Lo que todo ingeniero debería saber sobre el cimbrado. Niñooooooooo!!!! pero quieres quitar los puntales bieeeeen!!!


Soy un “friki”, lo reconozco. Sí que pasa, mis amigos de la Universidad siempre me lo han dicho, pero es que no lo puedo remediar, me chifla la ingeniería civil (nadie es perfecto) y me encanta fijarme en los pequeños detalles. Hasta me declaro fan de algunos ingenieros, soy fan de Hoek (si si, el del criterio de rotura de Hoek-Brown), soy fan de  D. Eduardo Torroja pero si admiro a alguien por su labor docente y por sus aportes a la ingeniería civil es a D. José Calavera Ruíz. He tenido la suerte de que me diese una clase magistral y se notaba que ese hombre desprendía sabiduría por los cuatro costados.

Hoy voy a hablar sobre las cimbras, tema sobre el cual D. José Calavera ha escrito bastante y a desarrollado una teoría bastante interesante y que mucho ingeniero desconoce (entre ellos yo hasta que me lo contaron).

Las cimbras generalmente se tratan como elementos auxiliares en proyectos por lo que son considerados un aspecto secundario en la construcción. Debido a esto, ocurren infinidad de accidentes relacionados que con un sencillo calculito nos lo habríamos ahorrado, y por supuesto hubiésemos salvado vidas.

¿Qué tipo de accidentes pueden ocurrir? Pues todos nos los podemos imaginar, desde un fallo en la propia estructura de la cimbra al empezar a soportar el peso del hormigón fresco (falta de cálculo) hasta asentamientos de la cimbra por un terreno poco consistente (falta de previsión). Respecto a este último problema podemos hablar de los bellos durmientes, los cuales en condiciones normales o habituales puede ser aceptable, pero puede ser incorrecto inmediatamente después de una lluvia intensa. Hay que decir que la foto no corresponde al tipo de cimbra que se va a tratar, ya que el accidente fue de una cimbra autolanzable sobre el viaducto del Río Verde, que fue muy sonado porque no se si recordáis que la subcontrata que estaba en la autocimbra era una subcontrata, de otra subcontrata del contratista principal (¡¡Viva el castellano!!)

Nos vamos a centrar en las cimbras más sencillas que existe en la obra civil, como son las que nos podemos encontrar en cualquier forjado de viguetas en una edificación cualquiera.

En viguetas armadas se utiliza el sistema de puntales y sopandas, los baberos en el borde de encofrado de vigas y las sopandas intermedias. Todo este sistema debe estar colocado al mismo nivel de forma que la vigueta de hormigón quede sensiblemente horizontal, una vez colocado, se procede a la colocación de las bovedillas y posteriormente al hormigonado. Lo que mucha gente desconoce, es que este procedimiento no es aplicable en el caso de viguetas pretensadas, que necesitan un tratamiento considerablemente diferente debido a su natural contraflecha de pretensado. En este caso, las viguetas se apoyarán solo en los baberos, y los puntales intermedios (sopandas) se dejarán simplemente en contacto con la vigueta una vez que esta ha sido presentada sin presionar sobre ella, dejando que el peso de las bovedillas y el hormigón fresco restablezcan la contraflecha y el reparto de negativos producido por las sopandas sea el correcto.CIMBRADO

MÉTODO DE CONSTRUCCIÓN MEDIANTE EL CIMBRADO DE PLANTAS SUCESIVAS

En la construcción de edificios, por motivos económicos, se recurre a utilizar un número de apuntalamientos menor que el que sería necesario para mantener los forjados cimbrados hasta el terreno, también para que así en plantas inferiores se empiecen a realizar trabajos de albañilería.

En estas condiciones, y en función de la relación del peso propio del forjado a la carga total de servicio, durante la construcción puede materializarse en algunas plantas, cargas de orden o incluso superiores a las de servicio. Para establecer un criterio vamos a partir de unas hipótesis iniciales:

  • Se supone que los forjados inferiores consecutivos a los que se transmite la carga del nuevo forjado tienen la misma rigidez. Se ha demostrado que para hormigones con edades muy distintas, el crecimiento del módulo de elasticidad es muy rápido a edades cortas.
  • Consideraremos los puntales infinitamente rígidos.
  • Los puntales de planta baja descansan sobre suelo infinitamente rígido.
  • Retracción y fluencia despreciadas.
  • Las cargas sobre los forjados serán consideradas como cargas repartidas.

La operativa del método es la siguiente:

  • Tenemos n plantas cimbradas cuando se hormigona el último forjado de peso propio q, éste se repartirá a los forjados inferiores correspondiendo a cada uno q/n.
  • Al descimbrar la inferior la diferencia entre la carga total por m2 que recibía q1 se reparte entre los n forjados superiores.

Es de suponer que en q esté englobado el peso del forjado, puntales, sopandas durmientes y encofrados, y eventualmente la sobrecarga de construcción.

 De este modo podemos establecer una serie de coeficientes k por los que hay que multiplicar el valor de q para obtener la carga por m2 que actúa sobre los puntales suponiendo un ciclo de construcción de d días y d1 días para el descimbrado de una planta y traslado y montaje en la planta superior. Se supone que todos los forjados tienen la misma rigidez EI.

COEFICIENTE k DE CARGA PARA PUNTALES Y FORJADOS n=2

COEFICIENTE k DE CARGA PARA PUNTALES Y FORJADO n=3

Estas dos figuras proporcionan los datos de carga correspondientes para forjados y puntales. Se podría de este modo obtener también la carga de cada puntal. Se puede realizar otro gráfico igual que los anteriores pero considerando que la rigidez de los forjados no es la misma y hay un caso muy concreto y muy llamativo que es en el que el edificio tiene un forjado sanitario bajo el cual no se puede apuntalar, pero haríamos este post (ya de por sí) muy aburrido y muy largo.

RECIMBRADO

Una solución de gran interés para disminuir las cargas del proceso es el recimbrado, que consiste en descimbrar determinadas plantas liberando de cargas los puntales correspondientes y redistribuyendo las cargas entre los forjados, y a continuación apuntalar de nuevo, asegurando el contacto entre puntales y forjados de forma que esos puntales colaboren en futuros incrementos de carga.

DESCIMBRADO

Un punto muy importante dentro del proceso de descimbrado es el orden en el que se retiran los puntales. Por ejemplo, en vanos biapoyados se debe empezar desde el centro hacia los extremos, ya que sino cambiaría el funcionamiento de viga biapoyada una viga de dos vanos introduciendo en el centro un momento negativo que produciría fisuración en la capa de compresión del forjado, que en mi opinión si se retira inmediatamente no tiene por qué generar ningún problema, ya que  el propio cambio a esquema biapoyado cerrará las fisuras en la cara superior del forjado.

Otro caso ocurre en zonas en voladizo. En estas zonas se debe descimbrar desde la punta del voladizo hacia adentro porque la pieza en este caso funciona como empotrada elásticamente en un extremo y apoyada en el otro y aparece un momento flector en la cara inferior no previsto en el proyecto que puede dañar la pieza.

Es relativamente simple y existen bastantes estudios respecto a esto, el establece un criterio en términos numéricos para el descimbrado de la obra. La condición de descimbrado para una estructura en flexión de cualquier tipo viene dada por una relación entre la resistencia a tracción del hormigón. La resistencia a tracción se puede controlar en ensayos previos antes de la obra o directamente en la obra mediante madurómetros.

Al hilo de todo esto os puedo recomendar un par de cursos que ya he hecho y que están muy bien relacionado con el proyecto de obras de edificación, podéis verlos pinchando aquí y aquí. Espero que os guste, que os sirva y que me hagáis vuestros comentarios. Saludos y hasta el próximo!!!!

A petición de un lector, pongo la bibliografía:

  • Tomo I del libro de EDIFICACIÓN de la ETSICCP de Madrid por J. Calavera Ruíz, J. Ley Urzaiz, E. Gonzalez Valle y J. Fernández Gómez.
  • Patologías de hormigón armado y pretensado. Tomo 1. José Calavera Ruíz.
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17 Respuestas a “Lo que todo ingeniero debería saber sobre el cimbrado. Niñooooooooo!!!! pero quieres quitar los puntales bieeeeen!!!

  1. jejeje… qué cosas… justo hace menos de una hora acabo de postear algo poniendo a bajar de un burro el criterio de hoek – brown… mira que es casualidad…

    ; )

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    • jajajajaja, he estado leyendo tu post y la verdad es que llevas toda la razón en torno a los coeficientes, pero bueno ya sabe como van las cosas, además siempre un criterio no lineal es más complicado de manejar, de hecho, se ha puesto muy de moda la linearización del criterio de HOEK. Y respecto a la mecánica de rocas también llevas toda la razón, es una ciencia que es super novedosa y está cogida con alfileres por todos los sitios. Pero aún así admiro a ese hombre, estuve en una conferencia suya en el CEDEX y se le notaba un tio sobresaliente.

      Gracias por leerme!! Un saludo.

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  2. Muy interesante el artículo, con datos técnicos adecuados y bien documentado. Yo estoy de acuerdo contigo, el cimbrado se trata como una actividad secundaríais en la construcción, cuando en realidad es tremendamente importante su correcta ejecución, pues podemos llegar a hacer perder resistencia o incluso dañar un forjado debido a un apuntalamiento inadecuado.
    Me queda sin embargo una duda en cuanto al desapuntalamiento, pues considero que éste debe hacerse desde el vano hacia los apoyos, ya que en caso contrario si que estamos modificando la forma de trabajo del elemento.
    En cualquier caso te doy la enhorabuena por el articulo y por el blog, a los friáis como nosotros nos encantan éstos artículos técnicos.
    Un saludo

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    • Muchas gracias Enrique, que a ti te parezca interesante la verdad es que es un alago, por que intento mezclar la poquiiiiiiisima experiencia que tengo con todo lo que he estudiado y nunca estoy muy seguro de lo que escribo, nada más que intento escribir cosas que creo que son lógicas. Muchas gracias otra vez. Un abrazo.

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  3. Un artículo estupendo y comparte contigo la admiración por D. José Calavera Ruiz,, todos sus cursos son clases magistrales que se disfrutan; un ingeniero gran conocedor de la edificación, muestra de ello es el método de cimbrado/descimbrado que propones y que tan poco se tiene en cuenta muchas veces.

    Estoy de acuerdo contigo, el mal cimbrado/descimbrado es en muchas ocasiones causa o factor agravante en patologías de forjado unidireccionales prefabricados.

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  4. Dices

    …en vanos biapoyados se debe empezar de los extremos hacia adentro, ya que sino cambiaría el funcionamiento de viga biapoyada una viga de dos vanos introduciendo en el centro un momento negativo que produciría fisuración en la capa de compresión del forjado,

    Si empiezas a quitar los puntales desde los extremos hacia adentro, el último en quitar será el central, de forma que consigues el momento negativo en el centro del vano que pretendías evitar. ¿Es una errata?

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  5. Creo que deberías indicar claramente que el método para el cálculo de los coeficientes de carga en las plantas con diferentes sistemas de cimbrado y descimbrado (y que las imágenes y ejemplos presentados) están recogidos en el tomo I del libro “Edificación” de los autores José Calavera Ruiz, Jaime Fernández Gómez, Enrique González Valle y Jorge Ley Urzáiz publicado pot la ETSI de Caminos, Canales y Puertos de Madrid.

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    • Ok, sugerencia recogida, no suelo poner de donde tomo la bibliografía porque sino las entradas se hacen pesadas y muy informales, no pretendo hacer ni artículos ingenieriles ni tesis doctorales, pero basta con que uno lo diga para ponerlas, deseo concedido. Gracias por leerlo, que eres Ing. de Caminos de Madrid??? También te comento que he cogido bastante del libro de patologías del hormigón armado y pretensado de J. Calavera Ruiz.

      Gracias por tu sugerencia, un saludo.

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