Proceso Constructivo de Forjados de Hormigón, Presentación

Proceso Constructivo de Forjados de Hormigón

Proceso constructivo de forjados de hormigón

1. Introducción
2. Consideraciones generales
3. Análisis de los procedimientos constructivos

4. Método simplificado de Grundy y Kabaila

5. Cimbrado y descimbrado

6. Cimbrado y recimbrado

7. Otras variantes
8. Limitaciones del método
9. Determinación del plazo de descimbrado
10. Conclusiones y recapitulación
11. Problema resuelto en clase

Introducción a la Cimbra

Cimbra: estructura para el sostenimiento de una construcción destinada a salvar un vano:

• Para su sustentación durante el proceso constructivo, mientras el hormigón no presenta suficiente resistencia.
• Para garantizar la seguridad de los trabajadores hay que entablar la superficie completa del forjado en que se coloquen bovedillas.

Puntal: pie derecho o inclinado, usualmente de madera o metálico, para sostener otros elementos, trabajando a compresión (UNE). Capacidad a compresión (pandeo). Regulables en altura. fijación de tablones mesante clavos sepandaIntroducción

Problema Planteado en la Construcción

Durante el proceso constructivo varían: v las propiedades del hormigón v las cargas actuantes v el esquema estático (estructuras evolutivas). Durante la construcción a menudo se originan grandes esfuerzos, que pueden incluso superar a los de servicio, debido a la transmisión de cargas desde los forjados superiores cimbrados. Es necesario comprender el proceso constructivo para evitar accidentes y patología. Estas solicitaciones han de tenerse en cuenta al dimensionar el forjado, y a la hora de programar la obra (Plan de obra).

Evolución de las Propiedades del Hormigón

Evolución de las propiedades del hormigón Resistencia a compresión Resistencia a flexotracción (fisuración, flechas) Módulo de deformación (flechas) EVOLUCIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE HORMIGÓN MEDIO (EHE)

1,4 1,3 1,2 1,1 1 PROPIEDAD 0,9 0,8 -fct/fct,28 0,7 0,6 -Ec/Ec,28 h.end.normal 0,5 0,4 0,3 -Ec/Ec,28 h.end rápido 0,2 0,1 0 4 0 7 14 21 28 35 42 49 56 EDAD (dias) -+-fc/fc,28Introducción - Objetivos

Objetivos del Proceso Constructivo

Conseguir una comprensión de los diversos procedimientos constructivos en edificios con forjados de hormigón, y por extensión las estructuras evolutivas. > Concienciar acerca de las solicitaciones que se producen durante el proceso constructivo pueden ser más desfavorables que las que se producen durante la vida en servicio. > Proporcionar un método racional para determinar las cargas actuantes en forjados y cimbras en cada etapa, y efectuar las comprobaciones pertinentes. Proporcionar pautas para efectuar la PROGRAMACIÓN DE LA OBRA, a fin de evitar accidentes, y daños en los elementos estructurales y no estructurales (particiones, cerramientos, acabados, instalaciones ... ). Transmitir las diversas vías de reducir el plazo de ejecución de la obra, y las comprobaciones necesarias para no comprometer la seguridad. > Concienciar de la necesidad de establecer y cumplir medidas de PREVENCIÓN DE RIESGOS así como la trascendencia de un CONTROL DE CALIDAD adecuado.Consideraciones generales

Consideraciones Generales de la Cimbra

La cimbra ha de asegurar: a La seguridad de los trabajadores durante el proceso constructivo. La transmisión de los esfuerzos verticales y horizontales a la planta. inferior firme o al suelo. Base firme de las cimbras: Terreno u Forjado sanitario: forjado autorresistente para aislar el edificio del terreno, generalmente sobre enanos, disponiendo una cámara ventilada de 50-80 cm. a Forjado inferior Momento crítico: hormigonado Macizado Viga de atado ≥ 10 cm Mallazo + Forjado negativos de forjado 1 Varlable . Vigueta 5 cm Bovedilla Apoyo de viguetaen Mureta de carga de fábrica de ladrillo ancho en función de la carga a soportar Varlable Varlable * Viga o cimentación corrida

Estabilización Temporal y Puntales

La estabilización temporal frente a acciones horizontales se suele realizar mediante: Kg Castilletes autoestables. Ka Triangulación parte superior de la cimbra. « Atado de elementos de la cimbra a la estructura resistente (pilares, pantallas, núcleos, ... ). Generalmente se utilizan 2 o 3 juegos de puntales, lo que condiciona el número de plantas simultáneamente cimbradas Económicamente no es factible cimbrar hasta el suelo. « Descimbrar permite particiones, instalaciones, acabados.

Acciones y Coeficientes de Seguridad

Acciones y coeficientes parciales de seguridad durante la construcción: El CTE no incluye sobrecarga de construcción. El CTE y la EHE/08 adopta los mismos coeficientes parciales de seguridad para situaciones persistentes o transitorias. a Tradicionalmente se considera una sobrecarga de construcción de 1,0 kN/m2, pero algunos autores llegan hasta 1,5 kN/m2. En normas anteriores, los coeficientes parciales de seguridad eran menores en construcción que en uso.Procedimientos constructivos

Procedimientos de Cimbrado

Procedimientos de cimbrado: Xa Cimbrado y descimbrado (n=2,3) XD Cimbrado con recimbrado (n=2,3) «ª Clareado: con dos juegos de puntales se involucran tres plantas cimbrado hormigonado forjado descimbrado Notación adoptada

Método Simplificado de Grundy y Kabaila

Hipótesis del Método Simplificado

Hipótesis del método simplificado: Cada forjado se caracteriza por su rigidez, EI, que se supone constante. o Los puntales se consideran infinitamente rígidos por lo que, ante aplicación de una carga, todos los forjados conectados por puntales experimentan la misma flecha. K P= K.S ; P = K S=P = = P K Los puntales sólo trabajan a compresión. D Se desprecian los efectos derivados de las deformaciones diferidas del hormigón. Las cargas de los puntales se asimilan a cargas uniformemente repartidas a todo el forjado. Los efectos de retracción y fluencia pueden ser despreciados.

Estado de la Estructura al Finalizar

Estado de la estructura una vez finalizado el proceso constructivo La carga que tendrá que soportar cada forjado "i" al finalizar el proceso constructivo, q, engloba peso propio y sobrecargas de construcción. E,I, qi E.I; 91 1-1 ·

Determinación de la Carga Resultante

Determinación de la carga resultante en juegos de puntales En cada etapa hay que calcular la carga que cada forjado absorbe y transmite a la estructura (Q) y la carga actuante en los puntales debajo de cada forjado "i" (p) Pi+2 qi+1 Li+1 Pi+1 =(Pi+2 +9;+) Li+l i Q1-1 i-1 qi-1 Pi = Pi+ + q1 - Qi

Reparto de Cargas al Hormigonar

Reparto de cargas al hormigonar nueva planta > Si hay "m" plantas cimbradas al hormigonar el forjado superior (m) cada uno de los m-1 forjados colaborantes ve incrementada su carga total Q en: 0 AO i E qm m m-1 i=1 Qm m-1 + 40 m-1 Qi +421

Reparto de Cargas al Descimbrar

Reparto de cargas al descimbrar la planta inferior Si hay m plantas cimbradas, al descimbrar la inferior (1) la diferencia entre la carga Q1 que soportaba y su carga q1 se reparte entre el resto de los forjados (i=2, ... ,m) E. . I. = (Q-q;) i m ΣΕ. Ι. i=2 Qm +40, m Qi +40 91

Cimbrado y Descimbrado

Ejemplo de Cimbrado y Descimbrado

Ejemplo de cimbrado y descimbrado Dos juegos de puntales n=2, u E. constante o Suelo de la planta inferior infinitamente rígido I q I q I q I q I q Estructura finalizada

Cimbrado n=2, E. constante

Cimbrado n=2, E. constante I q I q I q I q I q 1.Hormigonado forjado P1 (0d) 1.0 0 =1 1.0 0 =2 2.0 2.Hormigonado forjado P2 (d) 1.0 1 1.0 =0 1 =0V 3.Descimbrado forjado P1 1.0 0 1.0 =1 1.5 =0.5 1.5 =0V 4.Hormigonado forjado P3 (2d) 1.0 0.44 1.0 =0.56 1.56 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 9.Descimbrado forjado P4 Estructura finalizada 1.0 0 1.0 0.25 =0.75 1.0 1.75 1.0 1.0 5.Descimbrado forjado P2 6.Hormigonado forjado P4 (3d) 7.Descimbrado forjado P3 1.0 0 =1.0 1.0 1.12 =0.38 1.0 =0.88 1.88 1.0 =0V 1.0 1.0 1.0 8.Hormigonado forjado P5 (4d) 1.0 0.62 1.0 =1.0 1.0 1.38 1.0 =0V 2.25 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 =0V 0.75 =1.25 1.0 =0V 0 =1 1.0 1.0 1.0

Cimbrado n=3, Ec constante

Cimbrado, n=3, Ec constante, suelo de la planta inferior infinitamente rígida (Calavera)

0 0.48 0.80 1 0.54 1.20 0.26 0.00 1.05 1.38 1 0.74 1.40 0.49 0.82 0 0.11 0.45 0.71 1.04 1.40 1 0.89 1.65 1.03 1.38 0 1 1.34 1.45 1.76 2.03 2.38 1 1 0 0.68 0,44 0.77 0 1 1.93 1.77 1 1 1 1 2 C 0.33 D 0 0 0 0 1 1.33 1 1 2 2 3 CICLO 1a 1b 2a 2b 3a 3d-d , 3d 4a 4d-d . 4d Tabla resumen Cimbrado (Ec=cte) Carga máxima en forjados (plazo-edad) Carga máxima en puntales n=2 2.25q (3d - d) 2q n=3 2.36q (6d - 3d) 3q 7b 7d TIEMPO d-d, d 2d-d , 2d 3b 4b 5a 5d-d, 5b 5d 6a 6d-d, 6b 6d 7a 7d-d , Considerando variación temporal de E incremento cargas < 0,1q 1 0 1.82 1. 44

Cimbrado y Recimbrado

Proceso de Cimbrado con Recimbrado

Proceso de cimbrado con recimbrado: Se cimbra la primera planta, y se hormigona el forjado Se descimbra a la edad prefijada, por lo que el forjado se deforma libremente, transmitiendo a la estructura su peso propio Se vuelve a colocar la cimbra (recimbrado), ajustando los puntales sin que entren en carga D Los puntales trabajarán ante cargas adicionales o Se repite el proceso para las sucesivas plantas 91 0 91 cimbrado 91 91 q1 q1 0 0 descimbrado recimbrado

Cimbrado-Recimbrado n=2, Ec constante

Cimbrado-recimbrado n=2, Ec constante, suelo de la planta inferior infinitamente rígida (Calavera)

0 0 1 1 1.5 1 0 0 0.5 0 1 1 1.5 1 1.5 1 0 0 0.5 0 0 0 1 1 1 1.5 1 1 1 0 CICLO TIEMPO 1a d-d, 1b 2a 2d-d, 2b 2d 3a 3d-d , 3a' 3d-d , 3b 3d 4a 4d-d , 4a' 4d-d , 4d Tabla resumen Cimbrado-recimbrado (Ec=cte) Carga máxima en forjados (plazo-edad) Carga máxima en puntales n=2 1.50q (3d - 2d) q n=3 1.33q (3d - 2d) q 4b d

Ejemplo de Cimbrado con Recimbrado

Ejemplo de cimbrado con recimbrado Dos juegos de puntales n=3, D E. constante D Suelo de la planta inferior infinitamente rígido I q I q I q I q I q Estructura finalizada

Cimbrado-Recimbrado n=3, E. constante

Cimbrado-recimbrado n=3, E, constante q q q 0 =1 q q 1.Hormigonado forjado P1(0d) 1.0 1.0 =OV 0 2.Descimbrado- recimbrado P1 1.0 0 =1 1.0 1.0 =1 1.0 3.Hormigonado forjado P2 (d) 1.0 1.0 1.0 =0 1.0 =OV 0 4.Descimbrado- recimbrado P2 Estructura finalizada 1.0 0 1:0 =1 1.0 =1 110 1.0 =1 1.0 5.Hormigonado forjado P3 (2d) 6.Descimbrado- recimbrado P3 7.Hormigonado forjado P4 (3d) 8.Descimbrado- recimbrado P4 1.0 0 =1 1.0 1.3 1.0 =0.66 1.3 1.0 =0.33 1.0 1.0 =0 1.3 =0 1.0 1.0 1.3 =0V 1.0 0 =1 1.0 1.3 =0 1.0 1.0 1.0 =0.33 =0V 110 1.0 1.0 9.Hormigonado forjado P5 (4d) 1.0 1.0 =0 110 1.0 =0.66 1.3 =0V 1.0 0 1.0 1.0 1.0