diseño y construccion de encofrados

DISEO Y CONSTRUCCIN DE

ENCOFRADOS

Ing. Manuel A. Villalobos Vargas - Abril 2014

Ing. Manuel A. Villalobos Vargas

ENCOFRADOS: FUNCIONES Y

REQUISITOS

El encofrado es una estructura, conformada por

moldes temporales o eventualmente

permanentes, para contener al concreto,

mientras se encuentra en su estado plstico o

fresco.

Permiten obtener formas y medidas especificadas

en los planos de obra.

Deben ser considerados como estructuras,

sujetos a cargas y acciones que alcanzan

magnitudes significativas


SISTEMAS DE ENCOFRADOS:

REQUERIMIENTOS

SISTEMA DE ENCOFRADOS

SEGURIDAD

CALIDAD

ECONOMA


SISTEMAS DE ENCOFRADOS:FACTORES

DE RENTABILIDAD

Diseo

Seleccin de los materiales

Planificacin de la reutilizacin

Mantenimiento


TIPOS DE SISTEMAS PARA

ENCOFRADOS

ENCOFRADO MODULAR

prefabricados de metal o de plstico.

Permite que el trabajo sea ms rpido y con mayor precisin, adems de la seguridad.

Es indicado para obras modulares


ENCOFRADO DESLIZANTE

Se utiliza para las construcciones en

estructuras verticales u horizontales, que

tienen una seccin constante o muy

similar.

TIPOS DE SISTEMAS PARA

ENCOFRADOS

SISTEMA TRADICIONAL se construye en obra, con de piezas de madera o paneles de tryplay.

Se usa principalmente para medianas y pequeas obras, en las cuales resulta ms barato que alquilar encofrados modulares.

Son bastantes flexibles, por lo que se pueden producir una gran variedad de formas.


ENCOFRADOS PARA COLUMNAS


ENCOFRADO TPICOS: VIGAS


ENCOFRADOS TPICOS: MUROS


PIE TABLA

El Pie-Tablar es la unidad

de medida de volumen

utilizada en los Estados

Unidos y Canad para

medir la madera aserrada.

MEDIDAS

El volumen de un Pie-Tablar

correspondera a una tabla

de 1 pie de ancho por 1 pie

de largo y 1 pulgada de

espesor.

Filosofa de diseo

Esfuerzos aplicados < Esfuerzos admisibles

Deformaciones producidas < Deformaciones admisibles

Esfuerzos admisibles = Esfuerzo de falla/factor de

seguridad

DISEO DE ENCOFRADOS TRADICIONALES

CON MADERA


CARGAS QUE ACTUAN EN LOS ENCOFRADOS

CARGAS MUERTAS O PESOS PROPIOS

Peso del concreto

Peso de los encofrados

Peso de los ladrillos en losas aligeradas

Presin del concreto fresco en elementos verticales

(columnas y muros)

CARGAS VIVAS O SOBRECARGAS

Cargas de construccin: personal, equipos,

concentradas, impacto, etc.


Los encofrados se disean para resistir cargas

verticales y horizontales hasta que el concreto pueda

asumirlas

CARGAS VERTICALES

Peso propio del concreto = 2,400 kg/cm2

Peso propio del encofrado = 15 /75 kg/m2 eventualmente

puede despreciarse debido a su pequea magnitud en relacin

a las estimaciones mayores de la carga viva.

Carga viva: 700 kg/m2 para entablados (posibilidad de cargas

concentradas)

Resto de encofrados 250 kg/cm2 -300 kg/cm2

DISEO DE ENCOFRADOS


PESO PROPIO DE LOSAS ALIGERADAS

CONVENCIONALES

ESPESOR (m) PESO kg/m

0.17 280

0.20 300

0.25 350

0.30 420


DISEO ENCOFRADOS TRADICIONALES

CON MADERA

Debe considerarse que la madera, no es un material isotrpico porque no tiene la misma resistencia en

todas sus direcciones, en tal sentido es necesario

distinguir entre la compresin paralela y perpendicular

a la direccin de sus fibras


ESFUERZOS ADMISIBLES

Descripcin Tornillo Kg/cm

Pino Oregn Kg/cm

Triplay Nacional Kg/cm

Flexin 70 85

Compresin Paralela 70 85 90

Compresin

Perpendicular

20 28 12

Cortante Longitudinal 10 14 4

Mdulo de Elasticidad 85,000 105,000 84,500

Ref. Diseo de Estructuras de Concreto Armado Harmsen, Teodoro, Edit. PUCP


DISEO ENCOFRADOS DE VIGAS Y LOSAS:

ANLISIS POR FLEXIN

El esfuerzo mximo en flexin esta dado por la expresin:

fm = Mc/I

El momento flector es M = wl/10 (viga continua, con apoyos equidistantes y carga linealmente distribuida)

La frmula resultante de las dos expresiones es:

Donde: l = espaciamiento entre apoyos

h = peralte de la viga

b = ancho de la viga

fm = esfuerzo admisible

w = carga linealmente distribuida en la viga

l = 1.29 (h) (bfm/w)


DEFLEXIONES

El encofrado no debe presentar deflexiones

excesivas por que puede afectar a la seccin de

concreto diseada

Las deflexiones, en el encofrado, pueden limitarse a

l/360 o 1/8, la que resulte menor; sin embargo las deflexiones lmites deben ser fijados en las

especificaciones segn el tipo de trabajo

La deflexin generada por la carga puede ser

calculada por la siguiente expresin;

= (1/145) wl/EI


DISEO ENCOFRADOS DE VIGAS Y LOSAS:

ANLISIS POR ESFUERZO CORTANTE

La fuerza cortante mxima para vigas continuas cargas

uniformemente es de V = 0.6 wl ( V= 0.5wl para vigas

simplemente apoyadas)

La tendencia de las fibras a desplazarse en el plano

horizontal y paralelo al eje neutro la denominamos

cortante horizontal y su expresin es Vh = (3/2)V

Considerando que el cortante crtico se presenta a una distancia h del apoyo se puede expresar el esfuerzo cortante producido de la forma siguiente:

fv = 0.9w(l-2h)/bh


RESISTENCIA DE PIES DERECHOS Y

PUNTALES

Los pies derechos son piezas esbeltas, es decir, las secciones de los pies derechos son pequeas en relacin a su longitud.

La eventual falla de los mismos se produce por pandeo, ms que por compresin o aplastamiento.

La capacidad de carga de piezas esbeltas depende mayormente de la relacin entre las dimensiones de la seccin y de su longitud.

Es substancialmente menor cuanto mayor sea su esbeltez.

.


CAPACIDAD RESISTENTE DE LOS PUNTALES

O PIE DERECHOS

Los puntales cuya esbeltez no pasa de 10 se

clasifican como columnas cortas, en tal caso la falla se produce por aplastamiento Pm = fc*A

Si la esbeltez es mayor que 10 y menor que k =

0.642 E/fc, se clasifican como columnas intermedias Pm = fc*A ( 1 (1/3)(/k))

Si la esbeltez es mayor que k y menor que 50 se

clasifican como columnas largas

Pm = 0.274*E*A /


PRESIN DEL CONCRETO FRESCO

Desde su colocacin hasta su endurecimiento, el

concreto ejerce considerable presin sobre los

tableros de los encofrados de muros y

columnas.

Si el concreto fresco fuera un lquido perfecto y

permaneciera en este estado durante el vaciado,

la presin en un punto cualquiera del encofrado

sera = (altura)*(densidad)



AB representa el tablero del encofrado de un muro.

Cuando el concreto fresco llega a una altura H1 la presin es P1 e igual a 2400 H1, y seguir aumentando hasta alcanzar un valor mximo Pm a la altura Hc.

Esta presin ya no se incrementar, permaneciendo invariable hasta la altura Hc.

Al llegar el vaciado a la altura Hc la presin comienza a disminuir linealmente hasta tener valor cero en el borde superior del encofrado.

El valor de la presin mxima depende de diversos factores, principalmente de la velocidad de llenado y de la temperatura del concreto.

Presin mxima

A

B

H1

P1

Hc



La presin ser mayor cuanto ms rpidamente se

realiza el vaciado. La velocidad de llenado est

relacionada con la longitud y el espesor del muro y,

desde luego, con el equipo utilizado para el vaciado.

Si la colocacin se realiza con equipo de bombeo la

presin mxima alcanzar significativos valores, que

pueden ocasionar la deformacin o el colapso de los

encofrados si stos no son reforzados

apropiadamente.



El otro factor determinante de la magnitud de la

presin es la temperatura del concreto.

A bajas temperaturas ambientales el concreto

endurece lentamente desarrollndose presiones

muy grandes; por ejemplo, a temperaturas entre 5C y 10C la presin es aproximadamente una y media vez mayor que la que corresponde a una

temperatura ambiental de 21C.

En cambio, si la temperatura durante el vaciado es

de 30C, la presin mxima ser de ms o menos 80% de la producida a 21C.



Refirindose a la velocidad de llenado, cuando sta

es controlada que no exceda, por ejemplo, 0.60m de altura por hora la presin mxima es aproximadamente la mitad de la presin que cabe

esperarse si la progresin del vaciado es de 2

m/hora.

En los casos en que se prevea vaciados de

concreto a temperaturas bajas la velocidad de

llenado debe reducirse y, por supuesto,

reforzarse debidamente los encofrados.


DISEO DE ENCOFRADOS PARA

ELEMENTOS VERTICALES

Presin del concreto fresco sobre los encofrados

Columnas: P = 732 + (720,000*V)/(9T+160)

Muros:

V < 2 m/hr - P = 732 + (720,000*V)/(9T+160)

V > 2 m/hr - P = 732 + (1060,000 + 24,000*V)/(9T+160)

Donde: P = Presin mxima en kg/m

V = Velocidad de llenado en m/hr

T = temperatura del concreto fresco en C

Valores lmites de la presin mxima:

Columnas: 2,400H 14,650 kg/m

Muros: 2,400H 9,765 kg/cm


diseño y construccion de encofrados

Documents