Guía Práctica para Diseño de Encofrados Verticales de Madera

GUIA PRACTICA DE DISEÑO DE ENCONFRADOS DE MADERA

DESARROLLADO POR: Ing. John D. Mejía, MSCE Abril 2014

Índice de Contenidos

1.

Detalles generales del elemento a vaciar. ........................................................................................... 1

2.

Estimar la presión lateral del concreto ................................................................................................ 1

3.

Chequear la resistencia del Encofrado ................................................................................................. 2 3.1 Resistencia piezas de moldeo del Encofrado y espaciamiento parales (listones verticales) ............................................................................................................................................................ 2 Resistencia a flexión de piezas de moldeo (Plywood) ................................................................... 2 Deflexión máxima admisible de piezas de moldeo (Plywood) ................................................... 3 Chequeo a cortante de piezas de moldeo (Plywood) ..................................................................... 3 Conclusión Distancia Máxima Parales Verticales ........................................................................... 3 3.2 Sección parales (listones verticales) y espaciamiento largueros (listones horizontales) ...................................................................................................................................................... 4 Resistencia a flexión de parales .............................................................................................................. 4 Deflexión máxima admisible de parales .............................................................................................. 5 Chequeo a cortante de parales ................................................................................................................ 5 Conclusión Distancia Máxima Largueros (Listones Horizontales) ........................................... 5 3.3

Sección largueros (listones horizontales) y espaciamiento conectores ........................ 6

Chequeo de largueros a Flexión.............................................................................................................. 6 Chequeo a cortante de largueros ........................................................................................................... 6 Conclusión Distancia Máxima Largueros (Listones Horizontales) ........................................... 6 3.4 4.

Capacidad y sección conectores ..................................................................................................... 7

Conclusiones .................................................................................................................................................. 7

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1.

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Detalles generales del elemento a vaciar. DATOS ELEMENTO l= 2.072 m A= h=

20.7293 m2 2.6 m

V=

53.8962 m3

Elemento octagonal con lados de 2.072m de longitud. El área se calculo usando la formula:

2.

Estimar la presión lateral del concreto El cálculo de la presión lateral del concreto se realizo de acuerdo a los lineamientos del ACI-347-04, "Guide to Formwork for Concrete".

Las características del concreto y el proceso de vaciado que influyen en la presión lateral se detallan a continuación

R= T= C w= Cc = ρ= g=

FACTORES 0.84 m/hr 20.00 °C

14m3 de Hormigón/hr

1.00

Coeficiente Peso Unitario

1.20 2400.00 Kg/m3 9.80 N/Kg

Coeficiente Químico

1

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Se asume un con la finalidad de tomar en consideración cualquier omisión de carga que se pueda presentar durante el proceso de vaciado.

3.

Chequear la resistencia del Encofrado

Para el chequeo de la resistencia del encofrado, se comprobaron la resistencia a flexión, a cortante y la deformación máxima admisible para los elementos del encofrado, dígase piezas de moldeo (plywood) y piezas de refuerzo (parales, largueros, cordales y tensores).

3.1 Resistencia piezas de moldeo del Encofrado y espaciamiento parales (listones verticales)

W= E= Fb=

Plywood Specs (lb-ft) 0.75 in 1,500,000.00 psi Modulus of Elasticity, 1544 psi Bending Stress-Single Use

Fv= Fb=

57.6 psi Rolling Shear Stress-Single Use 1930 psi Bending Stress-Single Use

Fv=

72 psi Rolling Shear Stress-Single Use

S=

0.412 in3

Section Modulus

I=

0.193 in4

Section Inertia

Plywood Specs (SI) W=

1.91 cm

E=

105460.50 Kg/cm2

Fb=

108.55 Kg/cm2

Fv=

4.05 Kg/cm2

Fb=

135.69 Kg/cm2

Fv=

5.06 Kg/cm2 cm3

S=

6.75

I=

3.16 cm4

Modulus of Elasticity, Bending Stress-Single Use Rolling Shear Stress-Single Use Bending Stress-Single Use Rolling Shear Stress-Single Use Section Modulus Section Inertia

Resistencia a flexión de piezas de moldeo (Plywood)

Distancia máxima admisible parales (listones verticales) para uso único Distancia máxima admisible (listones verticales)parales para re-uso 2

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Deflexión máxima admisible de piezas de moldeo (Plywood) Se chequea si la deflexión de la piezas de moldeo cumplen con los parámetros l/360 o 0.40cm. Para chequear el parámetro l/360, se usa la siguiente ecuación:

Para chequear el parámetro 0.40cm, se usa la siguiente ecuación:

Chequeo a cortante de piezas de moldeo (Plywood)

para encofrados continuos

Distancia máxima admisible parales (listones verticales) para uso único Distancia máxima admisible parales (listones verticales) para reusable

Conclusión Distancia Máxima Parales Verticales Para el plywood de 3/4" propuesto, se requiere parales verticales a una distancia máxima de 22.04cm. Según decisión del equipo técnico, la distancia entre ejes de los parales verticales será de 0.15m, menor a la distancia máxima permisible.

3

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3.2 Sección parales (listones verticales) y espaciamiento largueros (listones horizontales) Se asume el uso de parales de 2"x4" confinado por medio de largueros (listones horizontales) con un espaciamiento de 30cm.

b= d= E=

Studs Specs (lb-ft) 1.50 in 3.50 in 1600000.00 psi Modulus of Elasticity,

Fb=

900.00 psi Bending Stress-Single Use

Fv=

180.00 psi Rolling Shear Stress-Single Use

F'b= F'v=

1687.50 psi Bending Stress-Single Use 225.00 psi Rolling Shear Stress-Single Use

S=

3.06 in3

Section Modulus

I=

5.36 in4

Section Inertia

Studs Specs (SI) b= d= E=

3.81 cm 8.89 cm 112491.20 Kg/cm2 Modulus of Elasticity,

Fb=

63.28 Kg/cm2 Bending Stress-Single Use

Fv=

12.66 Kg/cm2 Rolling Shear Stress-Single Use

F'b= F'v=

118.64 Kg/cm2 Bending Stress-Single Use 15.82 Kg/cm2 Rolling Shear Stress-Single Use

S=

50.14 cm3

I=

223.10 cm4

Section Modulus Section Inertia Carga distribuida en parales

Resistencia a flexión de parales

4

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Deflexión máxima admisible de parales Se chequea si la deflexión de la piezas de moldeo cumplen con los parámetros l/360 o 0.40cm. Para chequear el parámetro l/360, se usa la siguiente ecuación:

Para chequear el parámetro 0.40cm, se usa la siguiente ecuación:

Chequeo a cortante de parales

Distancia máxima admisible largueros (listones horizontales) para uso único

Conclusión Distancia Máxima Largueros (Listones Horizontales) Para los parales 2"x4" propuestos se requiere unos largueros que tengan una separación máxima de 62.32cm, con la finalidad de cumplir con los esfuerzos de flexión, cortantes y las deflexiones máximas. Según decisión del equipo técnico, la distancia entre ejes de los parales horizontales será de 30cm en la zona inferior del encofrado, pudiendo aumentarse a 50cm a partir del tercer larguero.

5

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3.3 Sección largueros (listones horizontales) y espaciamiento conectores Se asume el uso de dos largueros de 2"x4", con vanos que no excedan los 50cm, referente a los puntos de colocación de los conectores. Chequeo de largueros a Flexión

La solución propuesta por el equipo técnico consiste de 2 largueros 2"x4", con un modulo de sección en conjunto de 50.14cm, entonces la sección trasversal del larguero tendrá un modulo de sección total:

Chequeo a cortante de largueros

OK

Conclusión Distancia Máxima Largueros (Listones Horizontales) Según los resultados, tanto la sección seleccionada para los largueros como la separación entre los conectores.

6

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3.4 Capacidad y sección conectores Para los conectores se consideraron barras lisas de acero de Ø3/8", con una resistencia mínima a tracción de 2,800Kg/cm2.

La resistencia de una barra Ø3/8", tomando en consideración el factor de seguridad de 2.0 dado en la Tabla 2.3 del ACI-347-04, sería la siguiente:

Cantidad de barras Ø3/8"

4.

Conclusiones

Elemento Parales (Listones Vert.) Largueros (Listones Horiz.) Conectores (Ø3/8")

Sección 2"x4" 2"x4" 2"x4"

7

Smin / UDmin 22.04cm 62.32cm 3/cara/larguero