Descripción general y aplicaciones


Las cimbras son estructuras auxiliares empleadas como sistema de apoyo y sustentación provisional para la ejecución de estructuras de hormigón en obras de edificación y obras civiles, así como de otras estructuras (ej.: sistemas de encofrado, escenarios, etc.).

Las funciones principales de este equipo de trabajo son:

  • Soportar las cargas al verter el hormigón en estado fresco y hasta que éste haya alcanzado la resistencia adecuada
  • Absorber las cargas de elementos estructurales, instalaciones, equipos que surgen durante la construcción, etc.
  • Dar soporte temporal a los elementos estructurales, materiales y equipos que se empleen durante la ejecución.

Además, estos equipos de trabajo tienen que ser, por sí mismos,  estructuras y plataformas estables durante las operaciones de montaje, utilización y desmontaje.

Los sistemas de cimbras son similares a los sistemas de andamio, ya que son estructuras tubulares que pueden adquirir prácticamente cualquier geometría en el espacio. Se diferencian de los sistemas de andamios, básicamente, en el hecho que los sistemas de cimbras deben resistir acciones importantes, por lo que en la mayoría de ocasiones tienen que tener una gran capacidad de carga. Se trata de estructuras espaciales conformadas a partir de componentes tubulares que, según su forma de conexión entre sí y características mecánicas de los diferentes componentes y mecanismos de conexión que los integran, le permiten alcanzar la resistencia y estabilidad estructural deseadas.

En líneas generales, se pueden distinguir:

  • Cimbras: aquellas que se conforman a partir de componentes sueltos prefabricados conectados entre sí, permitiendo adoptar cualquier geometría en el espacio. 
  • Torres de cimbras: equipos para uso en posición vertical, conformadas por diferentes niveles, compuesto cada nivel por los marcos, travesaños y montantes correspondientes, que pueden ir totalmente trianguladas o no, mediante la instalación de diagonales en todos los planos verticales o no.

También son llamados “cimbras”, determinados equipos de apoyo, sustentación y traslación, en dirección horizontal, de encofrados y elementos estructurales durante la ejecución de obras lineales. Son las llamadas cimbras móviles o vigas lanzadoras, que no se desarrollarán en este apartado y serán tratadas en el capítulo de encofrados de configuración especial.

                   
Ejemplo cimbra de configuración compleja                         Ejemplo torre de cimbra                                     

Algunas características importantes de las torres de cimbra de componentes prefabricados, como son: separación entre módulos completos, métodos de arriostramiento entre módulos de torre, varían entre otros, de la tipología de obra (altura máxima, estado del terreno de apoyo o de la cimentación, y necesidades constructivas propias del proyecto), la situación geográfica de éste (condiciones climatológicas existentes) y las condiciones de carga a soportar impuestas por el procedimiento de hormigonado, y resto de acciones que solicitarán al conjunto de torres de cimbra.


 La unión de las diferentes torres de cimbra, permiten formar dos tipos de configuraciones:

  • Por un lado la realización de las cimbras apoyadas o cuajadas, que se caracterizan por disponer de torres de carga a lo largo y ancho de toda la planta de la estructura que se va a ejecutar.


Ejemplo sistema de cimbra cuajado para ejecución losa, mediante torres de componentes prefabricados arriostradas

  • Por otro lado la realización de cimbras porticadas, caracterizadas porque las torres de carga no están dispuestas a lo largo de toda la estructura a soportar, por lo que se minimizan el número de apoyos necesarios gracias a la gran capacidad de carga de las torres empleadas. Este vano que conforma la interrupción de la cimbra permite el paso de vehículos para evitar tener que realizar un trazado alternativo mientras duran las obras de ejecución.


Ejemplo sistema de cimbra aporticado


Ejemplo torre de cimbra de gran capacidad de carga para absorber esfuerzos de todo el vano entre pilas

Los sistemas de cimbra también se emplean para aplicaciones especiales, como es la construcción de escenarios para conciertos, estructuras singulares (ej: pista de esquí), y que en la mayoría de los casos, tienen la condición de obras de construcción, con todo lo que ello implica.


Sistema de cimbra como estructura principal en la construcción de un escenario


Sistema de cimbra como estructura principal de pista para saltos de esquí

Las torres de cimbra de componentes prefabricados, son los sistemas de cimbra más empleados actualmente, distinguiéndose fundamentalmente en estas, el método de rigidización, pudiéndose triangular completamente en todos los planos verticales, o no.

Esta tipología de sistemas de cimbra está especificada en la norma técnica UNE-EN 12813, pudiéndose distinguir:

  • Torres de cimbras trianguladas completamente, que se caracterizan porque un elemento diagonal, utilizado para la rigidización de la estructura, se fija a cada marco que conforma la torre. Este tipo de torres de cimbra permiten dos tipos de configuraciones: con husillos arriostrados y con husillos sin arriostrar.


Detalle de las torres de cimbra prefabricadas trianguladas, con husillos arriostrados y husillos sin arriostrar

  • Torres de cimbras no trianguladas completamente, caracterizadas por no estar completamente triangulados, a través de diagonales de rigidización, todos los planos verticales que conforman la torre de cimbra. Al igual que sucedía anteriormente existen dos posibilidades para este tipo de configuración: con husillos arriostrados y con husillos sin arriostrar.


Detalle de las torres de cimbra prefabricadas no trianguladas completamente, con husillos arriostrados y husillos sin arriostrar


Torres de cimbra con triangulación completa

A continuación se describen los componentes y/o elementos principales que se pueden distinguir  en los sistemas de cimbra:

  • Base regulable. Placa base metálica, situada en la parte inferior de la torre de cimbra, que permite el apoyo de todos los componentes durante el montaje de la cimbra sobre el terreno o cimentación existente, y que gracias al husillo que lleva incorporado permite la regulación en altura de esta estructura auxiliar para la absorción de las irregularidades existentes en la superficie de apoyo de la torre.
  • Cabezal en U. Pieza metálica con forma de U, dispuesta en la parte superior de la torre de cimbra, encima de los últimos montantes verticales,  que permite el apoyo de las vigas primarias (tanto de naturaleza metálica como de madera) utilizadas para la sustentación de la superficie encofrante.
  • Husillo. Dispositivo metálico roscado, utilizado como componente principal en las bases regulables y en los cabezales en U, capaz de regular la altura de la cimbra y de liberarla de carga, para su descimbrado, a través de su descenso.
  • Montante. Elemento metálico vertical de la cimbra, que transmite las cargas soportadas en la parte superior de la cimbra hasta el terreno o cimentación sobre la que se sustenta la torre de cimbra. Su montaje, arriostrado con el resto de los montantes verticales de la torre, configura lo que se denomina “módulos de la cimbra”.
  • Travesaño. Elemento metálico horizontal de la cimbra, que conecta horizontalmente dos montantes verticales adyacentes, aumentado la rigidez y la resistencia vertical y estabilidad de la torre de cimbra.
  • Diagonal. Elemento metálico dispuesto en la torre de cimbra, que permite conectar  de manera diagonal, dos montantes verticales adyacentes, aumentando la rigidez y proporcionando una mayor resistencia vertical y lateral de esta estructura auxiliar de carácter temporal.

Tanto los travesaños horizontales como las diagonales, son rigidizadores que ajustan, aseguran y estabilizan la torre de cimbra desde su arranque. El número de arriostramientos varía en función de la altura total de la torre, con lo que se evita el vuelco/desplazamiento de la torre de cimbra ante posibles esfuerzos horizontales garantizando la estabilidad estructural y la capacidad de carga de la torre de cimbra.

  • Contrapeso. Material sólido opcional que puede disponer la estructura que conforma la cimbra, para proporcionar una mayor estabilidad frente al vuelco por la acción de su peso muerto.
  • Cimiento. Subestructura opcional, en terrenos de poca capacidad portante y de resistencia a compresión, para transmitir la carga de las torres de cimbra a éste en lugar de realizar un apoyo directo sobre el terreno. Como cimentación de las torres de carga suelen disponerse zapatas formadas por durmientes de madera o de hormigón.


Principales componentes de la torre de cimbra, donde se pueden apreciar:

1. Cabezal en U     2. Base reguladora     3. Montante vertical
4. Travesaño      5. Diagonal     6. Cimentación

Además en el caso de torres de cimbra, que precise el arriostramiento entre módulos adyacentes, a partir de tubos libres, es necesario el empleo de abrazaderas o acoplamientos.

  • Abrazadera/acoplamiento. Dispositivo utilizado para conectar dos tubos diferentes. Existen dos tipos principales: acoplamiento de cuña (donde la fuerza de sujeción se obtiene al ajustar una mordaza sobre el tubo mediante el golpeo de una cuña) y el acoplamiento roscado (donde la fuerza de sujeción se obtiene al ajustar una mordaza alredor del tubo por medio de una tuerca y un perno).

Estas estructuras están compuestas por elementos de naturaleza metálica de gran resistencia, en relación a su peso propio, por lo que este tipo de torres de carga pueden instalarse en poco tiempo y soportar importantes cargas (puentes, losas, arcos, vigas de gran canto, etc, a grandes alturas). Además gracias a la incorporación de husillos para su nivelación y rotulas en las bases regulables y en los cabezales en U, permiten absorber pequeñas inclinaciones existentes en la superficie de apoyo o la formación de peraltes en los tableros con los que adaptarse a las dimensiones geométricas y de cotas establecidas en proyecto.


Detalle elementos para arriostramiento entre módulos de cimbra

La finalidad y funciones principales de los sistemas de cimbra son :

  • Resistir las cargas debidas al hormigón fresco y su proceso de hormigonado, hasta que éste, adquiera la resistencia adecuada. En estas labores de hormigonado, se debe disponer sobre la cimbra una superficie encofrante, formada por la propia plancha o panel de encofrado, que puede estar fabricado con madera, materiales basados en la madera o de naturaleza metálica, así como los bastidores utilizados para la rigidización de estos paneles y para su apoyo sobre los cabezales en U situados en la parte superior de la cimbra.


Imagen 16. Torres de cimbra en fase de hormigonado

  • Absorber las cargas de elementos estructurales, instalaciones y equipos que surgen durante la construcción, mantenimiento, reforma o derribo de edificios o estructuras.


Detalle de una cimbra absorbiendo las cargas de los elementos estructurales ejecutados sobre ella

  • Proporcionar una sustentación para el almacenamiento temporal de materiales de construcción, elementos estructurales, herramientas y determinados equipos auxiliares.


Detalle del acopio de armaduras de acero activas utilizadas para el armado de un tablero en una obra de paso superior.

Estas funcionalidades, junto con la de resultar plataformas de trabajo estables para los trabajadores, a medida que se van instalando y desmontando, hacen que se tenga que prestar especial atención en todos los aspectos a tener en cuenta, cumpliendo con absoluta rigurosidad en todas las especificaciones contempladas por el fabricante, así como las condiciones de utilización y resto de requisitos indicados en el proyecto especifico de la cimbra.

 

Material extra de Descripción general y aplicaciones:

Ficha cimbras y torres

En esta ficha podrás conocer los aspectos más importantes en la utilización, montaje y mantenimiento de las cimbras. ¡Descárgala ya!