Cimbrado: Marco Normativo y partes que intervienen en la construcción de un edificio

En el siguiente vídeo, te dejamos un fragmento de la Masterclass sobre Cimbrado-Descimbrado impartida por Jordi García, de Encofrados Alsina. En el fragmento de la Masterclass, Jordi irá tratando los principales temas que tienen que ver con el diseño y la construcción segura de edificios.

Transcripción

Hay que empezar por un tema que es fundamental y es que función de la actividad profesional de cada uno probablemente tenemos una visión parcial de todo este tema porque es difícil que una persona haya podido tocar todos los palos y desde todas las vertientes entonces al final construir y diseñar un edificio está compuesto por diferentes o intervienen diferentes agentes o diferentes partes.

En el diseño de la construcción entonces es difícil que cada uno de ellos tenga una visión global, vamos a intentar hacer una fotografía del conjunto. Cuando construimos un edificio de hormigón ¿qué nos está ayudando a esa construcción o qué necesitamos? Necesitamos una estructura que tiene un diseño en un proyecto, estamos utilizando un sistema de encofrado y de apuntalamiento para que las sucesivas cargas que van apareciendo se transmitan y se repartan entre los diferentes forjados, y nos aparece un constructor que es el que en obra va a ser responsable de los costes y de los plazos de ejecución, no sólo hay un tema técnico hay un tema también económico detrás de que este proceso sea seguro.

Al final lo que une las tres partes es que hay un proceso constructivo que es el que hace que todas las tres cosas están interrelacionadas, no se puede entender una sin el concurso de la otra.

Dentro de lo que sería la estructura y su diseño también hay un factor importante y es que cuando nosotros diseñamos una estructura en el proyecto, habitualmente la diseñamos para que los forjados absorban la carga de servicio que va a tener este edificio cuando esté acabado, cuando se esté usando. Cuando estamos construyendo el edificio esa carga no está porque no hay los pavimentos, no hay la tabiquería y el edificio no se está usando se está construyendo y por tanto durante el proceso constructivo, los forjados están sometidos a una carga de construcción que es la carga derivada del propio proceso constructivo pero hay un elemento fundamental, y es que mientras en la carga de servicio cada forjado se diseña para la carga en servicio que tendrá el solo, cuando estamos mirando cómo construir el edificio, los forjados no reciben sólo la su propia carga sino que reciben la carga transmitida de otros forjados superiores y esa acumulación de cargas que se produce sobre la estructura es la que provoca que la carga en construcción sea distinta a la carga de servicio y en determinados casos la ejecución de un edificio en plantas sucesivas en altura, hace que este efecto acumulativo de una carga en la estructura peor que la de servicio, no siempre, pero en algunos casos puede suceder.Por tanto este es un tema importante, carga de diseño inicial y carga en construcción.

¿Qué referencia normativa tenemos?

La referencia es el Código Estructural, la EHE hasta hace poco aún estaba activa esta normativa pero prácticamente todo estará ya sometido bajo el ámbito del Código Estructural, entonces vamos a ver respecto a estas tres partes que intervienen en el proceso constructivo, qué nos determina o qué condiciona el propio código estructural.

Hablando del proyecto de la estructura, la definición o los condicionantes vienen detallados en el anejo 3 que es el de control de proyecto, que es el antiguo anejo 20 de la EHE. Dentro del proyecto estructural el código es muy claro y nos dice que el proceso constructivo se tiene que tener en cuenta en el propio diseño de la estructura.

¿De qué manera? primero evaluando que las acciones que actúan durante el proceso constructivo van a influir en el dimensionado estructural, por tanto, nos está diciendo que dentro del proceso constructivo la evaluación de las acciones propias en construcción se tienen que determinar.

Por otra parte nos dice que tanto en el esquema estructural como en el modelo estructural las diferentes fases del proceso constructivo tienen que estar controladas, si seguimos avanzando, cuando habla de cómo calcular los esfuerzos nos dice que la consideración del proceso constructivo también tiene que estar dentro del proyecto porque ha de ser viable y factible y porque se tienen que evaluar los esfuerzos que se van a producir en la estructura donde el propio proceso.

Además el Código Estructural que no decía la EHE precisa un poquito más y dice en estructuras ejecutadas con edificios en varias plantas cimbradas simultáneamente se dejará constancia de las cargas transmitidas a la estructura, de si tiene influencia la rigidez del medio auxiliar en la obtención de los esfuerzos, y por tanto, ya nos está diciendo que aparte de que una parte del proceso construyó tendrá que ver con la carga transmitida que se produce en todo ese proceso dentro de la estructura y de la influencia que pueda tener el medio auxiliar, el apuntalamiento que nosotros utilicemos.

Traduciendo eso porque vamos a intentar hacer una sesión sobre todo práctica que nos dé criterios de aplicación. Desde el punto de vista del proyecto ¿qué significa? significa que cuando queremos entrar en esa transmisión de cargas y en la consideración de los puntales, básicamente ¿qué tendremos que determinar? que esa transmisión de cargas va a responder a un determinado modelo de cálculo, que nos va a permitir calcular esa transmisión será un modelo de cálculo que no es con el modelo en el que calculamos la estructura no es el software de cálculo con el que estamos calculando, sino un software específico de proceso constructivo.

¿Qué modelos de cálculo hay?

No tenemos tiempo de entrar aquí en explicar los todos pero hay los de Grundy-Kabaila, los de Taylor, NPS, hace 60 años que hay módulos de cálculo específicos para controlar esto, por tanto, el modelo de cálculo será uno de los que se acostumbra a utilizar lo que podemos utilizar y por otra parte respecto a la consideración de los puntales, mirad, el tema de los puntales es claro podemos hacer dos consideraciones o los consideramos infinitamente rígidos o los consideramos de rigidez finita. Aquí ya empezamos a crear complicidades la realidad de los puntales actuales es que todos son de rigidez finita la consideración de puntales infinitamente rígidos pensad que viene sobre todo las aplicaciones de los modelos de Grundy y de Taylor.

Grundy es el que en el mercado se conoce como el método calavera porque es el que es explica muchos años ha estado explicando y es uno de los más conocidos que parten de la hipótesis de puntales infinitamente rígidos, ¿cuándo se tomaba esa hipótesis de puntales infinitamente rígidos? Cuando en el año 63 en Estados Unidos esos dos ingenieros Grundy y Kabayla y posteriormente Taylor, pues se dieron cuenta de que las estructuras eran muy poco rígidas se colocaban muchísimos puntales y además estaban todos muy clavados porque eran de madera con lo cual de alguna forma sí podía considerarse eso infinitamente rígido, por esa gran cantidad de puntales y por la poca rigidez que tenía la estructura. ¿Qué nos ocurre en la actualidad? que se colocan muchísimos menos puntales que no van clavados y que las estructuras son muchísimo más rígidas que lo que eran hace 60 años en Estados Unidos y por tanto esa hipótesis de puntales infinitamente rígidos que va relacionado con los métodos estos que os decía, claro, es una hipótesis que cada vez que se ha hecho una experiencia una validación experimental no hay ninguna validación real en edificios reales que haya comprobado que esta hipótesis de puntales infinitamente rígidos sea cierta, por tanto, detrás de esa consideración hay una simplificación importantísima del modelo, que no es realista porque no ha habido ninguna investigación que haya podido demostrar que experimentalmente eso funciona así, por tanto mantenerse la hipótesis de puntales de rigidez finita es la más cercana a la realidad actual de nuestro proceso y de nuestras estructuras.

¿Qué significa desde el punto de vista del código estructural? ¿Qué tiene que contener el proyecto estructural?

El proyecto tiene que definir el proceso constructivo y en la práctica en la mayoría de edificios que no son singulares es decir que no son colgados que no son postensados sino en edificios normales que funcionan por gravedad sobre pilares en toda altura, básicamente tendremos que decidir entre clarear y recimbrar, después hablaremos de procesos, básicamente hay tres, pero los que más comúnmente se utilizan es o el clareado o el recimbrado. Precisar el proceso constructivo de la estructura es definir uno de estos tipos de proceso y por otra parte como ya habíamos dicho, dentro del propio proceso constructivo el proyecto debe especificar cuáles son las acciones que hay que considerar en construcción las derivadas de operarios encofrado, amontonamiento de hormigón, es decir, todas aquellas acciones que se producirán durante el proceso y muy importante evaluar también el coeficiente de seguridad que se deberá aplicar a estas acciones.

Hay un tema que no es muy conocido y es que cuando nosotros estamos mirando esa transmisión de cargas hay que ser conscientes que si colocamos una acción en construcción muy alta y colocamos un coeficiente de seguridad muy alto, lo único que vamos a hacer es transmitir a la estructura un valor de carga mayor que obligará a que esta estructura tiene una carga de diseño mayor. Es decir hay ciertos edificios en los que la línea fina que hay entre clarear y recimbrar va a depender de la consideración de estas acciones y su coeficiente de seguridad, pero es muy importante también entender que eso no va a afectar a los puntales porque en definitiva si hay más carga colocaremos algo más de puntales o garantizaremos que lo absorban, el problema es que eso nos va a condicionar la carga de diseño, por tanto en determinados casos depende de las consignas que hagamos nuestra carga de diseño irá subiendo, tendrá que ir subiendo para cubrirse respecto a esto todo está interrelacionado.

Desde el punto de vista del constructor ¿qué nos dice el código? Hay dos capítulos con dos artículos que nos dice la ejecución de una estructura comprende una serie de procesos que deberán realizarse conforme al proceso constructivo contemplado en proyecto o en su defecto lo que diga el código, es decir, hemos definido en proyecto un proceso constructivo y el constructor durante la ejecución deberá asegurar que se cumple el proceso constructivo contemplado en el proyecto.

Si queremos hacer una modificación de este proceso respecto a lo previsto evidentemente estará sometida a la aprobación previa de la dirección facultativa con la justificación adecuada por parte del constructor si plantea algo distinto de lo del proyecto, después continuamos un poco más allá y aquí uno de los cambios importantes que hay respecto a la normativa anterior la EHE, y es que la normativa nos dice que cuando estamos construyendo una estructura que tiene un cierto peso es decir mayor a 5 kN una losa maciza de 20 o cuando la altura de los puntales es mayor de tres metros y medio los puntales pueden aguantar poco, el constructor deberá disponer de un estudio detallado del sistema de apuntalamiento que deberá ser aprobado por la dirección facultativa, nos aparece un tema fundamental que es el estudio de apuntalamiento ¿y a partir de cuándo? pues a partir de que la estructura empieza a pesar o los puntales aguanta poco que nos está diciendo legislador, está diciendo, oye no todas las estructuras que diseñamos se tendrán que hacer con el mismo celo o con el mismo control a partir de una losa maciza de 20 5kN empiezan a pasar una serie de cosas que el proyecto tiene que contemplar y se tendrá que hacer un estudio específico ¿cuál es la diferencia respecto al EHE? diferencia fundamental en la EHE 2008, la obligación de hacer este estudio no la tenía el constructor la tenía el proyectista, era antes quien el proyectista en su proyecto de la estructura tenía que hacer un estudio detallado de apuntalamiento, otra cuestión es quien lo hacía, prácticamente casi nadie pero legalmente la obligación correspondía al proyectista ahora la obligación corresponde al constructor, por tanto, bajo el ámbito del código estructural en qué condicióna al código al constructor básicamente en dos puntos que el constructor deberá justificar que en obra se cumple el proceso constructivo definido en proyecto ¿y cómo podrá justificar eso? a través del estudio detallado de apuntalamiento que es el que va a poder justificar eso y que debe ser sometido a la aprobación de la dirección facultativa y estos son las dos partes importantes que están afectando al constructor.

Recordaros aquí que en el 2021 el año pasado salió una guía sobre estructuras de edificación de ACIES la solución de consultores de estructuras a nivel español en el que hay dos puntos el 8.5 y el 9.2 donde dice respecto del proyecto que tiene que decir del proceso constructivo ahondando en esto mismo que estábamos explicando o la necesidad del estudio antes de empezar la obra, es decir, son de alguna forma desde el punto de la reflexión de los propios consultores de estructuras de los que están diseñando estructuras que debería tener cada uno de estos proyectos y cada una de estas ejecuciones.

Nos queda una parte que es qué le toca a quien poner el encofrado y el apuntalamiento toda la normativa es clara por ejemplo en el capítulo del artículo 48 nos habla de qué tiene que ver un proyecto de cimbra y nos dice con qué normativas tiene que estar basado, desde el punto de vista normativo que le está pidiendo a ese sistema de apuntalamiento y de encofrado evidentemente que tiene que justificar que es suficientemente resistente y sobre todo comprobarse que está bien dimensionado, la normativa respecto del apuntalamiento insiste en la justificación de resistencia y en la comprobación del dimensionado que es aquello que le toca para garantizar que el sistema de apuntalamiento sea correcto de acuerdo a todas esas cargas que vienen determinadas por los puntos anteriores.