Analisis Basico de Cimbras_print.pdf

Análisis Básico de Cimbras 1

CAPITULO 1

Análisis Básico de Cimbras.El objetivo de esteprimera parte esdar una idea clarasobre los costos dela cimbratradicional, comoparámetrocomparativo contraalternativas comola renta, uso ocompra de otrasalternativas decimbrado. Tambiendeseamos hacernotar que enmateria de diseñode cimbras aún haymucho que hacer.

Este es un tema que por si mismo requiere de varios volúmenes,no obstante y para el beneficio de nuestros amigos que apenasinician en esta profesión esbozaremos los principios básicos deldiseño y cotización de cimbras tomando como materialfundamental la madera.

De cualquier forma es necesario aclarar que en estos momentoshay grandes avances en la implementación de cimbras metálicaslas cuales poseen mayores cualidades y facilidad de empleo, sinembargo la única razón por la que no se emplea es por su elevadocosto de inversión inicial.

En otras palabras, utilizar madera es más barato que invertir en lacompra de una cimbra metálica. Aunque a la larga la cimbra demadera se perderá y la metálica podrá seguir siendo usada.

Pero también debemos de comentar que existen muchasempresas dedicadas a la renta de cimbra que además ofrecen laasesoria para lograr el mejor sistema de cimbrado.

Por nuestra parte iniciaremos nuestro estudio dando una brevedescripción de la madera.


Estructuras de Madera.

Aún en la edad de los materiales compuestos y los composites, lamadera sigue siendo un material muy interesante y conpropiedades especificas que le dan ventajas en ciertas áreassobre el acero e incluso sobre el concreto.

Fue el primer material de construcción que utilizo la humanidad ypor ser un recurso renovable por reforestación nos atrevemos adecir que seguirá por siempre.

Muy lamentablemente en México la madera se ha relegadoestructuralmente a obras efímeras como las cimbras o aelementos decorativos como paneles y muebles.

En tiempos prehispánicos se convirtió en refuerzo estructural decolumnas y muros y la base de todos los techos planos.Incluso es posible ver en los edificios coloniales más antiguos enla zona lacustre de la Ciudad de México, que entramados de vigasde madera a manera de balsas estabilizaron el suelo para eldesplante de muros “tambor” de argamasa y tezontle.

Actualmente en la zona arqueológica del centro de la Ciudad deMéxico se pueden ver vigas y postes de madera embebidos enchapopote que sirvieron como pilotes de fricción.

Un ejemplo actual de la eficacia de la madera como materialestructural y posibilidades de duración es la Montaña Rusa delparque de juegos mecánicos de Chapultepec.Aquí podemos ver que la madera aún con 40 años de edad es unaestructura en perfecto funcionamiento que con el mantenimientoadecuado puede soportar la intemperie y las cargas mecánicas delfuncionamiento del juego.

Como dato curioso podemos mencionar que los seres vivos másaltos son, con mucha ventaja, las secuoyas 'redwood'. Son de lafamilia de las secuoyas y pueden elevarse hasta una alturasuperior a la de un edificio de 36 pisos.Muchos miden más de 80 metros de altura, el equivalente a unedificio de 25 plantas, tienen más de 400 años y pueden tenerhasta 5 metros de ancho en su base.

Quizá en México no hay árboles tan grandes ni tan antiguos, perocon las posibilidades forestales de México seria una buena idea eluso más frecuente de la madera como elemento estructural deconstrucción.Y a este respecto comentemos un poco sus ventajas respecto aotros materiales.


1. Es fácil de trabajar con herramientas sencillas, con lo quepuede tomar una gran diversidad de secciones y formas.

2. Con el debido mantenimiento es muy durable, inclusosuperior al acero que fácilmente se corroe. Y en el aspectodurabilidad solo es superada por los materiales pétreoscomo el concreto.

3. Su resistencia especifica es superior a la del acero y a ladel concreto. En otras palabras, un viga de madera podrásoportar más cargas y esfuerzos que sus equivalentes delmismo peso en concreto o en acero.

4. Si bien el concreto armado en términos de durabilidad essuperior a la madera hay que anotar que su peso esmucho mayor, según el tipo de madera hasta cinco vecesmás pesado por lo que requiere de grandes cimentacionespara soportar las estructuras de concreto en comparaciónde las necesarias para soportar una estructura de madera.

5. Su resistencia bajo incendio es mejor a la del acero el cualpierde sus capacidad al sobrepasar los 500° centígrados ysolo es superada por el concreto.

Los elementos de madera componentes de estructuras puedenposeer un alto grado de resistencia al fuego. Por ejemplo, unacolumna de 12 x 12 pulgadas y de 10 pies de altura construida conmadera roja europea (Pinus sylvestris) y calculada para soportaruna carga de 90 toneladas tendría una resistencia al fuego deaproximadamente 45 minutos. Una columna de acero noprotegida, proyectada para soportar la misma carga, fallaría a los15 minutos. La columna de madera cedería al quemarse ycarbonizarse y la de acero por reblandecimiento debido a suexposición a altas temperaturas. El resultado de ambas podría sermejorado recubriéndolas de un material aislante, como es lavermiculita

Como desventajas podemos mencionar las siguientes.1. Es difícil establecer sus propiedades especificas para

poder diseñar grandes estructuras dentro de limitesconfiables. Se requiere de una gran experiencia yconocimiento para seleccionar los elementos y otorgarleslas propiedades adecuadas para construir con seguridad.

2. Su grado de humedad afecta su resistencia.3. Requiere de un cuidadoso y puntual mantenimiento o

puede ser atacada por agentes naturales.4. Su deformación es mayor a la de sus alternativas en acero

o concreto y bajo cargas de larga duración producedeformaciones permanentes.


Propiedades de la Madera.

Por su tamaño y localización geográfica México posee una granvariedad de tipos de madera, desde confieras a maderastropicales preciosas.

Para este texto elemental las dividiremos en dos grandes grupos:1. Las maderas preciosas o de ebanistería como la caoba, el

roble, el encino, el nogal y otras de esta especie usadasen la industria mueblera. Estas tienen mayores cualidadesy son más agradables a la vista, pero también son máscaras.

2. Las de construcción como el pino ocote y el oyamel sonmás comunes y menos estimadas. Se han empleadodurante mucho tiempo en la industria de la construcción,principalmente como cimbra y será sobre estas maderassobre las que haremos nuestros comentarios.

Otra consideración importante es la calidad y naturaleza de lamadera. Antes de intentar diseñar algún elemento de madera,incluso una humilde cimbra, hay que comprender que se trata deun material fibroso, cuyas propiedades mecánicas van a dependerde varios factores

Calidad de la Madera.

El primer factor es la calidad. Las maderas se clasifican en trescategorías por su calidad. Esta calidad depende de la apariencialimpia y agradable con vetas longitudinales y sin rastros de nudos.Los nudos son las partes cercanas a la corteza donde nacen lasramas. Estos nudos no son deseables pues rompen la continuidadde la veta y su resistencia a la compresión.Las categorías se describen como sigue:

PRIMERA Es una madera libre de nudos o daños, de vetas claramentelongitudinales. Las piezas pertenecen al centro del tronco delárbol.

SEGUNDA Presenta algunos nudos o imperfecciones en las orillas, su vetapuede ser sesgada, estas piezas de madera pertenecen a laspartes cercanas al borde del tronco

TERCERA Es madera con imperfecciones, nudos e incluso fragmentos decorteza, sus propiedades estructurales son dudosas.


El Hilo o Veta de la Madera.

Este es otro factor muy importante. El hilo, grano o veta de lamadera determina sus resistencia estructural. Observe usted unPolín, notara que el hilo corre en sentido longitudinal. La fibra de lamadera en este sentido presenta su mejor capacidad de soportebajo compresión.

En nuestra ilustración el hilo o grano de la madera corre a lo largoy es en este sentido en el que la madera tendrá su mejorresistencia.

Note también que una tabla de madera al rajarse lo hará siguiendosu veta, hilo o fibra.

Esta primera propiedad la otorga el aserradero al “desglosar” unárbol recién talado en piezas de dimensiones comerciales yaconocidas y establecidas en pulgadas desde hace mucho tiempopues la maquinaria de aserradero era (o aún lo es) de importacióny maneja escalas en sistema ingles.

De aquí surge la primera definición que maneja el analista de P.U.y es conocida como PIE TABLÓN.Un PIE TABLÓN es un cubo ideal de madera que mide un pie porun pie por una pulgada o sea 144 pulgadas cúbicas.

Si bien esta es una unidad de aserradero, actualmente esta endesuso y la madera en la maderería se comercializa en piezascomo duelas, polines y tablones.

También note que si la madera presenta las vetas en ánguloperderá resistencia

La madera de la ilustración anterior presenta la veta o el hilo enángulo y por lo tanto tendrá menos resistencia a la compresión. Dedonde podemos inferir que entre mayor sea el ángulo de la vetamenor será la resistencia.


En realidad la madera como todo material debe considerarse paralos efectos de el sometimientos a cargas y esfuerzos en tresdirecciones perpendiculares X,Y,Z, pero como en realidad laspropiedades perpendiculares al hilo o veta de la madera difierentan poco, para los efectos prácticos del diseño será suficienteconsiderar las cargas y esfuerzos en el sentido longitudinal de laveta.

Si usted planea en verdad realizar una estructura de maderadeberá someter cada lote a un análisis que incluyan pruebas deresistencia a la compresión, flexión por impacto, tenacidad,dureza, resistencia al esfuerzo cortante, desgarramiento y tensión.

Una madera de pino de primera probada al hilo debe tener unvalor de resistencia a la compresión de 60 kilogramos porcentímetro cuadrado y 80 kilogramos a la flexión y 65 Kg. a latensión con un modulo de elasticidad de 85,000.

Humedad y Secado.

Ahora la madera tendrá diferentes propiedades según su grado dehumedad. Normalmente la madera como todo ser orgánico estahúmedo y este contenido de agua varia desde su tiempo de habersido talada y aserrada hasta su manejo y exposición a laintemperie.Una primera consideración a este respecto es que la madera entremás húmeda menos resistencia a la compresión posee.También la madera húmeda puede deformarse o torcersevolviéndose inútil para cualquier propósito estructural incluyendo lacimbra.Una madera secada o estufada adquiere mayores cualidadesmecánicas, siempre y cuando este proceso de secado se hagacuidadosamente y hasta cierto punto.Secar una madera es un proceso largo y delicado pues un excesopuede conducir a deformaciones o agrietamientos.


Como comprar madera.Aunque realmente se necesita ser un conocedor para escoger lamadera indicada para una estructura, usted podrá tener la certezade hacer una buena elección si la madera se presenta cortada a laveta, libre de imperfecciones y aceptablemente seca sin habersetornado leñosa.

Un consejo práctico es que verifique personalmente la compra decada pieza y rechace aquellas que muestren torceduras o nudos.

Tratándose de una cimbra, sin pedirle que compre madera deprimera si debe estar consiente de que la calidad de su coladodependerá de la calidad del material con la que este fabricando elmolde. Los nudos le restan resistencia a la madera, recuerde queusted descargara sobre esta estructura provisional dos toneladas ymedia de peso por cada metro cúbico de concreto vaciado y estaoperación se ejecuta con personal y equipo en movimientoconstante, probablemente durante su uso la estructura en simisma nunca recibirá tanto impacto como en ese momento.

Rectitud.Además de los nudos es importante que su madera sea recta. Sucimbra es un molde y usted no quiere colados defectuosos. Elijacon cuidado su madera y trate que cada polín y cada barrote seanreglas que al ponerse una junta a la otra mantengan muy poca luzentre ellos.

El asunto no es solo de estética o de darle más trabajo alcarpintero.Realmente todas las piezas de madera fueron cortadas de manerarecta en un aserradero por maquinaria, el hecho de un polín o unbarrote estén torcidos significa que su apilado fue descuidado,estuvieron a la intemperie y sus resistencia puede sercuestionable.

Además si las piezas no “cierran” perfectamente una junto a la otrase ocasionaran rebabas y un colado con rebabas es muy difícil dedesmoldar o descimbrar por lo que la madera termina dañada.

Otro factor importante en el presupuesto de su cimbra son lassustancias con las cuales conservara la madera. Ciertamente lamadera no es barata, y será mejor tomar todas lasconsideraciones para su preservación.

Considere aplicar alguna capa de resina desmoldante que le deuna superficie pulida.


Cimbrados Básicos.

En realidad una cimbra es un molde que nos permitirá obtenernuestro elemento de concreto. De sobra esta decir que si nuestracimbra no esta correctamente ejecutada el elemento quedaraimperfecto de manera permanente.

Ahora la primera consideración para fabricar nuestra cimbra esque el concreto en estado liquido tiene un peso de dos toneladas ymedia por metro cúbico.Así que nuestra cimbra debe ser capaz de soportar este peso,más la carga viva que se producirá durante el proceso de colado eincluso la carga que significa el vibrado de la mezcla.

Debido a todos estos factores, la cimbra se convierte en unverdadero bosque de puntales para soportar este peso. Peroademás para considerar las cargas dinámicas debe añadírseleuna serie de arrastres y tirantes.

Desde el punto de vista de los costos no podemos permitir que seutilice madera de más en una cimbra, pues esto aumentaranuestro costo e incluso puede sacarnos del rango de la licitación, osea del costo permitido. Pero por otra parte una consideracióndeficiente puede ser catastrófica, en dos sentidos:El primero es que realmente se utilice más madera lo cual incidiráen una perdida para nuestra compañía.La segunda es que la cimbra no sea lo suficientemente resistentey colapse. Lo cual ha llegado a suceder.

Por nuestra parte y sin la intención de ofrecer un tratado sobrecimbras le ofreceremos los diseños tradicionales para loselementos más típicos y su cubicación respectiva.La idea es que pueda usted ver las soluciones que han funcionadotradicionalmente en la construcción y que por otro lado tenga unparámetro del costo de la cimbra en madera para que hagacomparaciones contra la conveniencia de adquirir o rentar cimbrametálica.


Cuidados con la Cimbra.

Antes de abocarnos al diseño de las cimbras es importante tenermuy en cuenta que una cimbra bien cuidada es un patrimonio paraun constructor. Aunque es típico decir que una cimbra solo tengaseis usos, una cimbra bien diseñada, bien montada (y sobre todocuidadosamente desmontada) puede tener un uso muyprolongado y muchas obras.

Para esto como acabamos de notar, su diseño debe permitir quetanto el montaje, pero más importante aún, el desmontaje sepueda realizar sin dañar los elementos de madera que lacomponen.

Realmente la cimbra no se daña al montarse. Si exceptuamoscortes para cimbrados especiales o piezas de ajuste, una tarimapor ejemplo puede usarse una y otra vez sin modificaciones.

El problema de perdida de cimbra se da durante el desmontaje.Una “cimbra común” (por ejemplo) construida mediante duelastiene una superficie áspera y dotada de uniones por donde lalechada de cemento se cuela formando “rebabas”.Cuando el concreto fragua, la lechada que penetro en hendidurasy porosidades de la madera ahora endurecida forma un poderosoagarre sobre la superficie de madera que solo se podrá removermediante el uso de la fuerza bruta.En el proceso la cimbra deja pedazos de madera adheridas alconcreto y las tarimas terminan severamente dañadas.

En contraste una cimbra de superficie lisa, sin grietas o aberturasen las uniones de las tarimas o paneles arrojaran superficies másagradables y donde la cimbra se podrá desmontar sin perdidas.

Por lo tanto podemos decir que el primer factor para obtenercolados de buena calidad y cimbras de larga duración es que lasuperficie de contacto sea lo más lisa posible. Y la unión entretarimas lo mas cerrado que se pueda lograr para impedir laformación de escurrimientos.Por supuesto es aconsejado el uso de un desmoldante paracimbra que sea mejor que el consabido aceite quemado o diesel.Comercialmente existen muchos productos, pero detengámonosen nuestra cimbra.Los elementos de esta cimbra que pretendemos preservar debenestar tratados contra la intemperie, pues durante el proceso decolado estarán sometidos a una gran cantidad de humedad, unode los peores enemigos de la madera.


Por lo tanto es practico tratar nuestra madera, tanto tarimas, comobarrotes y polines con algún producto que cierre los poros de lamadera impidiendo el paso a la humedad, pero también a otroenemigo mortal; los insectos.

Un producto eficaz y no demasiado caro es el pentaclorofenol. Esun producto que debe manejarse con cuidado pues espotencialmente venenoso.

El tratamiento es sencillo. Se construye una tina que se llena conpentaclorofenol y se sumergen ahí uno a uno los elementos denuestra cimbra.El secado es casi inmediato y la madera toma la apariencia demadera barnizada.

Ahora si usted quiere obtener aún más ventaja de sus tarimas detriplay o cimbraplay puede tratar la superficie con una mezcla depedacearía de poliestireno como el material de vasos y empaquestambién llamado unicel, el cual se diluye en thiner o aguarrás.El resultado es un polímero de propiedades semejantes de algunamanera lejana al Polyform, aunque de ninguna manera es estepoderosos producto.

Sin embargo este menjurje ha demostrado prolongar la vida de lamadera sometida constantemente a la intemperie y los maltratoscomo puede ser la cimbra.

El segundo factor a considerar es evitar al máximo el uso declavos durante el montaje. La introducción y remoción de clavosde gran tamaño es el principal motivo por el que una cimbra esdestrozada.

Clavos o TornillosSi el diseñador de cimbras logra cambiar lo más posible el uso declavos por tornillos y tuercas protegidas por rondanas lograraprolongar el uso de su madera de cimbrado.

Realmente si usted cuida sus paneles o tarimas de triplay y lograque todo el armazón o estructura de soporte de su cimbra semonte usando tornillos y tuercas podrá darle un uso muyprolongado a la madera incluso más halla de cincuenta o máspuestas.

No obstante y debido a que cada obra en si es diferente ustedsiempre deberá considerar piezas de madera que deberá cortar yclavar para ajustar su cimbra a las medidas del proyecto. Peroesto en todo caso son metros cuadrados marginales que laprorratearse en el concepto total no representan un cargo oneroso.


Algo cierto es que la madera es cada vez un recurso más caro.Usted debe hacer cuentas si le conviene una cimbra comúnconstruida bajo el buen criterio del maestro carpintero y que aduras penas rinda seis usos o una cimbra cuidadosamentediseñada, quizá un 20% más cara al utilizar elementos comotriplay, conservadores para madera y tornillería pero cuyo uso serámucho más prolongado.

¿Cimbra Metálica o de Madera?.Invertir en herramienta y equipo es una decisión difícil para todaslas empresa, ya sen chicas o grandes. Adquirir una cimbrametálica es un desembolso fuerte aunque a la larga se compense.Una opción inteligente muchas veces es la renta de la cimbra.Existen compañías realmente serias y profesionales que le podránresolver el problema de forma económica.Aunque claro, esta no es opción aconsejada para obras pequeñas.Pero si usted desea tener su propia cimbra y que esta sea unainversión y no un gasto, invierta tiempo en un diseño que incorporetanto elementos de madera como tarimas y entramados depolines. Pero en vez de clavos de cuatro pulgadas utilice tornillos ytuercas, sin olvidar las rondanas respectivas.

Usted puede utilizar espárragos de 3/8 o mejor aún de mediapulgada y las respectivas tuercas y rondanas.Estos diámetros le permiten sujeciones firmes y por su tamaño noson elementos que se pierdan con facilidad.Se colocan con un berbiquí de carpintero aunque actualmente esmás común con un taladro de mano y una broca larga.

Puede colocarse solo un tornillo en cada unión pero debe cuidarseque formen elementos de geometría triangular para impedir que untornillo que se afloje forme una rotula sobre la que pueda girartoda una sección de estructura desestabilizando sus obra.


Tarimas.Desde antaño y quizás desde los tiempos de los romanos, seconoce que una de las formas más eficaces de conservar lacimbra, modularla y ganar velocidad en el armado es presentarlaen forma de tarimas.Estas tarimas son charolas de una medida convencional donde lasuperficie de contacto es montada en un marco debidamentereforzado para darle una gran duración.

Las tarimas típicas se componen de marcos de un metro porcincuenta centímetros de madera de dos por cuatro pulgadasdonde la superficie de contacto esta construida por duelas demedia pulgada de espesor.Este tipo de cimbra se le llama común y arroja superficies listadasque reflejan las duelas en un terminado áspero pero que es útilsolo si lleva encima un recubrimiento como es el caso de unplafond de yeso.

Actualmente la madera es ya tan cara que cambiar estas tarimasde cimbra común por cimbra aparente de madera terciada (triplay)ya no es demasiado caro.Además el uso de tarimas de duela no es muy prolongado puespor su superficie rustica en cada ocasión una parte de la maderaqueda en el concreto, de ahí que tradicionalmente soloconsideremos seis usos para este tipo de elementos.En contraste la cimbra de triplay tratada con resina comercialPolyform aunque resulte un poco más cara, (20%) tendrá unaduración mucho mayor.

Nuestra recomendación es utilice tarimas de un metro porcincuenta por su demostrada versatilidad para todo tipo dedimensiones de construcción y por su tamaño también son fácilesde manipular por una sola persona.Utilice madera terciada de 16mm (cimbraplay) para su superficiede contacto y barrotes de dos por cuatro pulgadas para su marcode soporte.


Diseñe sus marcos con orificios para tuercas y tornillos para queuna vez ensamblados y unidos queden perfectamente alineados ynivelados sin ninguna hendidura por la que escape el concreto yasí ofrecer un colado de calidad.

Por otro lado si sus superficie de contacto se compone deelementos homogéneos será más fácil soportarla por la estructurade polines y también más fácil construir el resto de la superficie deajuste entre tarimas y el resto del proyecto.

Recuerde que un factor importante es evitar al máximo los errores,no todo el personal de obra tiene la misma experiencia y ocapacitación, de hecho la gente se hace “echando a perder”, asíque usted debe ofrecer en sus proyectos la menor cantidadposibilidades de error.

Nuestros siguientes modelos y propuestas de cimbra partirán deeste modelo de tarima.

Pero si usted prefiere las tarimas tradicionales de duela podrásustituirlas sin problema para sus consideracionespresupuestarías.


Alineación y Nivelación.Dependiendo del tamaño de su proyecto no escatime en utilizarlos servicios de un topógrafo o incluso si usted esta capacitadoutilice instrumentos como nivel de tripie y transito mecánico óptico,aunque solo se trate de una casa habitación.

De sobra esta decir que si sus cimientos no están bien trazados elresto del proyecto estará fuera de alineación y tendrá problemastanto al ajustar las cimbras como al colocar elementosprefabricados como vigueta y bovedilla por no citar una serie másde problemas que van de lo estético a lo funcional.

Antes iniciar sus excavaciones e incluso el trazo, defina y ubiqueun banco de nivel y utilizando un transito trace con precisión loslinderos de su proyecto colocando marcas sólidas que no sedestruyan durante el desarrollo de la obra. No dude en construirmojones con una varilla y concreto o trazar señales bien definidasen construcciones cercanas.

Si la obra es grande tenga siempre a la mano una cuadrilla detopógrafos que otorguen los niveles y alineen las cimbras.

En obras pequeñas usted deberá señalar niveles y deberá verificarla alineación de sus cimbras antes de realizar cada colado.No es necesario que adquiera este equipo de por si costoso, ustedpuede alquilarlo incluso por día, con algún proveedor de la guíatelefónica.

Una forma practica de alinear las cimbras de cimentación en obraspequeñas es utilizar varillas de media pulgada firmementeclavadas al terreno pero que previamente han sido alineadas porinstrumentos. Esta varillas sirven como excelente soporte a lasserchas de las zapatas aisladas o corridas y como referencia paracentrar la cimbra de la contratrabe.


Cimbra en Cimentación.

Se puede decir que la primera cimbra que usted necesitara será lade la cimentación. De alguna forma las zapatas corridas deconcreto conforman la cimentación típica de cualquier proyectopequeño o mediano.

Este será nuestro primer ejemplo en los criterios para el diseño yla cubicación de cimbras elementales.

Nuestra primera consideración es que utilizaremospreferentemente los barrotes de dos por cuatro pulgadas a duelas.Las duelas miden una pulgada por cuatro y son la mitad decostosas de los barrotes.Elegir entre barrotes y duelas significa un costo adicional a sucimbra, pero mientras las duelas probablemente no sobrevivirán aseis usos los barrotes pueden tener una vida más prolongadaincluso más allá de la duración de la obra si se les cuidadebidamente.

En otras palabras, los barrotes significan que en su próxima obrapodrá utilizarlos ahorrándose parte del costo de la cimbra. Todo acondición de cuidarlos e impedir que se les cortedescuidadamente.

De nuevo queremos recalcar que el trazo, alineación y nivelaciónen esta etapa es sumamente importante. No importa que elproyecto sea muy pequeño deben usarse aparatos para dar unaalineación y nivelación precisa o de otra manera la suma de lasimprecisiones arrojaran una obra con constantes imperfeccionesen niveles de piso o alineación de acabados.


Cimbra en Cerchas

Es usual que una zapata en forma de “T” invertida se cuele en dosetapas. Primeramente la zapata y en un segundo colado lacontratrabe.

Su cimbrado es tan sencillo como dos barrotes de 10 cms dealtura (4 pulgadas) colocados como cimbra de frontera o cercha.Es aconsejable que esta cercha como en el caso de la cimbra deguarnición se fije mediante varillas de media pulgada firmementeclavadas al terreno y como hemos dicho alineadas medianteaparatos.

Una vez que se cuenta con el acero armado sobre una base deconcreto pobre se puede colocar las serchas de la zapata.Esta cimbra si bien no es complicada debe estar perfectamentealineada. La forma más sencilla es dar una dirección con untransito de tripie ubicado en una de las cabeceras del ejeconstructivo y con esta dirección marcar los centros. A partir delcentro se pueden colocar con precisión las varillas que servirán desoporte a los barrotes de las cerchas.

Varillas de ½pulgadaclavadas al

Acero derefuerzo.

terreno Concreto enzapata.

Barrotes de 2x4como cercha.

Plantilla deconcretopobre.

Desde el punto de vista de costos tenemos solo dos metros debarrote por cada metro lineal de zapata.Pero como nuestra consideración de costos es cimbra por metrocuadrado guardaremos este costo para añadirlo durante lacubicación de la cimbra en la contratrabe que es donde enrealidad se utilizara más madera.


Cimbra en Contratrabe

Las contratrabes de cimentación serán tan formidables comogrande sea el proyecto. Una casa regular de dos pisos tendrázapatas de sesenta centímetros de ancho y sobre ellas montadauna contratrabe de sesenta centímetros de altura por quince oveinte centímetros de espesor, más o menos y según laespecificación de proyecto.Recuerde que el trabajo de la contratrabe es proporcionar unreparto uniforme de las cargas sobre la zapata para evitar que uncarga cortante la fracture.

Dependiendo del proyecto usted tendrá diferentes dimensionespara su cimentación y como constructor podrá optar por variasalternativas.El problema principal es económico.

Usualmente su primera alternativa es utilizar duelas de madera deuna pulgada de espesor por cuatro de ancho como superficie decontacto. Usted puede montar estas duelas sobre barrotes paraconstruir la superficie de contacto y apuntalar estos paneles conpolines hasta integrar las caras del molde de la contratrabe mas omenos como se muestra en las siguientes ilustraciones.

Es la opción más económica. El único problema es que las duelasson poco resistentes al descimbrado. Debido a que su superficieno es completamente lisa tienden a adherirse con fuerza alconcreto por lo que la labor de descimbrado es una operación defuerza bruta que deja pedazos de madera y muchas veces rompelas duelas.Irremediablemente después de cada descimbrado deberá hacercambios de duelas rotas.

La alternativa de utilizar tarimas de triplay puede sonarextravagante sobre todo si nuestro cliente insiste en pagar cimbracomún y no cimbra aparente.

Pero si nosotros utilizamos una cimbra de paneles de triplay conmarcos de barrotes unida por tornillos podemos tener la certezade que nuestra cimbra se utilizara en esa obra y muchas otrasobras más en tanto la “cimbra común” solo será una pila de leñaen la bodega de la constructora sin ningún valor como equipo.


Veamos la siguientes ilustración. La propuesta es resolver lacimbra de la contratrabe de la misma forma que podría tratarseuna cimbra de guarnición.

Tomando las tarimas reseñadas paginas atrás las armamos juntasy colocamos largueros de madera de 2 por 4 pulgadas comomarco y travesaños del mismo material de forma vertical.Estos travesaños son muy importantes pues ellos soportaran todoel peso vertical de la cimbra apoyado sobre la zapata coladaanteriormente.

Barrotes de 2x4como largueros.

Tarimas de un metropor cincuenta.

Barrotes de 2x4como travesaños.

Pernos(espárragos) de 3/8con tuerca yrondana.

Para unir el conjunto podemos usar pernos roscados de 3/8 dediámetro con tuercas y rondanas a ambos extremos.

No debe olvidar considerar separadores para que en conjunto conlos pernos proporcionen un molde de abertura precisa para quenuestro elemento tenga el grosor de proyecto.


Calculo de la madera.

Partiendo de los siguientes diagramas hagamos el calculo decuanta madera se necesita para colar un tramo de dos metroslineales de contratrabe.

Vista en Planta.

Vista en corte.

Es muy importante que usted ubique que este concepto lo cobrapor metro cuadrado. Si la contratrabe mide ochenta centímetros dealtura en realidad solo se cobra 0.80 m2 de cimbra por cada metrolineal de contratrabe y por cada cara.

Para cimbrar cada metro lineal por una cara se emplean dostarimas, y según el diagrama cuatro tramos de barrote de un metrocada uno aunque en realidad los largueros se continúan por todolo largo del tramo. Pero para efectos de cobro solo consideramosun metro.

Material para 0.80 metros cuadrados de cimbra:2 tarimas de un metro por cincuenta.4 ml de barrotes o sea igual 1.6 piezas de barrote de 2.40 mts.


Por una simple regla de tres en este caso podemos obtener lacantidad de materiales por metro cuadrado de contratrabe.

Consideración por metro cuadrado:2.40 piezas de tarimas.2 piezas de barrotes de 2 por 4 pulgadas.

Esta es la cantidad de material por metro cuadrado, pero dado queesta cimbra a base de tarimas podrá darle otro uso tanto colandola misma trabe como otros elementos de la obra o de otras obras,habrá que prorratear estos usos.

Tradicionalmente se estiman seis usos, por lo que se puede dividirel costo de cada tarima y cada barrote entre seis.

Pero si usted se tomo la molestia de diseñar su cimbra sinimportar lo grande o pequeño de su obra y su proceso decimbrado y descimbrado ha sido cuidadoso esta cantidad de usospuede ser muchas veces mayor, con lo cual tendrá mayor utilidado podrá presentar propuestas más competitivas.

Después de estas consideraciones, el precio unitario podría seralgo parecido al análisis siguiente. Por supuesto que habrá queactualizar los costos de materiales y mano de obra pero lascantidades pueden ser las que aparecen en el análisis.

Material:CONCEPTO U CANTIDAD P.U. IMPORTE

Tarima de 1m por 0.50 pza 0.33 $ 80.00 $ 26.40Barrotes de 2 por 4 pulgadas. pza 0.33 $ 30.00 $ 9.90Tornilleria pza 0.01 $ 5.00 $ 0.05Deslmoldante lto 0.20 $ 8.00 $ 1.60

Mano de Obra:Cuadrilla de carpinteria jor 0.05 $ 450.00 $ 22.50

SUMA $ 60.45

Las tarimas pueden ser las propuestas de cimbraplay o tarimastradicionales. Los tornillos pueden cambiarse por cinchos dealambre recocido.


Cimbra Común en Columnas.

Ahora vamos a ver el criterio para realizar la cimbra de unacolumna de sección típica de 40 por 60 centímetros, utilizandobarrotes y polines como puntales.De nuevo debemos comentar que se debe ser cuidadoso con laalineación, nivelación y verticalidad del cimbrado pues esta será ladel elemento de concreto ya colado.

De nuevo recomendamos el uso de instrumentos de topografíaaunque sean tan sencillos como un transito y un nivel de burbujasiempre y cuando estén montados sobre un tripie.El costo de este tipo de operaciones deberá considerarse dentrode los indirectos de la obra.

Otro comentario es que aunque preferimos utilizar pesadosbarrotes, usted en el siguiente análisis puede sustituirlos en sucosto por duelas que es el material indicado aunque como yahemos comentado su grado de duración es mucho menor.


Vamos a suponer que nuestra columna mide 40 centímetros deancho, por 60 centímetros de largo y dos metros cuarenta dealtura.

Yugos de 2x4.

Puntales de 4x4.

Cimbra decontacto debarrotes de 2x4.

Una columna de 40 por 60 centímetros tiene un perímetro de 2metros o se la suma de la longitud de sus cuatro caras.Como cada barrote mide 10 centímetros de ancho (4”) serequieren 20 barrotes en toda su longitud de 2.40 metros que esprecisamente el alto de la columna.

Por lo tanto podemos decir que para superficie de contactonecesitamos 20 barrotes. Ahora que si usted prefiere hacer unaconsideración tradicional sustituya estos barrotes por duelas deuna pulgada de espesor.

Para unir estos barrotes (o duelas) utilice jugos a cada cincuentacentímetros como puede verse en la ilustración.Los jugos se proponen de madera de 2x4 pulgadas o sea barrotesy cada yugo se forma de cuatro trozos de barrote de 80centímetros o sea con suficiente longitud para rebasar la cara dela columna y empalmar con la pieza de la cara en ángulo de talforma que al unir las cuatro partes por sus extremos forman unaunión muy sólida.


Por nuestra parte nosotros proponemos que estos extremos seunan con tuercas y tornillos, mejor que clavos que luego de variasoperaciones terminan desgarrando la madera.

Yugos de 2x4.

Tornillería

Barrotes oDuelas,atornillados oclavados a losyugos.

Hasta este momento solo hemos considerado el cajón del molde,sin embargo aún necesitamos considerar los elementos quemantendrán firmemente su verticalidad aún durante el violentotrajín del colado.

Nosotros vamos a considerar cuatro puntales formados por polinesde 4por 4 pulgadas (10 por 10 centímetros) en piezas enteras de2.40 metros de longitud. Pero en realidad usted deberá considerarlas condiciones de su proyecto para ver cuanta madera dedicará aeste refuerzo en el espacio disponible en su obra.

Como siempre presentaremos nuestro análisis considerándosesolo seis usos aunque como hemos dicho la diferencia será utilizarbarrotes con lo que el uso puede extenderse en este caso a másde veinte usos sobre todo si se trata la superficie de contacto delos barrotes con un cepillado y se sellan los poros con algúnagente resinoso como los que ya mencionamos anteriormente..


El calculo de cubicación de nuestra columna será más o menosasí:

La columna de 0.4 por 0.6 por 2.40 = 4.80 metros cuadradosY para cimbrar esta cantidad se utilizaron:4 polines.20 barrotes (o duelas, según su criterio), para contacto.Y para yugos, 0.80 por cuatro piezas por 6 yugos.Esto es igual a 19.2 metros o sea 8 barrotes.

Todo este material se dividirá primero entre los 4.80 metroscuadrados para sacar el material por metro y a continuación entreel número de usos.Normalmente se aplican seis usos pero como ya comentamos conalgunas precauciones la vida de la cimbra puede prolongarsemuchas veces más.

A continuación podemos resumir las operaciones en nuestroprecio unitario de la siguiente forma. El P.U. debe ser actualizado.


Polines de 4x4 pza 0.14 $ 40.00 $ 5.52Barrotes de 2 por 4 pulgadas. pza 0.97 $ 30.00 $ 29.10Tornillería pza 0.01 $ 5.00 $ 0.05Deslmoldante lto 0.20 $ 8.00 $ 1.60

Mano de Obra:Cuadrilla de carpintería jor 0.05 $ 450.00 $ 22.50

SUMA $ 58.77

En el concepto mano de obra puede incluirse el descimbrado oconsiderarse aparte según el criterio del contratante.Normalmente va incluido en el cimbrado el descimbrado.


Cimbra en Muros de Contención.

Los muros de contención son estructuras masivas, pesadas por simismas y las cuales deben cimbrarse muy cuidadosamente puesla carga del concreto en estado liquido sobre la parte inferior de lacimbra se cifra en el orden de toneladas.

Como este es un empuje que transmite todo el peso del concretoen estado fresco deben tomarse precauciones extraordinariassobre todo por que estas estructuras están armadas con parrillasmuy cerradas de acero de refuerzo que deben vibrarseenérgicamente. Todo esto aumenta la carga dinámica sobre laparte inferior de la cimbra. Si no es suficientemente robusta lacimbra se abre por debajo y escapara el concreto.

A continuación vamos a proponer una cimbra robusta que aprobado su utilidad en muros de hasta cuatro metros de alto ycincuenta centímetros de espesor. Aunque para nuestracubicación solo vamos a proponer un muro de dos metros de altopor veinte centímetros de espesor.


Aquí tenemos un diagrama del perfil de una cimbra para muro decontención. Note que estaremos usando las tarimas propuestaspáginas atrás y utilizaremos más piezas de polines que debarrotes, sobre todo por que este diseño no exige realizar muchoscortes y prácticamente se utilizan piezas enteras.

Perfil del Terreno.

Muro decontención.

Tarimas.

Pernos

Polines de 4x4

Anclas

Estamos proponiendo que para mantener firmemente plantadoslos refuerzos al terreno se utilicen anclas a base de varillascorrugadas de un diámetro de media pulgada y un metro delongitud clavadas firmemente al terreno.

Finalmente para evitar que la cimbra se abra por la parte inferiorproponemos el uso de pernos roscados de media pulgada.Estos pernos habitualmente se pierden en el colado, pero siutilizamos como separadores tubo galvanizado del mismodiámetro interior como separadores podemos introducir estospernos dentro de los tubos y recuperarlos posteriormente.


A continuación podemos ver una perspectiva del sistemapropuesto. Note los arrastres de barrotes de 2 por 4 pulgadasclavados a losa puntales reforzando el sistema de anclajes.

Terreno

Muro deconcretoarmado

El tramo propuesto mide 2.40 metros de longitud, por dos metrosde altura por dos caras. Por lo tanto al cubicar nuestro materialconsideraremos una superficie total de 9.6 m², o sea2.4x2mx2caras.

Para generar esta superficie estamos utilizando según nuestrodiagrama:20 tarimas de 1x0.5018 polines enteros para soportar las tarimas.6 polines enteros más en apuntalamiento6 polines más en pedacearía para apuntalamiento12 barrotes enteros en arrastres y contra-contención del terreno.6 barrotes cortados en trabajo de yugos.Tornillería, y anclajes.


De nueva cuenta dividiremos todo este material entre los metroscuadrados o sea 9.6m² y a continuación entre el número de usosacostumbrado.

Esta última operación es importante, pues si usted ha logradoseguir nuestros consejos en vez de dividir entre 6 usos podrá estarhaciendo la división entre treinta usos de una forma muyconservadora, o hasta cincuenta usos.


Tarimas de 1por 0.50 pza 0.34 $ 80.00 $ 27.20Polines de 4x4 pza 0.52 $ 40.00 $ 20.80Barrotes de 2 por 4 pulgadas. pza 0.31 $ 30.00 $ 9.30Tornillería pza 0.10 $ 5.00 $ 0.50Deslmoldante lto 0.20 $ 8.00 $ 1.60


SUMA $ 54.70

Tome en cuenta que esto es solo un ejemplo sobre el criterio dediseño y cubicación, para establecer un comparativo de costos.Los precios deben ser actualizados, pues están tomados con basea costos de la Ciudad de México a principios del año 2004.Los rendimientos y costos de mano de obra deben asimismo seranalizados.No se están incluyendo indirectos.


Cimbra en Trabes.

Es frecuente tener que resolver claros de dimensiones regulares oincluso extraordinarias con elementos de concreto armado queademás tendrán que soportar diversas cargas como losas omuros.Independientemente de las especificaciones de proyecto, desde elpunto de vista del analista de costos se debe tener una idea clarade cómo será la cimbra necesaria o más precisamente la cimbra acotizar.Con el objeto de dar una idea más precisa a nuestros lectores pornuestra parte proponemos que cotice esta cimbra bastanterecurrente.

Cajón

Yugos

Pies derechos

Contravientos

Vamos a considerar ahora una trabe de veinte por cincuentacentímetros de sección y para facilitar nuestro cálculo diremos quetiene una longitud de 2.40 metros y corre a una altura típica de dosmetros treinta centímetros a lecho bajo.


También estamos suponiendo que esta confinada entre elementosde la estructura como muros o columnas que impiden sudesplazamiento lateral.Esta es una consideración importante, pues si usted tiene dudasobre los elementos vecinos necesitara agregar cortantes a suspies derechos para evitar que una carga lateral durante el coladocolapse su cimbra.Esto no es muy complicado bastara agregar barrotes enteros en laforma en que aparece la línea punteada y considerarlos durante elcalculo de costos.

De igual manera si considera que su elemento es muy pesado,esto es para dimensiones mayores de veinte por cincuentacentímetros de peralte que en los momentos de colado puedealcanzar los 500 kilos por metro lineal entre el material y la cargaviva puede considerar aumentar la sección de su puntal demadera.

Para esto no necesita comprar madera más gruesa, puede colocardos o cuatro polines lado a lado unidos mediante fleje metálico.


Para efectos de costo diremos que nuestra cimbra esta formadapor un cajón de barrotes de 2 por 4 pulgadas con jugos de igualmaterial a cada 0.50 metros en una disposición muy semejante alcajón de la columna.En esta ocasión y de una manera más tradicional consideraremospara nuestro costo que estamos empleando duelas y no barrotespara formar el cajón.

El conjunto esta sostenido por “pies derechos” de polín de 4 por 4pulgadas y contravientos de madera de 2 por 4 pulgadas.Realmente aconsejamos que utilice tornillería como tuercas ypernos, pero para este análisis un poco más tradicionalconsideraremos clavos.


Según nuestra cubicación el elemento cimbrado mide veintecentímetros de ancho por cincuenta de alto en ambas caraslaterales por lo que la cimbra tiene un desarrollo de 1.20 m por los2.40 metros de longitud o sea 2.88 m².

Para generar estos metros cuadrados de cimbra hemos utilizado.

14 barrotes para formar el cajón (o duelas si prefiere).12 barrotes para yugos y contravientos.6 polines para pies derechos y crucetas.Clavos y desmoldante.

Como hemos hecho anteriormente dividiremos este material entrelos metros cuadrados y luego entre el número de usos, seis paraun análisis tradicional.


Duelas de 1 x 4 pulgadas pza 0.81 $ 20.00 $ 16.20Polines de 4x4 pza 0.34 $ 40.00 $ 13.60Barrotes de 2 por 4 pulgadas. pza 0.69 $ 30.00 $ 20.70Clavos kgs 0.10 $ 15.00 $ 1.50Deslmoldante lto 0.20 $ 8.00 $ 1.60

Mano de Obra:Cuadrilla de carpinteria jor 0.10 $ 450.00 $ 45.00

SUMA $ 82.40

En el material ya estamos considerando desperdicios.


Cimbra en Losas.

Aunque cada vez, se utilizan alternativas ventajosas deconstrucción de entrepisos y techados a base de elementosligeros prefabricados, finalmente es raro que exista una obradonde no nos veamos obligados a colar una losa.

Y aún aunque no sea así, siempre debemos de tener una ideaclara de cuanto cuesta cimbrar tradicionalmente una losa, parapoder comparar cuanta es nuestra ganancia en tiempo y dinero alemplear un proceso alternativo.

Nuestro modelo es lo más tradicional que se puede pensar. Comopuede ver en la ilustración se trata de una cama de tarimassoportadas por madrinas en ambos sentidos y apoyadas en “piesderechos” los cuales a su vez están “contraventeados” porbarrotes y dotados de arrastres para evitar que cualquier piederecho pierda su verticalidad y colapse la cimbra.


Nuestro análisis de costos tomara una sección de tres por tresmetros o sea 9 metros cuadrados de losa y como usted puede vera continuación el soporte corre a cargo de polines de 4 por 4pulgadas, tanto en la función de travesaños como de piesderechos.

Vamos a considerar que contravientos y arrastres se suministrenen madera de 2 por 4 pulgadas o sea barrotes.

A este tenor nuestra lista de materiales para una losa de 3 por 3metros seria la siguiente.

18 tarimas de 1 por 0.5016 polines como “pies derechos”12 polines para travesaños12 barrotes para arrastres y contravientos.

De nueva cuenta dividiremos todo este material entre los 9 m² dela superficie del colado y a continuación entre los sesis usostradicionales.


Nuestro análisis unitario podría presentar unas cantidades comolas siguientes.


Tarimas de 1 por 0.50 metros pza 0.34 $ 20.00 $ 6.80Polines de 4x4 pza 0.51 $ 40.00 $ 20.40Barrotes de 2 por 4 pulgadas. pza 0.22 $ 30.00 $ 6.60Clavos kgs 0.10 $ 15.00 $ 1.50Deslmoldante lto 0.20 $ 8.00 $ 1.60


SUMA $ 52.60

Note que en la anterior tabla deberá actualizar costos demateriales y manos de obra y posiblemente el rendimiento de lacuadrilla de carpintero y ayudante que en el análisis anterioraparece como veinte metros cuadrados de cimbra por jornal.Es necesario agregar al análisis el cargo por descimbrado.

Conclusiones.El uso cada vez mayor de elementos prefabricados va relegandoel uso de la cimbra de madera, a esto contribuye el costo de lamisma madera y la escasez de mano de obra especializada ycompetente.En contraste la cimbra metálica y la cimbra de aluminio operan conmayor ventaja de resistencia, rapidez de ejecución y resultados.

Sin embargo siempre es necesario conocer cual seria el costo denuestra alternativa tradicional para tener un parámetrocomparativo contra lo que nos ofrecen las alternativas modernaspues pudiera estarse dando el caso que la alternativa no sea tanbeneficiosa como pudiéramos creer.

La madera es un material extraordinario y en manos competentesse pueden obtener estructuras ligeras y altamente resistentes,incluso a las condiciones de obra.

No es exagerado decir que con los debidos cuidados una cimbrade madera puede ser igualmente resistente y duradera que una dealuminio o de acero y aún competir en términos de costo beneficio.

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