Bases fundamentales del encofrado

Los principios de un buen encofrado se basan en las mismas teorías básicas de marcos utilizadas en el diseño y construcción de marcos estructurales permanentes. El encofrado debe poder resistir las fuerzas de construcción que, en muchos aspectos, pueden ser más severas que las experimentadas por la estructura completa. Es imperativo que cada componente del encofrado se erija de acuerdo con los dibujos del encofrado para garantizar que todas las cargas de construcción estén soportadas de manera segura.

Aunque el encofrado es de naturaleza temporal, los métodos utilizados en el encofrado de edificios deben cumplir con todas las especificaciones del código de construcción que se aplican al material particular que se utiliza. Cada componente del encofrado debe poder soportar su carga desde dos puntos de vista: (1) resistencia, basada en las propiedades físicas del material utilizado, y (2) capacidad de servicio, la capacidad de las secciones seleccionadas para resistir las cargas anticipadas sin exceder los límites de deflexión.

Factores importantes para la construcción de encofrados

• Las formas deben ser lo suficientemente fuertes como para soportar la presión del hormigón plástico y mantener su forma durante la operación de colocación del hormigón.
• Las formas deben ser lo suficientemente apretadas para evitar que el concreto húmedo se filtre a través de las juntas y cause aletas y crestas antiestéticas.
• Las formas deben ser fáciles de manejar en el trabajo.
• Las secciones del encofrado deben ser de un tamaño que pueda levantarse en su lugar sin demasiada dificultad y transportarse de un trabajo a otro si es necesario.
• Las formas deben hacerse para que quepan y se abrochen con bastante facilidad.
• El diseño debe ser tal que las formas, o secciones de ellas, puedan ser removidas sin dañar el concreto o ellos mismos.
• Se deben hacer formas para que los trabajadores puedan manejarlos de manera segura.

Encofrado cargas y presiones

La consideración básica en el diseño de formularios es la resistencia: la capacidad de los formularios para soportar, sin desviaciones excesivas, todas las cargas y fuerzas impuestas durante la construcción. Surgen dos tipos de problemas en el diseño del encofrado: (1) las formas horizontales deben soportar cargas de gravedad basadas en la masa del concreto, el equipo de construcción y el equipo, y el peso del encofrado en sí y (2) las formas verticales deben resistir principalmente las presiones laterales debido a una altura particular de hormigón plástico.

Las formas de muros y columnas son ejemplos en los que las presiones laterales del concreto son una preocupación principal, mientras que el encofrado que soporta una losa estructural debe diseñarse para soportar cargas por gravedad. Además de las presiones de hormigón y las cargas de gravedad, todo el encofrado debe ser capaz de resistir las fuerzas laterales debidas al viento y las fuerzas causadas por los equipos eléctricos, como los buggies eléctricos, durante la colocación del hormigón.

Cargas del encofrado

Se consideran dos tipos de cargas por gravedad en los cálculos de diseño: cargas muertas y cargas vivas. El peso del encofrado y el hormigón plástico se consideran cargas muertas, mientras que los trabajadores y los equipos se consideran cargas vivas.

El concreto plástico puede variar en masa de 40 a 375 lb / cu ft (645 a 6,025 kg / cum), dependiendo del tipo de agregados utilizados en la mezcla. El concreto de densidad normal hecho de agregados naturales de arena y grava tiene una unidad de masa que oscila entre 140 y 150 lb / cu ft (2,250 y 2,400 kg / cu m), incluido el refuerzo. El encofrado en sí puede variar de 3 a 15 psf (0.15 a 0.75 kN / m2).

Presión del concreto en el encofrado

La presión lateral ejercida por el hormigón plástico sobre el encofrado vertical es de naturaleza bastante compleja y se ve afectada por varios factores. El concreto recién colocado inicialmente actúa como un líquido, ejerciendo presión fluida o hidrostática contra la forma vertical. Debido a que la presión hidrostática en cualquier punto de un líquido es el resultado del peso del fluido anterior, la densidad de la mezcla de concreto influye en la magnitud de la fuerza que actúa sobre la forma. Pero, dado que el concreto fresco es un material compuesto en lugar de un verdadero líquido, las leyes de presión hidrostática se aplican solo aproximadamente y solo antes de que el concreto comience a fraguar.

La tasa de colocación también afecta la presión lateral. Cuanto mayor sea la altura a la que se coloca el concreto mientras toda la masa permanece en la etapa líquida, mayor será la presión lateral en la parte inferior de la forma.Las temperaturas del concreto y la atmósfera afectan la presión porque afectan el tiempo de fraguado. Cuando estas temperaturas son bajas, se pueden colocar mayores alturas antes de que el concreto en el fondo comience a endurecerse y, por lo tanto, se acumulan mayores presiones laterales.La vibración aumenta las presiones laterales porque el concreto se consolida y actúa como un fluido para la profundidad total de la vibración. Esto puede causar aumentos de hasta un 20% en las presiones sobre aquellos incurridos por spading. Otros factores que influyen en la presión lateral incluyen la consistencia o fluidez de la mezcla, el tamaño máximo del agregado y la cantidad y ubicación del refuerzo.

Tasa de colocación

La tasa de colocación depende del tipo de equipo que se utiliza para distribuir el concreto. Una bomba de concreto es la forma más eficiente de colocar concreto, ya que el concreto puede colocarse continuamente. En el caso de paredes y columnas, esto puede dar lugar a presiones de hormigón relativamente altas en el encofrado. La tasa de colocación normalmente se expresa en pies (metros) de concreto colocado por hora.