1. Definicin de cimbraEs un sistema integrado por formas de madera o metal y sus soportes, cuya funcin es la de contener al concreto hasta que all alcanzado su fraguado final y consecuentemente, la resistencia necesaria para auto transportarse.

2. RequisitosEl costo de la cimbra para una obra de concreto puede representar entre el 30% y el 50% del costo total por concepto de concreto.Por lo que el diseo construccin de cimbras demanda planeacin que garanticen economa y seguridad.Para reunir estos requisitos una cimbra debe poseer entre otras cosas las siguientes propiedades: Objetivos de la cimbra: Tener la geometra del concreto. No formase ms all de las tolerancias del concreto. No permitir la perdida de la lechada. Facilitar el llenado. Caractersticas de la cimbra: Resistente Durable Indeformable Textura adecuada al acabado Hermtica Fcil de armar Fcil de limpiar EconmicoLas cimbras deben de disearse tomando muy en cuenta los esfuerzos por un lado y la resistencia de los materiales empleados en su construccin.Los tanteos generalmente ocasionan cimbras mal diseadas subestimando o sobre estimando los esfuerzos con el consecuente riesgo o falla o el excesivo costo por el sobrado uso de los materiales.Una cimbra diseada correctamente; eliminara ambas posibilidades de error.

3. ConformacinEn trminos generales una cimbra se integra fundamentalmente por dos estructuras: Cimbra de contacto Obra falsaCimbra de contacto es la que se encuentra directamente en contacto con el concreto y cuya funcin primordial es contener al concreto de acuerdo con el diseo de la estructura se compone principalmente por: Paneles Tarimas Moldes prefabricados, etc.Obra falsa es la construida por elementos estructuralmente soportando a la cimbra de concreto, los elementos ms comnmente usados son: Vigas madrinas Largueros Pies Derechos Contravientos

4. Resistencia de la maderaTABLA 1: esfuerzos para madera en funcin de su densidad.ConceptoPara cualquier Valor en para = 0.40

Esfuerzo en tensin o flexin simple.196 60

Mdulo de elasticidad en flexin o tensin simple.196000 79000

Esfuerzo en compresin paralelo a la fibra.143.5 57

Esfuerzo en compresin perpendicular a la fibra54.2 7

Mdulo de elasticidad en compresin.238000 95000

Esfuerzo cortante.35 10

TABLA TABLONES CAJAS

LARGUEROS

VIGA MADRINA

PIE DERECHO CUADRADO PUNTALES

FIRME DE CONCRETO YA COLADO

ElementoDensidad en el SI Densidad con elc.g.s.

Agua10001

madera4300.400

5. DiseoPara el caso de una cimbra las condiciones de apoyo determinan el valor del momento flexionante.W

Mmax = L

Mmax =

Dnde:W= carga vertical repartida.E= mdulo de elasticidad.I= momento de inercia.L= longitud.

Por lo tanto es deseable disear para una condicin promedio: Mmax = (1)Pero sabemos que la frmula de la escuadra nos dice que: = (2)Sustituyendo la ecuacin 2 en el valor de M = = = = L2= LL= 0.32

6. Diseo por flecha

Ymax=

Ymax=

Dnde:W= carga vertical repartida.E= mdulo de elasticidad.I= momento de inercia.L= longitud.

Es deseable disear la flecha de nuestra cimbra para una media de las dos anterior esto debido por el tipo de estructura ya que es una obra falsa y cotidiana usar: Ymax= (1)Pero la Ymax permitida en vigas es:Ymax= (2)Por lo tanto podemos igualar:= L3= L=L= 0.033 mts7. Diseo por cortanteViga

d

=(1)bColumna

P=wL

R=

Para varios casos: R= 0.6 wL, por lo tanto en el punto:R1= 0.6 wL (2)

R1= 0.5L

Sustituyendo 2 en 1, tenemos:=Despejando a L, tenemos:L= L=Por lo tanto, tenemos que:L= mts

PROBLEMA 1Disee una cimbra para una losa con los siguientes datos:1) La losa ser de 20 cm de espesor.2) El concreto es normal y tiene un peso estimado de 2400 3) La cimbra se usara varias veces.4) La altura del piso al techo es de 2.40 m.5) Los tableros de la losa de 4.50m * 4.50m.6) Densidad de la madera 0.407) Usar planchones de 1 pulgada de espesor.8) Espesor efectivo del planchn 2cm.

SOLUCION1) Calculo de la carga:

a) Carga muerta= (0.20m)(1.0m)(1.0m)(2400)Carga muerta= 480 b) Carga viva= 200 Carga total= carga viva +carga muerta= 480 +200 = 680

2) Diseo del entarimado (planchones):

a) Calculo del momento de inercia:

b) Calculo del mdulo de la seccin:

c) Calculo del esfuerzo admisible a flexin, lo obtenemos de la tabla anterior: Como Entonces: d) Calculo por flexinLmax Lmax= Lmax= e) Calculo del mdulo de elasticidad, de la tabla tenemos: Como Entonces:

f) Calculo por flecha:LmaxLmaxLmax =

g) Calculo del esfuerzo cortante admisible, de la tabla tenemos Como Entonces:

h) Calculo por cortante

i) Observamos que el espaciamiento que predomina es por flecha. Como el tablero es de 4.50m usaremos: Es decir 8 larguerosj) Conclusin:Entarimado / planchones

Con esto quedan revisados los planchones y a la vez diseado.Largueros

0.64 m0.64 m0.64 m0.64 m

4.50 mts

PROBLEMA 2Con los datos del problema anterior, disear los largueros.DATOSa) Consideraremos para los largueros la siguiente seccin:

10 cm

2SOLUCION1. Calculo de mo I:I== 416.66 2. Calculo del mdulo de la seccin:S= =3. Calculo del esfuerzo admisible:F= 196 = 196(0.40)= 78.4= 80 4. Calculo de la carga de los largueros:

1.00 m

W= 680 *0.64 m *1.00 mW= 435 kg por metro lineal5. Calculo por flexin:Lmax Lmax= Lmax= 1.256. Calculo del mdulo de la elasticidad:E= 196000 = 196000 (0.40)E= 784000 7. Calculo por flecha:LmaxLmaxLmax =1.398. Calculo por cortante:Lmax= 23.33Lmax = 23.33(Lmax= 2.68 metros

9. Conclusin:La separacin que rige ser la de flexin Lmax= 1.25 metros. Esta es la longitud de los largueros y a la vez la distancia de separacin entre vigas madrinas.

Dado que el tablero mide 4.50 mts se usaran claros de 1.125 mts que ser el espacio entre las vigas, por lo siguiente: Aumentando la seguridad = 1.125 1.25

PROBLEMA 3Revisar las vigas madrinas con los datos anteriores.DATOSConsideraremos la siguiente seccin:

6

2SOLUCION1. Calculo de Mo I:I= = = 1406 1.125m 1.125m

2. Calculo del mdulo de la seccin:S= 1.00 m

3. Calculo de la carga sobre la madrina:W=680 * 1.125 m * 1.00 mW= 765 kg por metro lineal

4. Calculo del esfuerzo admisible (tabla):F= 196 = 196 (0.40) = 78.4 = 80 5. Calculo por flexin:Lmax Lmax= Lmax= 1.426. Calculo del mdulo de la elasticidad (tabla):E= 196000 = 196000 (0.40)E= 784000 7. Calculo por flecha:LmaxLmaxLmax =1.728. Calculo por cortante:Lmax= 23.33Lmax = 23.33(Lmax= 2.29 metros

9. Conclusin:Rige la flexin; Lmax = 1.42 metros; esta es la separacin de puntales o pies derechos o cuadrados.Pero para el ancho de nuestra losa que es de 4.50 metros se usaran puntales a 1.50 metros de separacin.

BLEMA 41. En un grfico dibujar los puntales:MadrinasPolines

Separacin de puntales

1.50 m1.50 m

rea Tributaria

1.125 m1.50 m

1.125 m1.125 m

2. Calculo del rea tributaria:At= 1.50m * 1.125m = 1.68 m23. Calculo de la carga sobre el puntal:Cp= 680 Cp= 1147.50 kg carga en cada puntual.4. Calculo del esfuerzo admisible a compresin paralelo a la fibra (tabla):Fc= 143.5 = 143.5 * 0.40Fc= 57.4 5. Calculo del mdulo de elasticidad a compresin (tabla):E= 238000 = 238000 * 0.40E= 95200

6. Considerando la siguiente seccin:3 * 3D= 2.5 * 3 = 7.62 cmA= d2 = 58.06 cm27. Calculo de longitud del poln (puntal):

8. Calculo de la relacin de esbeltez:== 9. Por medio de la ecuacin de Euler calculamos el esfuerzo en el puntal:Fa= = Fa< FcFa=

10. Conclusin:Otra forma de calcular es en funcin de la carga, para que se pueda continuar con la construccin.P= 36.9 * 58.06 P= 2142 kg.

P= 2142 kg > 1147 kgEs la carga que puede soportar el puntal por el material de que estn hechos los puntales.

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