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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE YUCATÁN

FACULTAD DE INGENIERÍA

MATERIA: ESTRUCTURAS DE MADERA

Ensayo acerca de la economía, seguridad y calidad de las cimbras de

madera.

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ÍNDICE

1. Resumen ---------------------------------------------------------------------------- 3

2. Introducción ---------------------------------------------------------------------------- 3

3. Desarrollo ---------------------------------------------------------------------------- 4

3.1 Economía de las cimbras ---------------------------------------------------------------------------- 4

3.2 Seguridad de las cimbras ---------------------------------------------------------------------------- 4

3.3 Calidad de las cimbras ---------------------------------------------------------------------------- 7

4. Conclusiones ---------------------------------------------------------------------------- 9

5. Referencias bibliográficas ---------------------------------------------------------------------------- 9

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RESUMEN

En el presente trabajo, se abordará el tema de las cimbras de madera, enfocado en tres aspectos

principales concernientes a este tipo de cimbra, que son: la economía, la seguridad y finalmente la

calidad de las mismas. A manera de resumen describiré un poco acerca de cada uno de los aspectos

antes mencionados, comenzando con la economía.

La economía de las cimbras de madera, nos permite decir que estas, son las más económicas en cuanto a

materia prima se refiere y para optimizar el costo de ellas, es necesario hacer diseños adecuados con la

cantidad de madera necesaria, sin excedentes y sin faltantes, obteniendo de esta forma un balance

adecuado.

El segundo tópico hace referencia a la seguridad de las cimbras, en otras palabras, la manera en que la

madera es dispuesta para formar moldes que darán forma a las estructuras (generalmente de concreto);

este es un tema importante al cimbrar, debido a que si la madera no es correctamente colocada,

seguramente fallará, podría fallar por cortante, podría fallar por flexión, o tal vez al pandearse dejaría

inestable la estructura haciendo que esta colapsara.

Finalmente, tenemos la calidad de las cimbras; en este apartado podemos afirmar que la calidad va

directamente relacionada con los defectos de la madera, debido a que cuando menos defectos tiene,

recibe un mejor puntaje, esto se debe a que los defectos influyen directamente con la resistencia de la

madera.

INTRODUCCIÓN

Una cimbra es un conjunto de obra falsa y moldes temporales que sirven para soportar y moldear la

construcción de elementos de concreto. El molde es la parte de la cimbra que sirve para confinar y

amoldar el concreto fresco de acuerdo a las líneas y niveles especificados en el proyecto durante el

tiempo que alcance su resistencia prefijada en la obra falsa lo cual es la parte de la cimbra que sostiene

establemente los moldes en su lugar ejemplo: cuñas, madrinas, pies derechos, arrastres, polines,

barrotes, contravientos, etc.

Las cimbras de madera, los moldes de madera son los más utilizados por su economía, facilidad de

manejo, etc. generalmente se emplea la madera de pino; solo en caso de que en la región se encuentre

otra madera más barata, se ocupa esta.

Para usar la madera, después de colocada en su lugar se leda una untadura con aceite quemado o diesel,

a fin de que el concreto no se peque a la cimbra. Además, antes de vaciar el concreto se moja la cimbra

para que esta no le quite agua necesaria para su fraguado y para que se hinche la madera, tapando las

juntas entre tabla y tabla existen dos tipos de cimbras: la común y la aparente. La cimbra común se

ocupa: cuando el elemento lleva alguna clase de recubrimiento, para esta se emplean tablas de unos 10

cm de grueso, sin poner demasiado en la terminación y las juntas de las tablas. La cimbra aparente se

usa cuando el elemento de concreto quedara a la vista. Generalmente se hace de duela, cepillando una

cara y dos cantos, y poniendo mucho cuidado en la terminación y las juntas de las tablas. Este tipo de

cimbras se le puede utilizar pocas veces.

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DESARROLLO

I. ECONOMIA

En la ingeniería civil un problema típico es el diseño, la cuantificación y el costeo de las cimbras para los

elementos de concreto. Por lo general, para solucionar estos problemas, el constructor se apoya en su

experiencia o incluso, en la del carpintero de obra en lugar de realizar un proceso de diseño formal. Sin

embargo, la importancia de cuantificar y presupuestar la cimbra es relevante, ya que su costo puede ser

de hasta el 60% del valor de la estructura de concreto (Hurd, 1979). Presupuestar de manera incorrecta

el costo de la cimbra puede comprometer sus utilidades, en caso de considerar precios por debajo de la

realidad, o reducir sus posibilidades de obtener los contratos, en caso de considerar precios muy

elevados.

En la península de Yucatán el material más utilizado para las cimbras es la madera de pino, la cual

proviene de bosques de clima templado que se encuentran a distancias considerables, esto ocasiona

costos elevados de la madera debido al almacenamiento, manejo y transporte de la misma.

Otro factor que la hace costosa es su vulnerabilidad al intemperismo y a las maniobras a las que se ve

sujeta en la obra.

Para calcular los costos de los volúmenes de madera a utilizar en la obra, se debe obtener estas cifras en

unidades pie-tabla debido a que en muchos lugares los costos son manejados en esta unidad, a

continuación se presenta una tabla que tiene equivalencias de los elementos de madera comúnmente

usados en la construcción:

II. SEGURIDAD

La seguridad que esta estructura temporal proporciona a los trabajadores en la obra es de gran

importancia, puesto que las consecuencias de un colapso en la cimbra son graves, tanto por los daños

materiales como por las lesiones a los trabajadores.

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Basado en las disposiciones del American Concrete Institute (Comité ACI 347), de las Normas Técnicas

Complementarias para estructuras de madera del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal

(RDF, 1987), y el Manual de Diseño de Obras Civiles de la CFE, el criterio de diseño recomendado es el de

esfuerzos permisibles. Para el adecuado cálculo de las cimbras de madera, y logrando la seguridad

requerida en la obra se toman las expresiones necesarias para obtener las acciones a las que se ven

sujetas las estructuras temporales que conforman una cimbra, como son: el peso propio, la presión que

ejerce el concreto fresco sobre las paredes y fondos de las cimbras y las cargas accidentales. También, se

toman en cuenta los lineamientos recomendados para definir otros importantes parámetros que

intervienen en el diseño, tales como la tasa de colocación del concreto, el uso de aditivos retardantes de

fraguado, la densidad del concreto, la altura del elemento (o del tramo de colado en donde se permitan

juntas constructivas), la temperatura ambiental, etc.

En cuanto al material básico para construir la cimbra, se considera madera de pino en dos

presentaciones: madera maciza y madera contrachapada (cimbraplay) con sus dimensiones nominales

comerciales disponibles en la región. Por otro lado, los esfuerzos de diseño de la madera se toman

generalmente de la norma nacional (LACITEMA). Para los elementos de sujeción metálicos, como

tensores y bastones, se consideran los valores del límite de fluencia para varillas de grado 42

recomendados por el Concrete Reinforcing Steel Intitute (CRSI, 1990).

Cimbras para columnas

Para las cimbras de columnas aisladas de sección rectangular (figura 1), podemos apreciar sus

componentes: cimbra de contacto (cimbraplay), refuerzo de cimbra de contacto (largueros, yugos y

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barrotes), sistema de sujeción (horquillas y pasador) y apuntalamiento. La acción del concreto sobre la

cimbra de contacto se modela como una presión hidrostática, la cual es transmitida a los largueros, que

a su vez la descargan en los yugos; los barrotes reciben la carga transmitida por éstos, y son sujetados

por medio de horquillas y pasadores de acero.

Cimbra para trabes

Las cimbras para trabes se encuentran conformadas por: cimbra de contacto (cimbraplay), refuerzo de

cimbra de contacto (largueros, barrotes y rodapié) y sistema de apuntalamiento (madrinas, patas de

gallo, polines y arrastres). La carga por efecto del concreto fresco y de la cimbra de contacto es recibida

por las vigas madrinas que a su vez reparten la carga entre los polines y las patas de gallo. La cimbra de

contacto lateral se calcula por presión hidrostática, y debido a la poca profundidad del concreto, los

elementos de refuerzo se reducen a solamente barrotes. También se puede considerar la opción del

diseño de una trabe sin fondo y por tanto sin apuntalamiento como un caso particular, en el que el

elemento se cuela sobre muros o pisos. En la Figura 2 se muestran las partes de que consta el modelo

para la trabe.

Cimbra para muros

La cimbra para muros de concreto consta de las siguientes partes: cimbra de contacto, refuerzo de la

cimbra de contacto (barrotes y vigas madrinas dobles), tensores y apuntalamiento. El sistema se modela

como una columna, con la diferencia de que al no poder utilizar horquillas y pasadores por la

continuidad del elemento, se utilizan tensores metálicos que lo atraviesan, y se sujetan con pasadores

mecánicos a las madrinas dobles.

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III. CALIDAD

La madera como ser vivo, tiene defectos la evaluación de estos defectos se realiza mediante las normas

de clasificación, que varían en función del país. Los métodos de clasificación pueden ser visuales (hoy día

son los más extendidos) o mecánicos, de más reciente introducción, que permiten automatizar

completamente el proceso.

El desarrollo de nuevos productos con aplicaciones estructurales, se orienta a una eliminación de la

influencia de los defectos en la resistencia de la madera. La madera laminada, al utilizar láminas de

pequeño espesor, limita la influencia del defecto al espesor de la lámina.

La calidad de la madera se evalúa en función de los defectos que ésta contenga.

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El tipo de corte, genera diferentes tipos de defecto. El secado puede ser causa de defecto en la madera

estructural. Los defectos que influyen en la resistencia, básicamente son estos:

Arqueamiento, grietas, alabeo de canto, acanalamiento, nudos, acebolladuras, rajaduras, espiralado y

gemas.

Un punto importante, es la apariencia final de la estructura de concreto, que depende en gran parte de

la resistencia y rigidez del molde. Si el molde se desalinea, desplaza o sufre deformaciones excesivas

durante las maniobras del colado, la apariencia el elemento será deficiente y requerirá un trabajo de

reparación o, en casos críticos, requerir su demolición.

A la hora de fabricar cimbras en la construcción se debe inspeccionar insistentemente en la calidad de la

madera, revisando que no se encuentre torcida, deformada, con nudos excesivos, podrida, con

superficies irregulares, con residuos de concreto de colados anteriores, con hongos, plaga o humedad

excesiva.

Se debe evitar piezas con nudos en zonas con esfuerzos de tensión, no se debe utilizar puntales con

grietas, rajadas profundas o perforaciones grandes.

El punto de apoyo de los pies derechos o puntales debe ser una superficie rígida, plana y con adecuada

compactación, para mayor estabilidad lateral se debe colocar contra-vientos piezas diagonales o en

equis) en los puntales.

Usar clavos de mínimo 2 pulgadas de largo, antes del fraguado (endurecimiento) del concreto, se hace

una inspección previa para detectar y corregir inmediatamente algún pandeo, asentamiento o fuga de

concreto.

Finalmente una acción que preserva la calidad de la cimbra por más tiempo es la aplicación de diesel a la

madera antes de uso, ya que de esta forma, cuando se descimbra, el concreto no se adhiere a la madera

evitando así el desgaste producido tanto por el raspado del mismo, como por los movimientos bruscos

debido a que no se desprende la madera fácilmente del concreto.

CONCLUSIONES

Para finalizar el presente ensayo, podemos señalar a manera de conclusión los datos más relevantes, de

forma que para el apartado de seguridad, dividimos las cimbras de madera en tres grupos importantes

que son: las cimbras para columnas, para trabes y finalmente para muros, en donde se recalca el preciso

cálculo de los elementos que las conforman para evitar fallas en las cimbras. Continuando con los temas

principales, nos encontramos con la calidad de las cimbras, donde apreciamos como los defectos de la

madera disminuyen la calidad de la cimbra y también los trabajos realizados con ellas. El último tema es

la economía de las cimbras, y que aunque como materia prima la madera es más barata que el acero o

algún otro material, si se administra inadecuadamente puede redituar en elevados costos de impacto

directo en la construcción.

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Después de un análisis a fondo de los temas abordados, podemos concluir que los tres mantienen una

estrecha relación, es decir, uno afecta a los demás, esto es fácilmente demostrable, ya que si hay una

baja calidad, entonces no tendremos la resistencia contemplada para los cálculos de las cimbras, lo cual

compromete la seguridad de la estructura, y una manera de solucionarlo sería añadiendo más madera de

refuerzo a la cimbra, pero con esto afectamos el costo; con este sencillo ejemplo hemos podido

relacionar los tres parámetros redactados en este documento, y que para fines prácticos resultan

sumamente importantes a la hora de fabricar cimbras.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

2003 Nicolás Zaragoza Grifé/ Rómel G. Solís Carcaño/ Josué Pech Perez DESARROLLO DE UN PROGRAMA VISUAL PARA EL DISEÑO Y LA PRESUPUESTACIÓN DE CIMBRAS DE MADERA Ingeniería Revista Académica, enero-abril, año/vol. 7, número 001 Universidad Autónoma de Yucatán Mérida, México 1983 Francisco Robles Fernández-Villegas/ Ramón Echenique Manrique ESTRUCTURAS DE MADERA Editorial Limusa México, D.F. http://www.arquba.com/monografias-de-arquitectura/cimbras/ http://www.construmatica.com/construpedia/Dise%C3%B1o_y_Montaje_de_Cimbras http://www.elconstructorcivil.com/2012/01/seguridad-en-el-empleo-de-la-cimbra.html http://www.maderasdelcuale.com.mx/la-madera/madera-cimbra.html www.holcim.com.mx/holcimcms/uploads/MX/Cimbras.pdf