Cimbras autolanzables
En las últimas décadas, el desarrollo de nuevas tecnologías en combinación con nuevas experiencias en el diseño estructural de puentes ha llevado a la aplicación de equipamientos para la construcción de puentes (Bridge Construction Equipment, en inglés) como la construcción por carros de avance en voladizo, lanzadores de prefabricados, cimbras autolanzables, entre otros. Las principales razones de su aplicación pueden resumirse, en su mayoría, en las ventajas que incluyen al proyecto del puente en un ahorro económico, una mayor productividad, una reducción del riesgo durante la construcción, una mayor calidad del proyecto, un menor impacto ambiental, junto con otras mejoras. No obstante, la complejidad del problema se sitúa en el comportamiento estructural dependiendo del equipamiento en cuestión y la ausencia de códigos que puedan explicar y dar reglas o recomendaciones sobre ellos de tal forma que se pueda realizar un apropiado diseño, montaje, uso, desmontaje y mantenimiento.
Uno de estos equipamientos, que incluye las ventajas anteriormente mencionadas, son las cimbras autolanzables (Movable Scaffolding Systems, en inglés) las cuales fueron usadas por primera vez en Alemania para el puente de Krahnember y fueron diseñadas por Hans Wittfoht.
Las cimbras autolanzables son un método de construcción de tableros de puentes de hormigón vano a vano in situ y son utilizadas normalmente para vanos de hasta 60m, sin embargo, nuevas tecnologías en este ámbito han llevado a poder alcanzar vanos hasta 100m con el uso de un sistema de pretensado orgánico (Organic Prestressing System, en inglés).
Este equipamiento consiste en una estructura principal, normalmente conformada por vigas principales, que soportan el encofrado del tablero a través de otros elementos de acero conectados. De este modo, la estructura debe resistir el peso del tablero sobre el encofrado hasta que obtenga su resistencia. Luego, la cimbra es lanzada al siguiente vano.
Así, la utilización de cimbras autolanzables puede resumirse en dos principales configuraciones: la fase de hormigonado y la fase de lanzamiento. Estas dos fases tienen distintas condiciones de soportes al igual que distinta magnitud de acciones las cuales pueden afectar al comportamiento de la cimbra. Mientras en la fase de hormigonado está presenta la carga del tablero del puente agregada a las demás acciones, en la fase de lanzamiento está esta carga presente, pero puede presentar algunas cargas dinámicas producidas por la acción del viento y la frecuencia natural de la estructura, y por el proceso de lanzamiento. Además, otras singularidades del comportamiento de la cimbra pueden resumirse en el control de flechas, los desplazamientos inducidos por la temperatura, la conexión de uniones, la interacción cimbra-tablero y la correcta representación tanto de los soportes como la estructura.
Esta investigación se enfoca en el estudio del arte, análisis y optimización de cimbras autolanzables. La optimización se concentra en dos objetivos: la extensión de sus aplicaciones, y medidas sobre las diferentes posibles configuraciones que puede pasar la cimbra y cómo controlarlas. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación es la propuesta de una base de diseño para cimbras autolanzables considerando códigos y recomendaciones europeos y americanos, recomendaciones sobre el análisis estructural en las distintas configuraciones de la cimbra, y la optimización basada en la mejora de sus aplicaciones y su comportamiento.