Tensores en pilares: distribución y abrazaderas

En resumen

• Las columnas cargan de forma diferente a los muros, y la distribución debe seguirlo.
• Hay dos formas viables de sujetar un encofrado de columna.
• El espaciado de las abrazaderas se calcula contra una capacidad de tirante probada.

Un encofrado de pilar tiene poca superficie en planta y una altura de hormigonado que a menudo se cierra en una sola tongada, y sin embargo en la mayoría de las obras soporta la mayor presión lateral de todo el encofrado. La distribución de tensores decide si el encofrado resiste el hormigonado. Es también la parte del cálculo que más a menudo se reduce a una regla copiada del proyecto anterior, y esa regla funciona hasta que el pilar es más alto, el hormigón más caliente o el ritmo de hormigonado más rápido.

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Espaciado de los tirantes se refiere a la distancia entre los tirantes o abrazaderas en un encofrado de pilar, lo cual es fundamental para garantizar que el encofrado permanezca vertical durante el vertido. Espaciado de las abrazaderas significa la distancia calculada entre abrazaderas, basada en la carga de trabajo del herraje, para evitar el fallo del encofrado. Presión lateral es la fuerza ejercida por el hormigón fresco sobre el encofrado, que debe controlarse para evitar roturas. Capacidad de los tirantes sometidos a ensayo de verificación se refiere a la capacidad de carga verificada de los tirantes, utilizada como base para calcular el espaciado de las abrazaderas. Diseño híbrido significa una combinación de abrazaderas externas y tirantes pasantes, frecuentemente empleada en pilares altos para equilibrar facilidad de uso y resistencia.

Por qué los pilares cargan de otra manera

La presión del hormigón fresco depende del ritmo de hormigonado, la temperatura del hormigón, la densidad de la mezcla y la altura de la tongada, no de la forma del encofrado. Un pilar y un muro hormigonados al mismo ritmo reciben por tanto la misma presión por metro cuadrado. Lo que cambia es cómo se evacua esa presión.

Un muro reparte la carga a lo largo de un panel largo, por lo que cada tensor soporta una fracción pequeña del total. Un pilar no tiene esa longitud. Cada abrazadera o tensor se lleva una parte de una carga concentrada en un perímetro pequeño, y el fallo es local: una abrazadera resbala, el panel se comba en ese punto y la pérdida de lechada llega en segundos.

Dos maneras de sujetar un encofrado de pilar

• Abrazaderas exteriores rodean la sección y no necesitan taladros en el panel. Se colocan y se desmontan rápido, por eso dominan en pilares cortos y en ciclos repetidos.

• Tensores pasantes atraviesan la sección y apoyan en costales o en el propio panel. Dan un camino de carga directo y son la única opción práctica en secciones grandes, donde una abrazadera resultaría excesivamente pesada.
• Un híbrido, con abrazaderas en casi toda la altura y tensores en los dos metros inferiores, es habitual en pilares altos que por lo demás se encofran con abrazaderas.
• La elección no es solo de resistencia. Una abrazadera rápida de colocar pero que confía en el rozamiento contra la cara del panel se comporta de forma distinta a un tensor atornillado a través de él, y la obra las tratará de forma distinta.

Fijar la separación de abrazaderas

• Parta de la presión en la base, no de una media de la altura. En la base es donde la primera abrazadera trabaja más y donde aparece el primer fallo.
• Cierre la separación cerca de la base y ábrala hacia arriba. Una separación uniforme en toda la altura desperdicia herraje arriba y se queda corta abajo.
• Compruebe el extremo superior de la tongada por separado. Su presión es baja, pero su cometido es otro: mantiene el encofrado cerrado y la línea de hormigonado recta.
• Trate la capacidad de la abrazadera como carga de trabajo, no como carga de rotura. Una abrazadera cuyo fabricante da una cifra de ensayo tiene un valor seguro de trabajo mucho menor, y es ese valor el que debe figurar en la distribución.
• Vuelva a revisar la distribución cuando cambien el ritmo de hormigonado o la temperatura del hormigón, porque ambos desplazan la envolvente de presión aunque no haya cambiado nada en el encofrado.

Base normativa: EN 13670 — Ejecución de estructuras de hormigón

Esquinas y la primera abrazadera

La esquina es donde el encofrado de pilar falla primero con más frecuencia, porque dos paneles se encuentran en ángulo y ninguno arriostra al otro. La abrazadera de esquina hace dos trabajos a la vez: mantiene unidos los dos paneles y resiste el empuje hacia fuera sobre cada uno. Si la distribución trata una abrazadera de esquina como equivalente a una de cara, la esquina será el primer sitio que se abra.

La parte superior e inferior de la tongada necesitan la misma atención que la esquina, por un motivo distinto. Un borde superior sin apoyo se deforma hacia fuera con muy poca presión y deja escapar lechada: es un problema estético que se vuelve estructural cuando la pérdida basta para alterar el recubrimiento. La primera tongada por encima de la junta de hormigonado tiene el problema inverso: debe alinearse con una superficie ya fraguada, así que sus abrazaderas trabajan tanto contra la geometría como contra la presión.

Cuándo los tensores superan a las abrazaderas

• Secciones grandes, donde una abrazadera dimensionada para la presión sería demasiado pesada de manejar y demasiado lenta de colocar.
• Tongadas altas, donde la parte baja del encofrado sufre presiones que no se pueden confiar a una abrazadera por rozamiento.
• Secciones con una moldura profunda o un resalte, donde la abrazadera no puede cerrar sobre un perímetro rectangular limpio.
• Cualquier caso en que el encofrado deba pretensarse ligeramente antes del hormigonado, ya que una abrazadera no se puede apretar contra el panel como un tensor.

Base normativa: EN 14399-1 — Conjuntos de elementos de fijación de alta resistencia para estructuras

Qué poner en el plano

• La separación de abrazaderas o tensores como lista acotada desde la base hacia arriba, no como una sola cifra.
• El ritmo de hormigonado y la temperatura del hormigón supuestos en la distribución, para que la obra sepa cuándo se ha roto el supuesto.
• El detalle de esquina, indicando qué abrazadera cierra la esquina y en qué orden se aprieta.
• La designación del herraje y su carga segura de trabajo, para que el almacén entregue la abrazadera correcta y no una visualmente parecida.
• La secuencia de apriete, sobre todo en pilares altos, donde el orden influye en si los paneles quedan a escuadra.

Un encofrado de pilar distribuido así no cuesta más de construir. Usa el mismo herraje, colocado donde la presión realmente está, y es la diferencia entre desencofrar un pilar a escuadra y limpiar un reventón.

Las roscas, grados y recubrimientos de ambos diámetros están en la página de varillas de alta resistencia D15 / D20.

Referencias y normas.

• EN 13670 — Ejecución de estructuras de hormigón
• ACI 347 — Guía de encofrado para hormigón
• OSHA 1926.703 — Equipos y encofrado para hormigón
• OSHA — temas de seguridad y salud en el trabajo con hormigón
• EN 14399-1 — Conjuntos de elementos de fijación de alta resistencia para estructuras
• ISO 16047 — Tornillos de cabeza hexagonal y tuercas hexagonales

Sobre nosotros: Este artículo trata sobre la disposición de los tirantes para encofrados de pilares y la separación entre abrazaderas, verificada con nuestros datos de producción y ensayos. Nuestra fábrica está equipada para proporcionar la capacidad comprobada de los tirantes. Nuestro página de contacto ofrece acceso directo al equipo de ingeniería para consultas detalladas, y el página sobre nosotros documenta nuestros procesos y capacidades de fabricación. Este artículo fue revisado por el equipo de ingeniería de Qianheng Formwork.