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Empuje del hormig贸n fresco sobre un encofrado

b_prodotti-49922-reldcecf40d-bd5e-4e0f-ba71-cfbf27d699a9El peso y la presi贸n del hormig贸n fresco son los factores que condicionan el dimensionamiento de los encofrados, por encima de los efectos del peso propio, el viento, la nieve y las sobre carga de uso, entre otros. No obstante, el establecimiento de las solicitaciones del hormig贸n antes de su endurecimiento requiere un apartado para entender los factores b谩sicos que permiten cuantificar, aunque sea de forma aproximada, estas acciones.

Al igual que ocurre con los 谩ridos sin cohesi贸n (arena, grava, etc.), al verterse el hormig贸n fresco sobre un plano vertical, 茅ste adoptar谩 una forma de cono de revoluci贸n con un 谩ngulo de talud natural o 谩ngulo de rozamiento interno. Si se trunca dicho cono con un encofrado, las paredes se ven sometidas a lo que se llamar谩 presi贸n granulost谩tica.

Si se anula dicho 谩ngulo de rozamiento interno mediante el proceso del vibrado del hormig贸n, 茅ste se comporta paulatinamente como un fluido imperfecto, ejerciendo una presi贸n distinta que se denominar谩 presi贸n hidrost谩tica. Entre una capa ya vibrada, que ha recuperado su 谩ngulo de rozamiento interno, y que ejerce una presi贸n sobre las paredes de tipo granulost谩tica, y la siguiente capa que est谩 en proceso de vibraci贸n, -y por tanto con presi贸n hidrost谩tica- debe existir una zona de transici贸n para que se mantenga la continuidad de las leyes de presiones.

Orden de influencia de las variables en la m谩xima presi贸n lateral (Santilli, 2010)

Orden de influencia de las variables en la m谩xima presi贸n lateral (Santilli, 2010)

El progresivo endurecimiento del hormig贸n hace que se dejen paulatinamente de ejercer presiones sobre el encofrado al ir aumentando el espesor hormigonado, por tanto existe cierta profundidad l铆mite Ta por debajo de la cual el hormig贸n ya ha fraguado, y se mantiene la presi贸n constante al valor m谩ximo alcanzado durante el proceso de hormigonado. Por tanto existe una limitaci贸n al crecimiento indefinido de las presiones del hormig贸n con la profundidad.

Otra limitaci贸n es la cuasi-constancia de las presiones a partir de una nueva profundidad l铆mite Te por el llamado efecto silo al hormigonar elementos de espesores reducidos en relaci贸n con su dimensi贸n vertical.

Por tanto, tomando como altura l铆mite la menor de los valores antes citados, se puede completar, para cada fase del hormigonado, la ley de presiones sobre el encofrado, tal y como se representa en la figura siguiente.

Empuje del hormig贸n fresco

Empuje del hormig贸n fresco

Ha de tenerse en cuenta que el espesor de pared a llenar no tiene influencia en la presi贸n del hormig贸n, pero s铆 la velocidad de llenado vertical, y por tanto en paredes delgadas se tendr谩n mayores presiones. La presi贸n no se transmite por debajo de 2,20 m, aproximadamente. La presi贸n es m谩xima entre 0潞 C y 10潞 C, bajando considerablemente la presi贸n a partir de 15潞 C, ya que cuanto mayor es la temperatura de curado, menor es el tiempo de endurecimiento. El vibrado excesivo devuelve al hormig贸n su fluidez y por tanto hace aumentar peligrosamente la presi贸n. Tambi茅n puede existir un efecto din谩mico en el vertido del hormig贸n que modifique las hip贸tesis. Asimismo los retardadores y fluidificantes aumentan la presi贸n del hormig贸n.

Despu茅s de miles de resultados pr谩cticos en obra parece factible adoptar, como datos en primeras estimaciones, las hip贸tesis siguientes (Ricouard, 1980):

  • Para vertidos r谩pidos (5m/h) carga triangular de 2,50 m. de altura con 4.800 kg/m2聽en la base.
  • Para vertidos lentos se supone una carga uniformemente repartida de 3.600 kg/m2. Los cantos de los puentes-losa son peque帽os en comparaci贸n con otras dimensiones, por tanto esta 煤ltima hip贸tesis de carga ser铆a la adecuada para el c谩lculo de los empujes horizontales.

 

Fuente: http://estructurando.net/2012/06/28/el-empuje-del-hormigon-fresco/

Fuente: http://estructurando.net/2012/06/28/el-empuje-del-hormigon-fresco/

Para calcular el empuje del hormig贸n fresco se emplea normalmente una norma DIN o la norma ACI.聽La norma DIN 18218 establece una serie de f贸rmulas emp铆ricas desarrolladas a partir de datos experimentales.聽Para consideraciones m谩s rigurosas en el c谩lculo de las presiones del hormig贸n durante el proceso de vertido, vibrado y endurecimiento, nos remitimos a la bibliograf铆a espec铆fica. Algunos enlaces que os pueden ser de inter茅s son los siguientes:

Estructurando:聽http://estructurando.net/2012/06/28/el-empuje-del-hormigon-fresco/

Roadin:聽https://roadin.wordpress.com/2012/06/08/calcula-el-empuje-del-hormigon-fresco-calculadora-online/

Referencias:

LORENZO, P.J. (2015). Estudio de criterios de dise帽o y c谩lculo de encofrados de elementos verticales. Aplicaci贸n a varias estructuras. Trabajo Fin de Grado. Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia. (link)

RICOUARD, M.J. (1980). Encofrados. C谩lculo y aplicaciones en edificaci贸n y obras civiles. Editores T茅cnicos Asociados, S.A. Barcelona.

SANTILLI, A. (2010). Empuje lateral del hormig贸n fresco sobre elementos de encofrado vertical: estudio experimental y desarrollo de un modelo emp铆rico. Tesis doctoral. Unversidad de Navarra (link)

MART脥, J.V.; YEPES, V.; GONZ脕LEZ, F. (2004). Temas de procedimientos de construcci贸n. Cimbras, andamios y encofrados. Editorial de la Universidad Polit茅cnica de Valencia. Ref. 2004.441.

 

22 junio, 2017
 
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