Encofrados de Carton para tablero de Puentes: En este estudio se investigaron segmentos de tubos de cartón para su posible uso como encofrado para elementos que requieren un solo lado plano, en particular para cubiertas de puentes.
Los puentes de vigas de concreto pretensado de largo alcance, 20–50 m (60–160 pies) (o puentes de vigas de acero) y los puentes de viga en losa de corta distancia, de 6–20 m (20–60 pies), donde el encofrado convencional de madera contrachapada puede ser costoso y llevar mucho tiempo de instalar y desencofrar..
Encofrados de Carton para tablero de Puentes
Los puentes de concreto pretensado de largo envergadura [típicamente 40 m (130 pies) y más largos], con vigas pretensadas de «brida ancha» [típicamente 1,37 m (54 pulgadas.) o 1,83 m (72 pulgadas.) en altura y anchos de brida de 1,22 m (48 pulgadas.)] se están volviendo cada vez más populares ya que tienen bridas inferiores más grandes, que permiten cables más pretensados y, por lo tanto, una mayor capacidad de carga.
Debido a los tramos más largos y los momentos de flexión más altos que llevan estas vigas, generalmente están espaciadas mucho más cerca [de 0.15 a 1 m (6–40 pulg.)] que las vigas [1.8–2.4 m (6–8 pies)], y por lo tanto el encofrado debe abarcar un espacio muy corto [típicamente de 203 a 1219 mm (8–48 pulgadas.)].
Para armar la cubierta de concreto en vigas de brida ancha o en I, se utiliza encofrado de madera sostenido por perchas metálicas. Este sistema es muy versátil y se puede utilizar para cubrir tramos pequeños y grandes.
Sin embargo, dado que este método de encofrado se desarrolló originalmente para abarcar distancias más grandes, para los tramos más cortos entre las vigas de brida ancha es más laborioso y costoso colocar el encofrado para armar la cubierta y pelar el encofrado después de que la plataforma de concreto haya alcanzado la resistencia adecuada en este caso.
Además, que el encofrado después de que el concreto se haya curado, se requiere una altura mínima de 38 mm (1,5 in.) para permitir la eliminación de las perchas de acero y el encofrado de madera, creando un esfuerzo adicional.
Recientemente, se han estudiado (y utilizados gradualmente en el campo) soluciones alternativas de encofrado (Encofrados de Carton), que generalmente utilizan concreto armado con fibra o paneles de polímero reforzado con fibra y a menudo diseñadas para ser permanentes [o »permanecer en el lugar» o »encofrados perdidos»], para mejorar la eficiencia de la construcción con vigas pretensadas de brida ancha.
Resultados de los Ensayos
Los ensayos se dividieron en diferentes tipos que dependían de las condiciones de carga (carga puntual, carga de línea o carga uniforme) y del uso previsto. Se probaron bóvedas de cañón muy poco profundas cortadas de los grandes tubos de 60 in. de diámetro con una elevación baja de tramo medio para simular las condiciones que se encontrarían en las aplicaciones de puentes de vigas de concreto pretensadas (o vigas de acero).
Se probaron especímenes de bóveda de cañón semicircular con una elevación alta de tramo medio para simular las condiciones que se encontrarían en las aplicaciones de puente de viga en losa. Los resultados de las pruebas en las muestras poco profundas y semicirculares sometidas a cargas puntuales cuasiestáticas y cargas de línea se presentan a continuación.
También se presentan pruebas de impacto y pruebas de carga puntual cuasiestáticas en diferentes porcentajes de contenido de humedad en las bóvedas de cañón poco profundas.
Los resultados de la deflexión de carga frente a la mitad del tramo para todas las pruebas cuasiestáticas se muestran en la Fig. 2 y se presentan en la Tabla 1.
Carga de servicio, gran altura, bóveda profunda
Se mezclaron tres lotes de concreto para esta prueba con el fin de lograr la cubierta de 200 mm (8 pulgadas) de tramo medio. Una serie de imágenes que ilustran al vaciado de concreto en el tubo de 0,61 m (24 pulgadas.) de diámetro se muestra en la Fig. 3.
El concreto se armó de manera asimétrica, con el lado norte del tubo [lado izquierdo en la Fig. 3a] recibiendo la carga antes del sur del tubo. Esta carga excéntrica resultó en el desplazamiento horizontal del tubo, como se ve en la Fig. 3d.
Sin embargo, el valor máximo de deformación interna fue de 2800 µε, mientras que la deformación máxima del tubo de 0,61 m (24 pulgadas.) de diámetro sometido a una carga de línea fue de 5800 µε, lo que ilustra que, aunque hubo deformaciones sustanciales durante la prueba de concreto, el tubo no estuvo cerca de fallar. ¡Si deseas saber mas! de Encofrados de Carton.
Los desplazamientos de la magnitud observada en esto claramente no serían adecuados para las condiciones del sitio. Debido a la falta de disponibilidad de tubos de cartón de este diámetro producidos actualmente con paredes más gruesas, no se pudieron realizar experimentos en este estudio de viabilidad. Se necesita más trabajo analítico y experimental si se van a considerar tubos de cartón para esta aplicación.
Conclusiones
Sobre la base de los resultados de los ensayos realizadas en este estudio de viabilidad se puede concluir lo siguiente: ! Si quieres saber Más! de Encofrados de Carton.
- Las pruebas de carga puntual y de carga de línea en bóvedas de cañón poco profundas y bóvedas de cañón semicircular cortadas a partir de tubos de cartón disponibles comercialmente indican que la capacidad de carga de estos tubos tanto bajo cargas puntuales como bajo cargas de línea puede cumplir con los requisitos del código para cargas de construcción y sería adecuada para aplicaciones en la construcción de puentes.
- Las pruebas de impacto en bóvedas poco profundas indicaron que los tubos con niveles de contenido de humedad recibidos y elevados (4,4% y 7,9%, respectivamente) podrían soportar las energías de impacto requeridas por el código; sin embargo, el tubo con el mayor contenido de humedad había disminuido el rendimiento. Se recomienda un recubrimiento resistente a la humedad para ambas superficies de los tubos para aplicaciones.
- Las pruebas de carga de servicio en la bóveda poco profunda indicaron que los tubos tienen suficiente resistencia y rigidez para ser utilizados para abarcar espacios cortos y pueden usarse para encofrados con vigas pretensadas de brida ancha (o cualquier viga de acero u hormigón estrechamente espaciada). Al comparar los datos de deformación de la prueba de carga de servicio [menos de 200 mm (8 in.) de concreto de peso normal] con los de las pruebas de carga de línea, se concluyó que el tubo estaría aproximadamente al 30% de su capacidad cuando fuera cargado por el concreto húmedo.
- La prueba de carga de servicio en la bóveda semicircular mostró una distorsión significativa del tubo debido a la colocación asimétrica del hormigón sobre la muestra. Sobre la base de esta prueba de resultados, se concluye que el tubo probado no tenía la rigidez requerida [debido a un grosor de solo 5,5 mm (0,215 in.)] y que este tuve no es adecuado para una aplicación PUENTES DE VIGA – LOSA. Sin embargo, se espera que un tubo semicircular de un espesor de pared mayor (si se produce) sea satisfactorio. Vale la pena señalar que a pesar de que el tubo exhibió una distorsión severa, no falló bajo la carga aplicada y estaba en aproximadamente el 50% de su capacidad (determinada en comparación con las pruebas de carga de línea) después de la colocación completa de concreto y el endurecimiento.
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Autores:
Andrew J. Spottiswoode Lawrence C. Bank Aviad Shapira