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Diseño y Construcción de Encofrados ACI 347INSPECCIÒN DE OBRAS DE CONCRETOMarlon Valarezo A.mfvalarezo@utpl.edu.ec23 de junio del 2011
ALCANCEInformación a incluirse en los planos y especificaciones.Criterios de diseño.Construcción y uso de encofrados.Materiales.Encofrados para estructuras especiales.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
GENERALIDADESEL costo puede llegar hasta el 60% del costo del hormigón en obra (Estados Unidos).Algunos contratos establecen tolerancias para estructuras temporales terminadas.El trazado y diseño del encofrado es responsabilidad del constructor.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
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CONTENIDODiseño ConstrucciónMaterialesEstructuras Especiales23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
DISEÑO 23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Los métodos de diseño dependerán del tipo de material utilizado para el encofrado.
El encofrado se diseña de modo que las losas, muros y otros elementos tengan la forma, dimensiones y posiciones correctas dentro de las tolerancias establecidas.
El encofrado debe presentar un soporte seguro a las cargas verticales y laterales que podrían aplicarse.
Planos y cálculos del encofrado.Cargas verticalesCarga muerta: peso del encofrado + concreto recientemente colocado.Carga viva: peso de los trabajadores + equipo + material almacenado + rampas + impacto (mínimo 2,4 kN/m2, cuando existen carretillas motorizadas 3,6 kN/m2).La carga vertical combinada (CV+CM) mínima cuando se utilizan carretillas motorizadas debe ser de entre 4,8 o 6 kN/m2.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Presión lateral del Concretop = wh (kPa)p = presión lateral del suelo (kPa, kN/m2)w= peso unitario del concreto fresco (kN/m3)h = profundidad de colocación del concreto (m) Para concreto que tiene un asentamiento de 175mm o menor y colocado con vibración interna en espesores de 1.2m o menos, el encofrado debe ser diseñado para soportar una presión lateral igual a:ColumnasPmax = presión lateral máxima (kPa, kN/m2)R = rata de colocación (m/h)T = temperatura del concreto durante la colocación (°C).Cw = coeficiente por peso unitario del concretoCc = coeficiente químicoCon un máximo de 150CwCc y mínimo de 30Cw (kPa, kN/m2), pero no mayor quewh.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
MurosCon una rata de colocación menor de 2.1 m/h y colocado en alturas que no exceden 4.2m.Con un mínimo de 30Cw (kPa), pero no mayor quewh.Con una rata de colocación menor de 2.1 m/h y colocado en alturas que  exceden 4.2m y para todos los uros con ratas de colocación entre 2.1 y 4.5 m/hCon un máximo de 100CwCc y un mínimo de 30Cw (kPa), pero no mayor quewh.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Cargas horizontalesLas abrazaderas y puntales se diseñan para que resistan cargas horizontales como: sismo, viento, tensión de los cables, apoyos inclinados, descargas del concreto, arranque de equipos.Carga horizontal de viento: Para encofrados de edificios mínimo 1,5 kN/ml  del borde de piso o 2% del peso muerto total del encofrado distribuido como carga uniforme por metro lineal de borde de losa.
Para encofrados de muros expuestos al medio ambiente, mínimo 0,72 kN/m223/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Tabla 8.2  Presión lateral máxima para el diseño de encofrados para columnas.Velocidad p, presión lateral máximaKg/m2, para la temperatura indicadade colocacion32ºC27ºC21ºC15ºC10ºC4ºCR 30,5 cm/hr1Rige mínimo 2929 Kg/m2233369402849881116424851275317434761180133951276225636624028137115636005732474150458015631786688484228463851271753200977639521951275678194522328642106191056156225213724559521117181161036777232826791040012817126S917324251929021127913915137080787527113125121571464714756884222902334813036168544952132843795146471895211061936674241201049711718404944652211474128174433241245013915446526134271464728144033014647Rige máximo 14647  Kg/m223/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Las abrazaderas para encofrados de muros deben diseñarse para una carga horizontal mínima de 1,5 kN/ml de muro, aplicada en la parte más alta.Si el hormigón se bombea desde la base de un encofrado. El encofrado debe diseñarse para una carga hidrostática whmás un mínimo del 25% de la presión de bombeo.Para el diseño de los puntales considerar: carga de la losa, carga viva, cargas de paredes, peso y carga muerta del hormigón y encofrado, tiempo entre la colocación de pisos sucesivos, entre los principales.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Factores de seguridad mínimos de accesorios para encofrado.Estos factores están basados en la resistencia última del accesorio.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
El refuerzo diagonal tiene por objetivo resistir cargas laterales y evitar la inestabilidad de los elementos individuales.Se pueden diseñar amarres horizontales en cualquier dirección de tal manera que permitan asegurar la relación de esbeltez l/r para la carga soportada.l = longitud sin soporte.r = radio de giro mínimo.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Construcción 23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
23/06/2011mfvalarezo@gmail.comVerificar encofrado: ubicación, dimensión, hermético, alineado, usa agente desmoldantey limpieza.  Manual para Supervisar Obras de Concreto, ACI 311-92.
Recomendaciones Generales.Los constructores deben cumplir con los reglamentos locales, nacionales e internacionales relacionados con la seguridad.Las fallas en le encofrado pueden atribuirse a errores humanos, materiales, equipos de mala calidad o diseños inadecuados.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Deficiencias en la Construcción de Encofrados.Clavado, atornillado o fijación.Refuerzo lateral inadecuado.Uso de madera en mal estado.Uso de vibradores externos en encofrados no adecuados.Armado inadecuado.Extremos de encofrados mal colocados.Remoción prematura de soportes.Inadecuado apoyo en el terreno.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Inadecuado apoyo en el terreno.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Conexión inadecuada de los puntales a vigas, travesaños o largueros.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
23/06/2011mfvalarezo@gmail.comPrácticas de Construcción y Mano de Obra.Verifique el número, tipo y localización de puntales.
Verificar que el área de apoyo de los puntales sea adecuada.
Coloque los puntales que soportan pisos sucesivos directamente sobre los que están abajo.Manual para Supervisar Obras de Concreto,  ACI 311-92.
En algunos trabajos puede ser necesario ajustar el apuntalamiento por medio de gatos de tornillo, para mantener los niveles apropiados.Asegúrese que los encofrados den como resultado concreto endurecido de las dimensiones, alineamiento y acabado superficial requerido.Use puntales, separadores y elementos de encofrado suficientemente rígidos para evitar abultamiento.  23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Wall formworkWall Braced23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Superficies con inclinaciòn mayor de 1.5H a 1V, deben tener un encofrado superior a fin de mantener la forma del concreto durante el colado.El asentamiento y pandeo puede controlarse construyendo una contraflecha en el encofrado. Contraflecha para losas y vigas es 2mm/m, generalmente.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Encofrado y apuntalamiento que soporta losas con juntas de construcción.Las juntas de contracción, construcción y aislamiento deben instalarse conforme se especifique.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Irregularidades en la superficieLas irregularidades graduales se revisan con una plantilla de 1.50m y laminas graduadas. La plantilla consistente en una regla de borde recto para superficies planas y un dispositivo adecuado para superficies curvas.A: superficies expuestas al público.B: texturas rugosas que van a recibir estuco, yeso o paneles de madera.C : superficies expuestas permanentemente (no se especifica otro acabado).D : no importa la rugosidad, superficies permanentemente ocultas.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Instalación Reapuntalamiento: La ubicaciòn inapropiada de puntales de piso a piso puede crear tensiones de flexión para las cuales la losa no fue diseñada.Apuntalamiento23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Prevención de la rotación en marcos de losa o viga. Un solo lado.Prevención de la rotación en marcos de losa o viga. Dos lados.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
DesencofradoEl ingeniero debe especificar la resistencia mínima que debe alcanzar el hormigón para poder retirar el encofrado y los puntales.En elementos horizontales, en ningún caso deben quitarse los soportes del encofrado y puntales, antes de que el hormigón alcance como mínimo el 70% de la resistencia de diseño.Secuencia de desencofrado para losas en dos direcciones.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Periodos de tiempo para desencofradoEl tiempo representa un numero acumulado de días/horas durante las cuales la temperatura ambiente es superior a 10°C. Estos periodos pueden reducirse para hormigones de alta y temprana resistencia o aumentarse si la temperatura es inferior a 10°C ò se usan agentes retardantes.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
Periodos de tiempo para desencofrado23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
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Diseño y Construcciòn de Encofrados

  • 1. Diseño y Construcción de Encofrados ACI 347INSPECCIÒN DE OBRAS DE CONCRETOMarlon Valarezo A.mfvalarezo@utpl.edu.ec23 de junio del 2011
  • 2. ALCANCEInformación a incluirse en los planos y especificaciones.Criterios de diseño.Construcción y uso de encofrados.Materiales.Encofrados para estructuras especiales.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 3. GENERALIDADESEL costo puede llegar hasta el 60% del costo del hormigón en obra (Estados Unidos).Algunos contratos establecen tolerancias para estructuras temporales terminadas.El trazado y diseño del encofrado es responsabilidad del constructor.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 11. Los métodos de diseño dependerán del tipo de material utilizado para el encofrado.
  • 12. El encofrado se diseña de modo que las losas, muros y otros elementos tengan la forma, dimensiones y posiciones correctas dentro de las tolerancias establecidas.
  • 13. El encofrado debe presentar un soporte seguro a las cargas verticales y laterales que podrían aplicarse.
  • 14. Planos y cálculos del encofrado.Cargas verticalesCarga muerta: peso del encofrado + concreto recientemente colocado.Carga viva: peso de los trabajadores + equipo + material almacenado + rampas + impacto (mínimo 2,4 kN/m2, cuando existen carretillas motorizadas 3,6 kN/m2).La carga vertical combinada (CV+CM) mínima cuando se utilizan carretillas motorizadas debe ser de entre 4,8 o 6 kN/m2.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 15. Presión lateral del Concretop = wh (kPa)p = presión lateral del suelo (kPa, kN/m2)w= peso unitario del concreto fresco (kN/m3)h = profundidad de colocación del concreto (m) Para concreto que tiene un asentamiento de 175mm o menor y colocado con vibración interna en espesores de 1.2m o menos, el encofrado debe ser diseñado para soportar una presión lateral igual a:ColumnasPmax = presión lateral máxima (kPa, kN/m2)R = rata de colocación (m/h)T = temperatura del concreto durante la colocación (°C).Cw = coeficiente por peso unitario del concretoCc = coeficiente químicoCon un máximo de 150CwCc y mínimo de 30Cw (kPa, kN/m2), pero no mayor quewh.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 16. MurosCon una rata de colocación menor de 2.1 m/h y colocado en alturas que no exceden 4.2m.Con un mínimo de 30Cw (kPa), pero no mayor quewh.Con una rata de colocación menor de 2.1 m/h y colocado en alturas que exceden 4.2m y para todos los uros con ratas de colocación entre 2.1 y 4.5 m/hCon un máximo de 100CwCc y un mínimo de 30Cw (kPa), pero no mayor quewh.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 18. Cargas horizontalesLas abrazaderas y puntales se diseñan para que resistan cargas horizontales como: sismo, viento, tensión de los cables, apoyos inclinados, descargas del concreto, arranque de equipos.Carga horizontal de viento: Para encofrados de edificios mínimo 1,5 kN/ml del borde de piso o 2% del peso muerto total del encofrado distribuido como carga uniforme por metro lineal de borde de losa.
  • 19. Para encofrados de muros expuestos al medio ambiente, mínimo 0,72 kN/m223/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 20. Tabla 8.2 Presión lateral máxima para el diseño de encofrados para columnas.Velocidad p, presión lateral máximaKg/m2, para la temperatura indicadade colocacion32ºC27ºC21ºC15ºC10ºC4ºCR 30,5 cm/hr1Rige mínimo 2929 Kg/m2233369402849881116424851275317434761180133951276225636624028137115636005732474150458015631786688484228463851271753200977639521951275678194522328642106191056156225213724559521117181161036777232826791040012817126S917324251929021127913915137080787527113125121571464714756884222902334813036168544952132843795146471895211061936674241201049711718404944652211474128174433241245013915446526134271464728144033014647Rige máximo 14647 Kg/m223/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 21. Las abrazaderas para encofrados de muros deben diseñarse para una carga horizontal mínima de 1,5 kN/ml de muro, aplicada en la parte más alta.Si el hormigón se bombea desde la base de un encofrado. El encofrado debe diseñarse para una carga hidrostática whmás un mínimo del 25% de la presión de bombeo.Para el diseño de los puntales considerar: carga de la losa, carga viva, cargas de paredes, peso y carga muerta del hormigón y encofrado, tiempo entre la colocación de pisos sucesivos, entre los principales.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 22. Factores de seguridad mínimos de accesorios para encofrado.Estos factores están basados en la resistencia última del accesorio.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 23. El refuerzo diagonal tiene por objetivo resistir cargas laterales y evitar la inestabilidad de los elementos individuales.Se pueden diseñar amarres horizontales en cualquier dirección de tal manera que permitan asegurar la relación de esbeltez l/r para la carga soportada.l = longitud sin soporte.r = radio de giro mínimo.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 25. 23/06/2011mfvalarezo@gmail.comVerificar encofrado: ubicación, dimensión, hermético, alineado, usa agente desmoldantey limpieza. Manual para Supervisar Obras de Concreto, ACI 311-92.
  • 26. Recomendaciones Generales.Los constructores deben cumplir con los reglamentos locales, nacionales e internacionales relacionados con la seguridad.Las fallas en le encofrado pueden atribuirse a errores humanos, materiales, equipos de mala calidad o diseños inadecuados.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 27. Deficiencias en la Construcción de Encofrados.Clavado, atornillado o fijación.Refuerzo lateral inadecuado.Uso de madera en mal estado.Uso de vibradores externos en encofrados no adecuados.Armado inadecuado.Extremos de encofrados mal colocados.Remoción prematura de soportes.Inadecuado apoyo en el terreno.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 28. Inadecuado apoyo en el terreno.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 29. Conexión inadecuada de los puntales a vigas, travesaños o largueros.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 30. 23/06/2011mfvalarezo@gmail.comPrácticas de Construcción y Mano de Obra.Verifique el número, tipo y localización de puntales.
  • 31. Verificar que el área de apoyo de los puntales sea adecuada.
  • 32. Coloque los puntales que soportan pisos sucesivos directamente sobre los que están abajo.Manual para Supervisar Obras de Concreto, ACI 311-92.
  • 33. En algunos trabajos puede ser necesario ajustar el apuntalamiento por medio de gatos de tornillo, para mantener los niveles apropiados.Asegúrese que los encofrados den como resultado concreto endurecido de las dimensiones, alineamiento y acabado superficial requerido.Use puntales, separadores y elementos de encofrado suficientemente rígidos para evitar abultamiento. 23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 35. Superficies con inclinaciòn mayor de 1.5H a 1V, deben tener un encofrado superior a fin de mantener la forma del concreto durante el colado.El asentamiento y pandeo puede controlarse construyendo una contraflecha en el encofrado. Contraflecha para losas y vigas es 2mm/m, generalmente.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 36. Encofrado y apuntalamiento que soporta losas con juntas de construcción.Las juntas de contracción, construcción y aislamiento deben instalarse conforme se especifique.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 37. Irregularidades en la superficieLas irregularidades graduales se revisan con una plantilla de 1.50m y laminas graduadas. La plantilla consistente en una regla de borde recto para superficies planas y un dispositivo adecuado para superficies curvas.A: superficies expuestas al público.B: texturas rugosas que van a recibir estuco, yeso o paneles de madera.C : superficies expuestas permanentemente (no se especifica otro acabado).D : no importa la rugosidad, superficies permanentemente ocultas.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 38. Instalación Reapuntalamiento: La ubicaciòn inapropiada de puntales de piso a piso puede crear tensiones de flexión para las cuales la losa no fue diseñada.Apuntalamiento23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 39. Prevención de la rotación en marcos de losa o viga. Un solo lado.Prevención de la rotación en marcos de losa o viga. Dos lados.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 40. DesencofradoEl ingeniero debe especificar la resistencia mínima que debe alcanzar el hormigón para poder retirar el encofrado y los puntales.En elementos horizontales, en ningún caso deben quitarse los soportes del encofrado y puntales, antes de que el hormigón alcance como mínimo el 70% de la resistencia de diseño.Secuencia de desencofrado para losas en dos direcciones.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 41. Periodos de tiempo para desencofradoEl tiempo representa un numero acumulado de días/horas durante las cuales la temperatura ambiente es superior a 10°C. Estos periodos pueden reducirse para hormigones de alta y temprana resistencia o aumentarse si la temperatura es inferior a 10°C ò se usan agentes retardantes.23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 42. Periodos de tiempo para desencofrado23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 45. Separadores para encofrado.Cargas de trabajo desde 450kg a màs de 22.5 Ton23/06/2011mfvalarezo@gmail.com
  • 48. 23/06/2011mfvalarezo@gmail.comSEPARADORES REUSABLES DE HIERROFunda de separadorSEPARADORES
  • 49. Anclajes para encofradoEspaciadores para encofrado23/06/2011mfvalarezo@gmail.com