacabado final especificado.

f) Reducir al mínimo sus diversoselementos y que éstos se repitan elmayor número de veces posibles, tantoen forma como en dimensiones, para quepuedan tener múltiples usos.

g) Siempre que sea posible, las formasdeben ser prefabricadas, bien sea entableros integrales, o bien, en parcialesque se armen en el sitio para reducir almínimo la mano de obra necesaria en laerección y desmantelamiento de lasformas.

h) Deben ser de dimensiones adecuadas alos medios con que se realice la ereccióny el desmantelamiento.

i) Cuando la erección o eldesmantelamiento se haga empleandoexclusivamente mano de obra, lostableros y demás elementos no deben

exceder de un peso de 35 Kg poroperario. Cuando se disponga de equipode carga las formas son de un tamañocompatible con dicho equipo.

8.2 Parámetros de elección de una cimbra.

Para la elección de una cimbra se deben tomar enconsideración los siguientes factores:

a) Disponibilidad de materiales en la zona.

b) Número de usos de la cimbra.

c) Costos de construcción.

d) Capacitación de personal.

e) Programa de obras.

f) Capacidad de producción del concreto.

8.3 Las cimbras deben construirse conformea los planos aprobados, en los cuales estánclaramente anotados la localización, dimensiones yniveles.

8.4 Como medida de precaución debeninstalarse señales y barreras, para impedir el pasoa la zona de colado de personas y vehículos noautorizados; así como andamios, barandales yplataformas para la seguridad del personal.

8.5 Se construye la obra falsa dejando lassiguientes contraflechas en el centro del claro,para trabes de eje recto y losas planas:

a) 1/400 del claro libre en trabes.

b) 1/200 de la longitud, en el extremo devoladizos.

c) 1/400 del claro corto en losas de tablerosinteriores.

d) 1/200 del claro corto en losas de tablerosde esquina.

8.6 Las cimbras deben ser herméticas paraevitar la fuga de la pasta o la lechada.

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8.7 El espesor de las paredes y la rigidez delos moldes deben ser tales que la cimbra conservesu forma y su posición durante su uso. Al mismotiempo las formas están proyectadas paradesmantelarse con facilidad para no dañar elconcreto durante su retiro.

8.8 El espacio confinado por las cimbrasdebe ser estanco, de manera que durante elacomodo del concreto no se produzcan fugas demortero ni de lechada. En concretos que vayan arecibir un recubrimiento para regularizar u ocultarlas superficies coladas contra forma, puedencalafatearse las juntas cuyas aberturas no excedande 10 mm. Este calafateo debe hacerse con unmaterial que garantice un buen sello, que resistasin deformarse o romperse el contacto con elconcreto y que no produzca depresiones nisalientes en exceso de las tolerancias geométricasaplicables; las juntas que presenten aberturasmayores de 10 mm deben corregirse cambiando oajustando las partes de cimbra que sea necesario.

En cimbras profundas y estrechas, tales comomuros y columnas, se dejan ventanas en lasparedes de la misma para hacer la limpieza previaal vaciado, y para depositar el concreto desde unaaltura máxima de 2 m.

8.9 Las paredes que vayan a estar encontacto con el concreto se recubren con aceitemineral o grasa antes de cada uso, para evitar laadherencia de la mezcla. Cualquier producto quese aplique a la superficie de la cimbra paramodificar la textura del concreto, aumentar ladurabilidad de su superficie o evitar la adherenciaa la cimbra, debe ser aprobado por PemexExploración y Producción y verificarse que seaplique conforme a las recomendaciones delfabricante.

8.10 Antes de colocar el acero de refuerzo severifica la localización, niveles y dimensiones delas formas, y antes de colocar el concreto debenestar limpias de tierra, basura o cualquier materialsuelto cuya presencia sea accidental y, porconsiguiente, no tenga ninguna función quedesempeñar en la estructura.

8.11 Tolerancias geométricas.

Los alineamientos, niveles y dimensiones del

espacio confinado dentro de las cimbras, debencorresponder al proyecto.

Pueden permitirse ligeras variaciones, sin excederlas tolerancias indicadas en la Tabla 2.

8.12 Cimbra para concreto aparente. En losplanos de construcción se deben indicar lasaberturas en la cimbra, así como las juntas deconstrucción, de colado o de expansión. Se indicael tipo de material de contacto y, cuando seconsidere necesario, el procedimiento deconstrucción de la cimbra. El retiro de las formasdebe efectuarse hasta que el concreto alcance talresistencia, cuando menos 48 horas después delvaciado, que no se dañe durante el descimbrado.No se permite calafatear las juntas, ya que éstasdeben ajustar perfectamente.

Antes de vaciar el concreto se debe verificar losiguiente:

a) Apoyo suficiente de los soportesverticales, de acuerdo a las condicionesdel suelo.

b) Localización, número adecuado yverticalidad de puntales. Apoyo de éstossobre rastras y cuñas de ajuste, lascuales no deben estar sueltas.

c) Atiesamiento lateral y diagonal depuntales y marcos. Empalmes ytraslapes de pies derechos, largueros,madrinas y puntales. Firmeza de loscostados por medio de yugos,separadores y barrotes.

d) Apuntalamiento de pisos inferiores, en sucaso. Los puntales de pisos superioresdeben coincidir con los de los inferioresen la misma vertical, hasta llegar al suelo.

e) Estructuración adecuada de la obra falsapara resistir presiones laterales delviento, o vibraciones por cargas móviles.

f) Alineamientos, niveles y dimensiones, deacuerdo a las tolerancias de la tabla 2.

g) Limpieza y estanqueidad de las formas.Colocación de ochavamiento en las

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aristas, a menos que las especificacionesparticulares no dispongan su colocación.

h) Humedecimiento de la cimbra de maderainmediatamente antes del vaciado.

8.13 En los casos que se considere necesario,se debe controlar la secuencia y rapidez delcolado, para evitar o disminuir excentricidad decarga debidas al concreto colocado o al equipoque se utilice para su colocación.

Durante y después del colado, se inspeccionala cimbra para detectar deflexiones, pandeos,

asentamientos o desajustes de las formas o de laobra falsa.

8.14 Tolerancias.

Las tolerancias en la construcción de las cimbrasse especifican en la Tabla 2.

8.15 Se emplean cimbras flexibles o curvadascuando la curva tenga un radio de 30 m o menos.

8.16 Las cimbras para pavimento de concreto,losas de piso o banquetas deben fijarse por lomenos con 3 estacas por cada tramo de 3.0 m.

Tabla 2Tolerancias geométricas

Concepto Tolerancia en, mm.1. Desvíos respecto a la vertical.1.1 En líneas y superficies de columnas, muros y en aristas.

- En tramos hasta 3 m.6

- En tramos hasta 6 m. 12- En tramos mayores de 6 m. 25

1.2 En esquinas aparentes de columnas, ranuras de juntas de control yotras líneas principales.

- En tramos hasta 6 m. 6

- En tramos mayores de 6 m. 122. Desvíos respecto a niveles o pendientes de proyecto *.2.1 En el plano inferior de losas y trabes (flecha).

- En cimbra para terminado aparente. 1/500 del claro

- En cimbra para terminado común. 1/300 del claro2.2 - En dinteles aparentes, parapetos y ranuras horizontales.

- En tramos hasta 6 m. 6- En tramos mayores de 6 m. 12

3. Desvíos de alineamientos respecto a la posición establecida en plantay a la posición relativa de columnas, muros y divisiones.

- En tramos hasta 6 m. 12

- En tramos mayores de 6 m. 254. Desvíos en la dimensión y localización de piezas de acoplamiento y

aberturas en pisos y muros.5. Desvíos en la dimensión de la sección transversal de columnas y

vigas y en el espesor de losas.– 6 y + 12

6. Desvíos de zapatas.6.1 Variación de la dimensión en planta. –12 y + 506.2 Desplazamiento o excentricidad. 20% del ancho de la

zapata en la dirección deldesplazamiento sinexceder 50 mm.

* Deben medirse antes de retirar los puntales de soporte.

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8.17 Debe usarse chaflán para formar lasaristas de trabes, columnas muros y pretiles.

8.18 Retiro de la cimbra.

Las estructuras deben permanecer cimbradas eltiempo necesario hasta que el concreto alcance laresistencia suficiente para soportar su peso propioy las cargas de construcción. La tabla 3 muestra eltiempo mínimo de descimbrado en condicionesmedias de temperatura y curado normal.

Tabla 3

Tiempos mínimos de descimbrado

1. Costados de dalas y castillos. 24 horas

2. Columnas, muros y costados de trabes. 36 horas

3. Losas y fondos de trabes. 10 a 12días *

4. Voladizos. 14 a 16días **

* Cuando el concreto alcanza 65% de su resistencia a 20días, usando cemento normal.

** Cuando el concreto alcanza 80% de su resistencia a 28días, usando cemento normal.

Los tiempos correspondientes a los renglones 2 y3 de la Tabla anterior pueden reducirse a la mitadcuando se emplea cemento de resistencia rápida oacelerantes de fraguado.

Después de retirar la cimbra, se dejan puntalesque soporten el peso del concreto (del áreatributaria de carga), más la carga viva consideradadurante la construcción.

Los puntales se retiran al alcanzar el concreto suresistencia de proyecto, a menos que por lascondiciones estructurales se considere que sepueden retirar cuando el concreto alcance el 90%de su resistencia de proyecto (de 20 a 22 díasaproximadamente).

En la construcción de cascarones y estructuras degrandes claros, no se retira la cimbra hasta que elensaye de los cilindros de concreto representativosde la mezcla, curados en las mismas condiciones

de la estructura, demuestren que se ha alcanzadola resistencia especificada.

9. Criterios de medición.

Las cimbras se miden por metro cuadrado desuperficie de contacto con el concreto, conaproximación de una decimal. Excepto en el casode chaflanes, que se miden por metro lineal.

10. Conceptos de trabajo.

A menos que en los documentos del concurso odel contrato se indique lo contrario, los conceptossiguientes incluyen todos los recursos directos eindirectos necesarios para efectuar el trabajo, talescomo materiales, mano de obra, operación ymantenimiento de equipo, administración ydirección de los trabajos.

Todos los conceptos siguientes incluyen las quecorrespondan de las siguientes operaciones:trazo, corte, armado, manejo, colocación en elsitio de trabajo, incluyendo pasarelas y rampas,apuntalamiento, obra falsa, separadores, calafateo,terminado de la superficie de contacto de acuerdoal proyecto en cimbras aparentes, engrasado de lasuperficie de contacto, recuperación después desu uso, descimbrado, rehabilitado, acarreo yestibado para nuevo uso.

Se especifica en cada caso el tipo de material paraelaborar la cimbra, las dimensiones, la altura sobreel piso de trabajo y la altura sobre el terrenonatural.

10.1 Suministro y colocación de cimbracon acabado común en:

1) Reglas y fronteras.

2) Zapatas.

3) Contratrabes y dados.

4) Bases para equipos o recipientes.

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5) Cerchas:

5.1) Hasta 10 m de diámetro.

5.2) Mayores de 10 m de diámetro.

6) Registros y ductos para diferentesprofundidades.

7) Ductos eléctricos:

7.1) Para secciones hasta 0.25 m2.

7.2) Para secciones mayores de 0.25 m2.

8) Contrapesos para tubería y atraques.

9) Muros.

10) Columnas:

10.1) Rectangulares (para diferentes Alturas).

10.2) Circulares (para diferentes alturas).

11) Trabes para diferentes alturas.

12) Losas:

12.1) Horizontales (para diferentes alturas).

12.2) Inclinadas (para diferentes alturas).

10.2 Suministro y colocación de cimbracon acabado aparente en:

1) Bases para equipos o recipientes.

2) Muros para diferentes alturas.

3) Columnas:

3.1) Rectangulares (para diferentes alturas).

3.2) Circulares (para diferentes alturas).

4) Trabes para diferentes alturas.

5) Losas:

5.1) Horizontales (para diferentes alturas).

5.2) Inclinadas (para diferentes alturas).

6) Marcos precolados.

7) Cascarones paraboloides hiperbólicos.

8) Losas para recibir casetones de fibra devidrio para diferentes alturas ydimensiones de casetón.

10.3 Suministro y colocación de chaflán(por metro lineal).

1) Para diferentes dimensiones.

11. Bibliografía.

11.1 Elaboración y control de concreto.PEMEX 3.135.02.

11.2 Cimbra, materiales y montaje. J. G.Richardson.

11.3 Cimbras y moldes. J. G. Richardson.

11.4 Especificaciones y construcción. De laS.A.G.D.R.

11.5 Building code requirements forreinforced concrete. ACI-318.

11.6 Reglamento de Construcciones delD.F. y Normas Técnicas Complementarias parael D.F.

11.7 Cimbras para concreto. ACI-347.