Encofrado para losas de piso: puntales, vigas de intradós y encofrados de mesa: selección de un sistema y cálculo de su costo por vertido
Una losa se adquiere como sistema de apuntalamiento mucho antes de que se vierta el hormigón sobre ella. El dibujo muestra un rectángulo de hormigón con una nota de espesor, pero la configuración de adquisición detrás de ese rectángulo es una cuadrícula de puntales, vigas primarias y secundarias y tableros de falso techo, todos dimensionados a partir del espesor de la losa y del tamaño de la crujía. La mayoría de los problemas de adquisición en un paquete de losa no comienzan con un precio incorrecto. Comienzan con un falso techo que nunca se dibujó efectivamente, por lo que el número de puntales, la separación entre vigas y el cronograma de desencofrado se estiman por separado y nunca se reconcilian.
Este artículo trata al falso techo como el documento de control. Apuntalamiento es la estructura temporal que soporta el hormigón fresco y la cara del encofrado hasta que la losa pueda soportarse por sí misma. Falso techo es la cara horizontal del encofrado situada debajo de la losa, normalmente contrachapado con película protectora apoyado sobre vigas secundarias. Puntales de refuerzo son puntales de reapuntalamiento que permanecen en su lugar tras retirar el apuntalamiento original. Obtenga la cuadrícula correcta y la lista de materiales (BOM) de la losa se genera automáticamente; omita este paso y el sitio alquilará puntales a un precio premium mientras el equipo espera.
En resumen: el número de puntales proviene de la cuadrícula de apuntalamiento, no del área de la losa; la clase de puntal depende de la altura del falso techo; y el número máximo de puntales requeridos depende del cronograma de desencofrado.
Falsework es la estructura temporal que soporta el hormigón fresco y los encofrados hasta que la losa pueda soportarse por sí misma. Soffit se refiere a la cara horizontal del encofrado situada bajo la losa, normalmente fabricada con contrachapado de cara filmada sobre vigas secundarias. Back-prop significa un puntales de reapuntalamiento que se deja en su lugar tras la retirada del falsework original. Prop count se determina mediante la cuadrícula de falsework, que se basa en el espesor de la losa y el tamaño de la crujía. Beam spacing es la distancia entre vigas primarias o secundarias, influenciada por el espesor de la losa y los requisitos de carga.
1. Comience con la geometría de la losa, no con el apuntalamiento
Las entradas necesarias para iniciar un diseño son el espesor de la losa, las dimensiones de la crujía y la altura del falso techo. El espesor establece la carga muerta por metro cuadrado, que constituye el término más importante en el cálculo de los puntales; las dimensiones de la crujía determinan la longitud máxima de vano que puede cubrir una viga secundaria y, por tanto, la carga que soporta cada puntal. La altura del falso techo determina la extensión del puntal, donde se originan la mayoría de los errores de apuntalamiento.
La tentación es comenzar con el puntal, porque es el ítem que los compradores reconocen y el componente que aparece en las facturas de alquiler. Sin embargo, el número de puntales es una consecuencia de la cuadrícula de apuntalamiento, y esta cuadrícula, a su vez, es una consecuencia del espesor de la losa y de la sección de la viga. Si se invierte este orden, los puntales se colocan a distancias que las vigas no pueden salvar, lo que obliga a usar una cuadrícula de puntales más densa o vigas más pesadas de lo necesario para la obra.
Normalmente, una losa se diseña sobre un módulo rectangular de aproximadamente 1200 mm × 1200 mm o 600 mm × 1200 mm, ya que dicho módulo coincide con las longitudes estándar de los puntales, de las vigas y de las planchas. Cuando el contorno de la losa no es un múltiplo exacto del módulo, el borde corto se completa con una plancha recortada y una viga acortada, en lugar de estirar toda la cuadrícula. Estirar la cuadrícula rompe la alineación de los puntales en todas las crujías adyacentes, convirtiendo cada crujía en un diseño único en vez de uno repetitivo.
2. Tres sistemas de losa y cuándo resulta rentable cada uno
Existen tres formas de adquirir el falso techo de una losa, y la elección es una decisión económica más que técnica. Un falso techo de madera sobre puntales ajustables construye la cuadrícula desde cero en cada crujía con componentes estándar; una mesa de encofrado metálica llega como una unidad prefabricada que se desencofra, traslada y reinstala como un conjunto único; y una plataforma voladora es una plataforma autopropulsada que se baja desde una losa terminada y se traslada mediante grúa a la crujía siguiente.
El falso techo de madera es la opción flexible y siempre gana la primera colada, porque sus componentes son económicos, sustituibles individualmente y disponibles en todos los mercados. Además, requiere la mayor cantidad de mano de obra, ya que cada crujía se monta y desencofra viga por viga. La mesa de encofrado invierte ese equilibrio: representa una inversión de capital, pero transforma dos turnos de desencofrado y reinstalación en un solo ciclo de grúa, razón por la cual se emplea en placas residenciales repetitivas y forjados de planta idénticos.
La plataforma voladora corresponde a trabajos de edificios altos, donde el área de losa por ciclo es suficientemente grande como para amortizar un mecanismo complejo. Nuestro artículo sobre la selección de tirantes para edificios altos y puentes aborda el lado ascendente de este ámbito, donde los sistemas de losa y muros comparten el mismo ciclo. La regla de adquisición es sencilla: compre el sistema flexible para geometrías irregulares, la mesa de encofrado para placas repetitivas y ninguno de los dos para una sola losa.
3. Puntales y bastidores: la carga nominal disminuye al aumentar la extensión
Un puntal de acero ajustable es un puntal vertical con un tubo interior roscado, una placa base y una placa superior que soporta la viga primaria. Su carga nominal de trabajo seguro se publica para una condición de referencia, y el hecho clave de adquisición es que dicha calificación no es constante: al extender el tubo interior, la longitud de pandeo aumenta y la capacidad útil disminuye. Un puntal cómodo a una extensión de 2 m puede ser inadecuado a una extensión de 3500 mm bajo la misma carga.
Esto convierte la altura del falso techo en una entrada de adquisición, no en un detalle de obra. Un falso techo residencial de 2800 mm se sirve con puntales estándar; un falso techo de 5 m requiere puntales apilados o bastidores con diseño específico; y un falso techo de 10 m lleva el proyecto hacia el apuntalamiento posterior o hacia un sistema patentado. El error más costoso en un paquete de losa es un puntal que pertenece a una clase inferior a la requerida para la extensión real que utiliza el equipo, porque el fallo es silencioso hasta que se carga la colada.
Los puntales también son el componente con la tasa más alta de pérdidas y daños. Una placa base caída, una rosca doblada o una tuerca atascada sacan un puntal de servicio incluso cuando el tubo está intacto, por lo que el número de puntales se solicita con un margen operativo y se rastrea mediante el ciclo de inventario y recuperación. Donde los puntales soportan una losa que también lleva abrazaderas para vigas H20 y vigas primarias, mantener el conjunto completo de puntales por crujía es lo que permite reiniciar la cuadrícula sin improvisaciones.
Base normativa: EN 13670
4. Vigas primarias y secundarias: separación según el espesor
La cuadrícula de apuntalamiento tiene dos niveles de vigas, ambos dimensionados a partir del espesor de la losa. Las vigas secundarias, también llamadas vigas de solera, se sitúan directamente debajo del contrachapado y se extienden entre las vigas primarias; las vigas primarias se colocan transversalmente sobre las cabezas de los puntales y soportan las reacciones de las vigas secundarias. El artículo sobre la ruta de carga de las vigas de madera H20 explica cómo la carga viaja desde la superficie del falso techo a través de ambos niveles de vigas hasta los puntales, y esa ruta de carga es la que fija ambas separaciones.
Una losa más gruesa incrementa la carga muerta por metro cuadrado, y la respuesta consiste bien en reducir la separación entre vigas secundarias, bien en usar una viga más profunda. Una losa de 200 mm sobre contrachapado de 21 mm suele servirse con vigas secundarias a centros de 400 a 600 mm y vigas primarias a centros de 1200 mm, mientras que una losa de 300 mm requiere una separación más estrecha o una viga más profunda. Ninguno de estos ajustes es arbitrario; ambos derivan de cálculos de carga contra la norma de diseño de apuntalamiento.
Los conectores entre los niveles de vigas constituyen una línea real de adquisición, no un elemento complementario. Un conector de garra o cuña que sujeta la viga H20 a la viga primaria es un componente menor con una tasa elevada de pérdida, y su ausencia significa que la viga no está correctamente soportada, aunque la cuadrícula parezca completa. Pídalo junto con las vigas y cuéntelo por conexión, no por crujía, porque es el número de conexiones lo que realmente determina la cantidad requerida.
Base normativa: EN 13163
5. Tableros de falso techo: la línea de contrachapado con película protectora
La superficie del falso techo es normalmente contrachapado con película protectora, y la decisión de adquisición no es el precio por plancha, sino el costo por metro cuadrado por colada. Un contrachapado con película protectora suele ofrecer entre diez y treinta usos si se protege con desmoldante y se desencofra cuidadosamente, y su vida útil media se reduce más por un desencofrado deficiente que por el hormigón. La deslaminación superficial, la entrada de agua por los bordes y una plancha deformada que sobrecarga a las adyacentes son los tres modos de fallo que acortan su vida útil.
El espesor de las planchas sigue la separación entre vigas secundarias, no el espesor de la losa directamente, porque la plancha actúa como un elemento sometido a flexión que se extiende entre dichas vigas. Una plancha de 21 mm es adecuada para separaciones más estrechas, y una separación mayor exige una plancha más gruesa o una viga adicional. Donde un borde de losa o una unión con columna interrumpe la cuadrícula, se requieren planchas recortadas y una tira de relleno, y esos recortes constituyen el segundo consumible más importante después de las propias planchas.
Las condiciones de borde son la línea más comúnmente subestimada en la lista de materiales (BOM) de una losa. Una losa que se adosa a un muro, una columna o un hueco de ascensor requiere un extremo de cierre, una cara de encofrado y, cuando el muro se hormigona previamente, una conexión anclada al elemento estructural existente. Los artículos sobre la distribución de tirantes para columnas y la distribución de paneles tratan estas uniones, y la BOM de la losa debe incluir ese mismo hardware, en lugar de asumir que el equipo del muro lo suministrará.
6. Desencofrado y puntales de refuerzo
El cronograma de desencofrado es una decisión de adquisición porque determina cuánto tiempo debe permanecer el apuntalamiento en obra. El falso techo solo puede desencofrarse cuando la losa ha alcanzado la resistencia supuesta en el diseño, razón por la cual el artículo sobre los tiempos de curado y desencofrado y el diseño de apuntalamiento deben leerse conjuntamente. Desencofrar prematuramente para liberar puntales destinados a la crujía siguiente es el ahorro más costoso en un paquete de losa, porque convierte una pregunta de apuntalamiento en una cuestión estructural.
Los puntales de refuerzo son el mecanismo que permite desencofrar el apuntalamiento original antes de que la losa alcance su resistencia de diseño total. La losa permanece soportada sobre un segundo conjunto de puntales, más espaciado, que soporta la carga de la colada superior, y ese segundo conjunto constituye una línea real de compra o alquiler. Un proyecto que planifica su cantidad de puntales en función de una única colada descubre que necesita un segundo conjunto en obra durante más tiempo que el primero, lo que eleva el inventario máximo y la huella de almacenamiento.
El número de adquisición que se deriva de esto es el número máximo de puntales requeridos, no el número instalado. Una placa de diez plantas que usa puntales de refuerzo en dos niveles mantiene en obra tres veces más puntales que una sola planta, y esa cifra debe figurar en la orden de compra junto con el precio unitario. También es el número que determina si los puntales se compran o se alquilan, y el artículo sobre la estructura de costos muestra cómo el número de ciclos resuelve esta cuestión.
7. Ejemplo práctico: una crujía de losa de 200 mm
Considere una losa plana de 200 mm sobre una crujía de 6 m × 6 m con un falso techo de 2800 mm, apuntalamiento con puntales ajustables y vigas primarias y secundarias H20.
La carga muerta es aproximadamente de 5 kN por metro cuadrado, incluyendo el hormigón fresco, el encofrado y una tolerancia constructiva. La cuadrícula se establece a centros primarios de 1200 mm y centros secundarios de 500 mm, que es la configuración aceptada por el diseño de apuntalamiento para este espesor.
Por tanto, la crujía de 6 m requiere cinco líneas de vigas primarias y una cuadrícula de puntales de 1200 mm a través de la crujía, lo que da seis posiciones de puntales por línea. Las vigas secundarias se extienden entre las líneas de puntales (1200 mm) a centros de 500 mm, por lo que doce tramos cubren la crujía. Cada cantidad que figura a continuación se deriva de esa única cuadrícula, lo que hace que el ejemplo sea escalable a una planta completa.
| Línea de BOM | Base | Cantidad |
|---|---|---|
| Puntales ajustables | Cuadrícula de 1200 mm en crujía de 6 m | 30 puntales |
| Vigas primarias H20 | Una por línea de 1200 mm | 5 tramos |
| Vigas secundarias H20 | Una por línea de 500 mm | 12 tramos |
| Conectores para vigas | 2 por cruce | 60 conectores |
| Contrachapado para falso techo de 21 mm | 36 m² más recortes | 8 planchas |
| Placas base y superiores | Un par por puntal | 30 pares |
| Puntales de refuerzo (2 plantas soportadas) | Cuadrícula de reapuntalamiento más espaciada | 12 puntales |
La tabla es el núcleo de la cuadrícula: una crujía de 12 m lleva las posiciones de puntales a 12 por línea, los puntales a 60 y los tramos primarios a 10, sin nuevas suposiciones. El método de cálculo de cantidad de tirantes aplica la misma disciplina al lado de muros de la misma estructura, y la guía completa de adquisición desarrolla ambos aspectos en especificaciones y comparación de proveedores.
8. Costo por colada: amortización a lo largo de los ciclos
Un sistema de losa no se compra para una sola colada; se compra para un número determinado de ciclos. El falso techo de madera tiene un bajo costo inicial y una alta carga de mano de obra, por lo que su economía depende de cuántas veces sobreviven las vigas y las planchas y de qué tan rápido puede reinstalar una crujía el equipo. La mesa de encofrado tiene un alto costo inicial y una baja carga de mano de obra, por lo que su economía depende del tiempo de ciclo en una placa repetitiva.
La comparación relevante es el costo por metro cuadrado por colada, no el capital invertido. Un juego de vigas que cuesta tres veces más y dura cinco veces más es la opción más económica, y la misma aritmética se aplica al contrachapado, a los conectores y a los puntales. El punto de equilibrio para una mesa de encofrado se expresa convencionalmente en crujías idénticas, y en una placa residencial de diez crujías el ahorro de ciclo normalmente devuelve la inversión, mientras que una losa única o irregular nunca lo hace.
La reutilización también depende del programa de recuperación, no de la decisión de compra. Un juego de puntales que regresa a una crujía marcada, se limpia, engrasa y cuenta tiene más valor en la décima colada que el mismo juego devuelto a una pila en el borde de la losa. La metodología de verificación detrás de esta diferencia es sencilla: cuente las devoluciones, registre los fallos y amortice sobre los ciclos realmente logrados, no sobre los que promete un catálogo. El ciclo de inventario y recuperación y las reglas sobre accesorios y consumibles se aplican al apuntalamiento de losas exactamente igual que al hardware para muros.
9. Errores en losas que inflan la BOM
El primer error consiste en dimensionar los puntales a partir del área de la losa en lugar de la cuadrícula, lo que produce un número de puntales que parece adecuado sobre el papel pero falla a la extensión real que utiliza el equipo. El segundo error es ignorar la altura del falso techo, porque un falso techo de 5 m requiere puntales apilados o bastidores, no simplemente un puntal estándar más largo. El tercer error es planificar un único juego de puntales cuando el cronograma de desencofrado exige puntales de refuerzo, dejando al sitio con escasez justo en el momento en que la crujía siguiente está lista.
El cuarto error es contar las planchas pero no los conectores, porque una cuadrícula de apuntalamiento montada sin el número correcto de conectores no es una cuadrícula diseñada, y los conectores faltantes se descubren durante la colada, no antes de ella. El quinto error es comprar una mesa de encofrado para una losa irregular, pagando una prima de capital por un ahorro de ciclo que nunca se materializa.
Una disciplina rigurosa de apuntalamiento evita que la orden de compra de losas se infle:
- Establezca la cuadrícula de puntales a partir del espesor de la losa y la geometría de la crujía antes de seleccionar cualquier clase de puntal.
- Confirme la altura del falso techo frente a la calificación de extensión del puntal, y gestione los conectores por conexión, no por crujía.
- Planifique el cronograma de desencofrado con una cantidad específica de puntales de refuerzo, y amortice vigas, planchas y puntales sobre los ciclos, no sobre el costo inicial.
Las prácticas de apuntalamiento en obra siguen normas como la OSHA 29 CFR 1926.703 en Estados Unidos, la EN 12812 para el diseño de apuntalamiento y la EN 13670 para la ejecución de estructuras de hormigón en Europa. El Reglamento Europeo de Productos de Construcción establece la base frente a la cual se declaran los componentes del apuntalamiento de losas.
Sobre nosotros: Qianheng Formwork Fastener Factory fabrica tirantes D15 y D20 en aceros Q235, Q345, 45# y QT450, y suministra puntales de acero ajustables, abrazaderas para vigas H20, largueros y el conjunto completo de accesorios que aparecen en la lista de materiales (BOM) de apuntalamiento para losas. El inventario es de aproximadamente 300 t y los artículos en stock se envían dentro de tres días, por lo que un cambio de apuntalamiento tardío en el programa aún puede satisfacerse sin necesidad de una producción personalizada. Nuestra página de contacto incluye la hoja de especificaciones y la tabla actual de plazos de entrega, y la página de información describe la fábrica y el sistema de calidad que respalda cada línea de la BOM, y este artículo fue revisado por el equipo de Ingeniería de Formwork Qianheng.