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ENCOFRADOS
Tan importantes
y tan descuidados
Ing. Sergio Gavilán
Profesor de Ho Ao
Patología y Terapia de las Construcciones
Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional de Asunción
LA EMOCION
DEL
CARGAMENTO
Los colapsos de encofrados
causan numerosos perjuicios,
pérdida de vidas humanas,
daños a la propiedad y
retrasos en el cronograma.
Atlanta
6 de Diciembre
2007.
Derrumbe en
construcción de
6 niveles.
Un trabajador
muerto y 23
heridos.
Canberra, Australia
14 de Agosto 2010
Colapso de encofrado de puente
15 heridos
18 de Mayo 2008
Derrumbe de encofrado. Rosario, Argentina
Subestación ANDE R.L. Petit
9 de marzo 2004
El encofrado colapsó durante el
hormigonado
Subestación ANDE R.L. Petit
Saldo: 4 obreros muertos y 12
heridos.
Ampliación
Paseo
Carmelitas
20 de Abril
2010
Derrumbe del
encofrado de
una rampa
durante el
cargamento de
hormigón. 8
obreros
resultaron
heridos
Acepar
5 de Febrero
2010
Una sección
del encofrado
que estaba
siendo
preparado se
desplomó
ENCOFRADO
Es una unidad de obra
fundamental para la ejecución de
las estructuras de hormigón
armado
CIMBRA
Estructura destinada a soportar el
peso de un obra de hormigón
mientras éste es vertido,
compactado y curado y hasta que
haya endurecido lo suficiente para
proceder a su desencofrado y
descimbrado.
PUNTAL
Poste de madera u otro material comprimido que se usa para soportar
temporalmente las excavaciones, encofrados o estructuras inseguras.
*Fuente: Calavera, J. y otros. Ejecución y control de estructuras de hormigón. INTEMAC. Madrid.2004.
Encofrados para Hormigón
El desarrollo de
encofrados se ha
dado paralelamente
al del hormigón
armado desde el
siglo XX.
Encofrados para Hormigón
La madera el material preferido para
encofrados.
Opciones , el uso de multilaminados,
metal, plástico y otros materiales
Encofrados para Hormigón
Los encofrados son las estructuras temporales por
excelencia considerando que:
 Son erigidos rápidamente
 Soportan grandes cargas por un periodo corto de tiempo
 En el transcurso de pocos días son desarmados y vueltos
a utilizar
Anécdotas
 Convención ACI 1908
Madera vs. Acero
 1909
Primer
encofrado
de acero
para
pavimentos
Encofrados convencionales
Encofrado de viga
Encofrado de losa
Encofrados convencionales
Encofrado de muro
Encofrados industrializados
Fabricados en chapas de acero
conformados con paneles y
elementos modulares
ensamblables.
Encofrados
para pilares
Encofrado para muro de hormigón visto
Encofrado de losa
Objetivos del
encofrado
● Constituir el molde para el hormigón
● Controlar la posición y alineación del
elemento.
● Soportar:
 Peso propio
 Peso del hormigón fresco
 Cargas vivas de construcción
(movimiento de materiales, equipos
y personas)
Requisitos
● Calidad: en términos de
resistencia, rigidez, posición y
dimensiones
● Seguridad: tanto para los
trabajadores como para la
estructura de hormigón
misma
● Economía: cumplir con los
requisitos de calidad y
seguridad al menor costo
posible.
El encofrado debe permanecer en el lugar
por lo menos hasta que el hormigón
alcance la resistencia suficiente para
soportar su propio peso. De otro modo la
estructura puede resultar dañada.
Dimensionamiento
Con respecto a la valoración de las cargas, en Guide to Formwork for
Concrete (ACI 347R) se indica:
Sobrecarga vertical
cargas vivas + muertas
480 kg/m2
Sobrecarga horizontal
240 kg/m2
Presión lateral del hormigón
Pilares y muros
asentamiento ≤ 175 mm.
vibrado normal profundidad ≤ 1.2 m.
velocidades de vertido < 2.1 m/h
altura de hormigonado ≤4.2 m.
pmax = CwCc 7.2 + 785 R
T + 17.8
pmax: presión lateral máxima (kPa)
R: velocidad de vertido (m/h)
T: temperatura del hormigón (ºC)
Cw: coeficiente de peso unitario (Tabla 2.1)
Cc: coeficiente químico (Tabla 2.2)
pmín  30Cw y en ningún caso superará
ρgh
ρ: peso específico del hormigón
g: aceleración de la gravedad
h: altura de hormigonado
Dimensionamiento
Muros
velocidades de vertido  2.1 < 4.5 m/h
altura de hormigonado > 4.2 m.
pmax = CwCc 7.2 + 1156 + 244R
T + 17.8
Tabla 2.1 Coeficiente Cw
Tabla 2.2 Coeficiente Cc
Dimensionamiento
Pantalla h 3 m
T= 38 ºC
V1= 3 (m/h)
V2= 8 (m/h)
V3= 12 (m/h)
200,00
Presion máxima (kN/m 2)
180,00
12; 176,02
160,00
140,00
120,00
8; 119,74
100,00
80,00
60,00
3; 49,40
40,00
20,00
Relación Velocidad /Presión
0,00
0
2
4
6
8
10
R Velocidad de vertido (m /h)
12
14
Características del colapso de los encofrados
 Usualmente suceden durante el hormigonado.
 Generalmente algún evento imprevisto ocasiona la falla en un elemento
con lo que los demás se ven sometidos a sobrecargas o movimientos hasta
que finalmente toda la estructura del encofrado colapsa.
Características del colapso
Falla local
Puntales
sobrecargados
Acciòn lateral
Sobrecarga
puntales
Falla local
Colapso !!!
Falla generalizada
Causas del colapso de un encofrado
Las principales causas de la falla de un encofrado son:
● Desencofrado y descimbrado prematuro
●Cimbrado inadecuado
● Vibraciones
● Inestabilidad del suelo bajo los puntales.
●Desaplome de puntales
● Control inadecuado de la colocación del hormigón
● Descuido de detalles del encofrado
Causas de colapsos
Desencofrado y descimbrado prematuro
Bailey’s Crossroads, Virginia, 1972
Retiro prematuro de puntales en edificio
de apartamentos de 26 pisos. Encofrado
soportado por pisos de 7 días de edad.
La falla ocurrió en el 24to piso.
El 23er piso que soportaba los puntales
falló por corte alrededor de varias
columnas
Causas de colapsos
Cimbrado inadecuado
La causa más frecuente de fallas de encofrados y otros efectos que
inducen fuerzas laterales o desplazamientos laterales de elementos de
soporte.
Uso inadecuado de riostras
cruzadas u horizontales.
Puntales
Investigaciones demuestran que
muchos accidentes que causan
pérdidas millonarias podrían
evitarse si se invirtiera tan sólo una
décima parte de esas pérdidas en la
colocación de riostras diagonales.
Riostras
diagonales
Riostras
horizontales
Causas de colapsos
Cimbrado inadecuado
New York Coliseum
El piso principal de
exhibiciones del edificio
colapsó durante el
hormigonado.
El encofrado de las losas
estaba soportado por dos
hileras de puntales.
El colapso se originó por la excesiva velocidad en el vertido del hormigón
que introdujo fuerzas laterales en el extremo superior de los puntales.
Causas de colapsos
Cimbrado inadecuado-Uso de riostras diagonales
Uno de los principales objetivos del cimbrado es evitar que un accidente menor o
una falla se convierta en un desastre.
El cimbrado inadecuado puede hacer que una falla local se extienda a los
sectores próximos.
Si debido a golpes accidentales se producen desplazamientos entre los
puntales, puede originarse una reacción en cadena que derribe todo un
piso.
Causas de colapsos
Vibración
Los soportes sufren desplazamientos debido a vibraciones provenientes de:
 la acción tráfico cercano
 el movimiento de trabajadores y
equipos sobre el encofrado
 el vibrado del concreto
El arriostramiento diagonal ayuda a
prevenir fallas por vibración.
Causas de colapsos
Suelo de apoyo inestable y falta de verticalidad de puntales
El encofrado debiera
ser seguro si está
adecuadamente
arriostrado y
construido de modo
que todas las cargas
transferidas a un
suelo sólido a través
de elementos
verticales.
Vertical
Causas de colapsos
Suelo de apoyo inestable y falta de verticalidad de puntales
Los puntales deben ser aplomados y el suelo debe ser capaz de soportar
la carga sin asentamientos.
Puntales
PUNTAL
DURMIENTE
Entablonado
Causas de colapsos
Control inadecuado de la colocación del hormigón
Temperatura y velocidad de vertido del hormigón son factores que tienen
influencia en la aparición de presiones laterales en encofrado.
Si la temperatura desciende durante la operación de hormigonado, debe
disminuirse la velocidad de vertido del hormigón para evitar un
incremento en las presiones sobre las paredes del encofrado.
Descuidos al regular apropiadamente la velocidad y el orden del
hormigonado en superficies horizontales o techos curvos puede generar
cargas desbalanceadas.
Causas de colapsos
Descuido de detalles del encofrado
Pequeñas diferencias en los detalles de montaje pueden constituir puntos
débiles o sobretensiones que predisponen al encofrado a fallas.
• Clavado insuficiente
• Fallas al asegurar dispositivos de amarre de puntales metálicos.
 Disposiciones inadecuadas para evitar la rotación de encofrados de
vigas perimetrales que se encuentran dentro del encofrado de las losas.
 Anclaje insuficiente contra deformaciones por flexión o torsión.
 Falta de arriostramiento o uniones en las esquinas y paredes u otros
lugares donde se observa disparidad de presiones.
LOSA
LOSA
VIGA
VIGA
MURETE
INCORRECTO: VIGAS PEIMETRALES A
LA LOSA EL ENCOFRADO DE LA VIGA
TIENDE A ROTAR
UNION
SOLDADURA O
ATADO
ARMADURA
INCORRECTO: LAS RIOSTRAS SUJETAS LAS
ARMADURAS DEL ELEMENTO
CORRECTO: LAS RIOSTRAS MANTIENEN LA
POSICIÓN DEL EMCOFRADO DE LA VIGA.
RIOSTRA
CORRECTO: LAS RIOSTRAS SUJETAS A
AMBOS LADOS DEL ENCOFRADO
HOLGURA
GRAMPA
CONECTOR
CORRECTO
INCORRECTO
PUNTALES
Deficiencias comunes
Fisuras
Empalme
deficiente
Pérdida de sección por
ataque de insectos
Vertical
Fisura
Inclinación
del puntal
Empalme
deficiente
Apoyo insuficiente
Puntal con fisuras y empalme
deficiente
Empalme incorrecto
Puntal apoyado sobre
una abertura
Consideraciones de seguridad
 supervisión e inspección
 plataforma de acceso para trabajadores
 control del procedimientos de hormigonado
 mejoramiento de la capacidad de soporte del suelo
 cimbrado y recimbrado
 relacionamiento arquitecto/ingeniero y contratistas
 preparación de especificaciones para el encofrado
Investigación
Se tomaron muestras de maderas utilizadas para tablas para
encofrados y puntales en 15 depósitos de Asunción y Gran Asunción
Maderas para efectivas.
enc ofrados
verificándose sus dimensiones
5% Y byrajú
5% G uatambú
G uajayvi
20% G uajayvi
L aurel
20% T imbó
E ucalipto
Timbó
15% E uc alipto
35 % L aurel
G uatambú
Ybyrajú
Porcentaje de distintas especies de maderas utilizadas en la fabricación de encofrados
Puntales
Dimensión nominal lado: 3’ (7.62 cm)
Dimensión media medida: 2.61’ (6.64 cm)
Tablas
Dimensión nominal espesor: 1’ (2.54 cm)
Dimensión media medida: 0.71’ (1.80 cm)
Ejemplo
Dimensiones de losa 3 x 3 m
Altura : 15 cm.
Carga total : 3,40 tn
Espacio entre puntales: 0.60 m
Cantidad de puntales: 25
Tensión x puntal (3 x 3”): 1.77 tn/m2
Tensión x puntal ( 2.61’ x 2.61’ ): 2.04 tn/m2
Distribución de puntales en
planta
Tensión
trabajo=
1.15 xTensión
calculo
Ensayos
Laboratorio Materiales Construcciòn FIUNA
Se tomaron 30 muestras de distintos tipos de madera para puntales
de 3’ x 3’. Se sometieron a ensayos de compresión simple y flexión.
Ensayo a
compresión
simple
Muestra: Laurel
Fallas en probetas
de Yvyrapyta
Ensayo a flexión
Muestra: Laurel
Compresión
Compresión
Flexión (Laurel)
Resultados
Resistencia a compresión
Yvyra Pyta 140 Kgr/cm2
Guayaivi 140 Kgr/cm2
 Laurel
70 Kgr/cm2
d
Guajayvi, deformación
Laurel, rotura frágil, poca capacidad de aviso
Pesos específicos de distintos tipos de madera utilizadas en Paraguay.
Fuente: Maderas. Usos, propiedades y caracteristicas. Ing. Francisco Ortiz
Valores de esfuerzos admisibles en condición verde.
Fuente: Maderas. Usos, propiedades y caracteristicas. Ing. Francisco Ortiz
Valores de esfuerzos admisibles en condición seco al aire.
Fuente: Maderas. Usos, propiedades y caracteristicas. Ing. Francisco Ortiz
Recomendaciones finales
 Plan de cargamento
 Identificación elementos de volumen importante
 Velocidad de cargamento
 Evaluación rápida capacidad de soporte de suelo
Recomendaciones finales
 Ejecución del encofrado
Condición empalme
Arriostramiento horizontal
en zona de empalmes
Estado de base
zona de apoyo
Recomendaciones finales
 Ejecución del encofrado
doble arriostramiento
3.50
Altura > 3.0 m
Doble arriostramiento horizontal
Recomendaciones finales
 Arriostramiento a elementos de hormigón
Encofrado
Estructura de
Ho existente
Puntal
Diagonales
de refuerzo
Recomendaciones finales
 Elementos de refuerzo
LOSA
VIGA
REFUERZO
MURETE
Bibliografia
 ACI 347 Guide to Formwork for Concrete. 6th edition, American Concrete
Institute, Detroit, Michigan,1995.(disponible en Biblioteca FIUNA).
 Calavera, J. Ejecución y Control de Estructuras de Hormigón. INTEMAC.
Madrid. 2004
 Ortiz, Francisco.Maderas. Usos, propiedades y caracteristicas. (disponible
Biblioteca FIUNA).
 Silva, Francisco. Estruturas de Concreto. Formas e escoramentos
Agradecimientos
Ing.Francisco Ortiz. Jefe Laboratorio de Suelos. FIUNA
Ing. Augusto Acosta , Ing. Ricardo Cabrera .Laboratorio de Materiales de la
construcciòn FIUNA.
GRACIAS !!!