Andamio con estructura en H (Sección/ Andamios de estructura de mampostería) es un andamio de construcción necesario y común, que proporciona la carga de trabajo, el acceso y la movilidad necesarios para una variedad de proyectos de construcción, desde residenciales hasta comerciales, pasando por grandes infraestructuras públicas.

Lo único innegociable para la seguridad de una obra es el andamiaje. La integridad estructural de cualquier proyecto de construcción se basa únicamente en la capacidad de carga del andamio.

El cálculo de la capacidad de carga de los andamios con estructura en H puede considerarse una obligación legal y moral. Si se ignora, puede provocar un fallo estructural total, lesiones graves o la muerte. Por lo tanto, esta guía detallada, creada para gerentes de construcción, ingenieros y empresas de alquiler de equipos, detalla las normas, los parámetros y las mejores prácticas para el uso seguro de los andamios con estructura en H.

1. Los conceptos básicos de la capacidad de carga de los andamios

Antes de analizar la capacidad de carga de una estructura, es fundamental crear un sistema terminológico estándar. Una de las principales causas de la sobrecarga extrema de una estructura se debe a una mala interpretación de estos términos.

Definición de términos de carga crítica

Carga de trabajo (WL), o carga admisible: la carga máxima (humana, material, herramientas) que el andamio fue diseñado y aprobado para soportar de manera segura durante el uso diario, generalmente se deriva de dividir la carga máxima por el factor de seguridad.

Carga nominal: Se refiere a una clasificación de capacidad según la norma de diseño/fabricante. Las clasificaciones de cargas nominales son comunes en EE. UU. y en todo el mundo, y suelen estar relacionadas con el peso distribuido por metro cuadrado:

• Trabajo ligero (25 lb/ft² / 120 kg/m²) = Su superficie de trabajo debe soportar esa carga sin sufrir daños. Esto requiere escaleras ligeras, plataformas, etc.
• Servicio mediano (50 lb/ft² / 24 kg/m²) = Su superficie de trabajo debe soportar esa carga sin sufrir daños. Esto requiere escaleras, plataformas, etc., de alta resistencia.
• Trabajo pesado (75 lb/ft²/36 kg/m²) = Su superficie de trabajo debe soportar esa carga sin dañarse. Esto requiere escaleras, plataformas, etc., de alta resistencia.
• Carga máxima (UL): Carga máxima teórica a la que se espera que la estructura falle o colapse. Esta cifra nunca debe alcanzarse en situaciones reales.

Entendiendo el factor de seguridad obligatorio

El diseño seguro de andamios es fundamental para garantizar la integridad estructural y el rendimiento del sistema. El Factor de Seguridad (FS) es la base para esta determinación y está definido tanto por las regulaciones federales (OSHA) como estatales. El FS debe garantizar que, al realizar una tarea específica con andamios, estos puedan soportar con seguridad, como mínimo, su propio peso más cuatro veces la carga máxima prevista.

La relación 4:1 también proporciona una tolerancia de seguridad para los materiales utilizados, pequeñas variaciones en el montaje del andamio y la dinámica de carga. Esto significa que las cargas de trabajo del andamio no superarán el 25 % de su capacidad nominal final (carga máxima).

2. Factores clave que influyen en la capacidad de carga del bastidor en H

La capacidad de carga real de un andamio con estructura en H erigido es una variable compleja, influenciada por varios factores interdependientes que van mucho más allá de la clasificación inicial del fabricante.

Calidad de los materiales y cumplimiento de las normas

La fuerza central reside en los propios componentes:

• Grado de acero: Los tubos de acero de primera calidad, generalmente verificados según la norma ASTM u otras normas reconocidas mundialmente, garantizan una resistencia constante del material. Los materiales defectuosos o dañados reducen drásticamente la capacidad del andamio para soportar cargas.
• Soldaduras y conexiones: La resistencia de las soldaduras en los marcos en H y el ajuste y funcionalidad de los pasadores de bloqueo, resortes y otros dispositivos de conexión deben ser monitoreados de cerca porque cualquier falla en esa conexión podría provocar el colapso de todo el marco.
• Corrosión: A medida que se acumula óxido o corrosión en las piezas de acero, se reduce el espacio disponible para la carga vertical. Por lo tanto, es fundamental examinar periódicamente todos los componentes de acero para detectar signos de deterioro.

Geometría y diseño de andamios

La forma en que se ensambla el andamio determina su estabilidad y capacidad:

• Proporción altura-baseLos andamios más altos requieren una base de tamaño adecuado o una cantidad adecuada de anclajes. El principio estructural de esbeltez establece que los andamios más altos con un perfil más estrecho tienen mayor riesgo de pandeo o vuelco que los andamios más bajos con una base más ancha.
• Separación de marcosEl espacio entre cada uno de los marcos verticales en H (vanes) afecta la capacidad de los tablones y los elementos horizontales. Una mayor separación entre los marcos aumenta la necesidad de materiales de mayor resistencia y reduce la carga soportada.
• Diseño de Plataforma:Es necesario evaluar el tipo de entablado (madera/metal) y el estado del mismo para poder transferir de forma segura la carga de la plataforma a los elementos horizontales.

Requisitos de arriostramiento y amarre

Este es a menudo el factor más pasado por alto en los fallos relacionados con la carga.

Arriostramiento transversal y diagonal: Estos componentes transforman los marcos individuales en una estructura rígida y monolítica. Evitan que los marcos se deformen (se deformen lateralmente) bajo cargas verticales o fuerzas laterales del viento. Un andamio sin arriostramiento diagonal continuo adecuado tiene una capacidad de carga gravemente comprometida.

Amarres a la Estructura: Los andamios que superan cierta altura (a menudo cuatro veces el ancho de la base) deben estar firmemente amarrados a la estructura permanente del edificio. Los amarres evitan la oscilación lateral y el pandeo, transfiriendo las cargas horizontales del viento y contribuyendo a la estabilidad general, esencial para maximizar la capacidad de carga vertical.

Condiciones de cimentación y terreno

Un andamio es tan estable como el suelo sobre el que se apoya.

Placas de umbral y placas de base: Cada pata debe descansar sobre una placa de base para distribuir la carga vertical. Si el suelo es blando, la placa de base debe asentarse sobre umbrales sólidos (umbrales de barro o placas de base, generalmente de madera) para distribuir la carga sobre un área más amplia, reduciendo la presión sobre el suelo a un límite aceptable.

Capacidad de carga del suelo: Se debe evaluar la capacidad del suelo para resistir la presión de la pata del andamio. Si el suelo se comprime de forma desigual, se produce un asentamiento diferencial, lo que genera cargas excéntricas y tensiones internas, reduciendo drásticamente la carga de trabajo segura del andamio.

3. Gestión de la eficiencia / Mejores prácticas de gestión

Cómo estimar la carga de trabajo

Los directores de construcción deben estimar sistemáticamente la carga total antes de su uso:

Carga muerta:El peso de los propios componentes del andamio (proporcionado por el fabricante/proveedor).

Carga viva (la carga que se va a soportar):

• Peso de los trabajadores en la plataforma.
• Peso de las herramientas, equipos y materiales que se almacenarán o utilizarán en la plataforma.

Cargas ambientalesPrincipalmente cargas de viento. Los vientos fuertes pueden generar enormes fuerzas laterales (horizontales) que, si no se resisten con arriostramientos y anclajes adecuados, pueden causar deformaciones y fallas, incluso con cargas verticales ligeras.

Nunca confíe en conjeturas. Si la carga total estimada se acerca a la capacidad nominal de servicio medio indicada por el fabricante, consulte con un ingeniero certificado en andamios para verificar el diseño y la capacidad real para su configuración específica.

El papel de la evaluación de ingeniería independiente

• Para configuraciones de andamios con estructura en H complejos, no estándar o de gran altura, un ingeniero profesional especializado en trabajos temporales debe:
• Certificar el diseño: verificar que el diseño del andamio propuesto y el plan de conexión cumplan con los factores de carga y seguridad requeridos.
• Evaluación del terreno: Certificar la idoneidad de la cimentación y el tamaño requerido de las placas de umbral.
• Aprobar modificaciones: cualquier desviación de la configuración estándar del fabricante (por ejemplo, puentes, voladizos) debe ser aprobada por un ingeniero.

Cómo evitar errores comunes de sobrecarga

• Elevación vertical de materialesNunca utilice la estructura del andamio como punto de anclaje principal para equipos de elevación de materiales, a menos que esté específicamente diseñada y certificada para tal fin. La trayectoria de carga debe ser independiente.
• Apilamiento excesivo de materialLos materiales solo deben apilarse en áreas designadas y restringidas, y nunca contra las barandillas. Una concentración repentina de carga puede exceder la capacidad localizada de la plataforma.
• Carga no uniformeEvite sobrecargar una sección del andamio mientras otra permanece vacía. Esto genera tensiones desequilibradas, lo que puede provocar fallas localizadas o inestabilidad.

Conclusión

La implementación segura de andamios con estructura en H depende de un conocimiento exhaustivo y profesional de su capacidad de carga. Este compromiso abarca desde el diseño inicial de ingeniería y la calidad del equipo alquilado hasta las inspecciones diarias de los supervisores de obra. Al cumplir con el factor de seguridad 4:1, revisar meticulosamente los arriostramientos y cimentaciones, y mantener estrictos protocolos de gestión de carga, las empresas constructoras y los proveedores de alquiler pueden garantizar que sus plataformas se mantengan seguras, conformes y estructuralmente sólidas. La seguridad no es una característica; es la base sobre la que se debe construir todo proyecto de construcción exitoso.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la principal causa del colapso de un andamio debido a la carga?

• Las principales causas son los fallos de los cimientos (hundimiento de las patas debido a malas condiciones del terreno o umbrales inadecuados) y la falta de arriostramientos y anclajes diagonales adecuados, lo que hace que la estructura se incline lateralmente.

¿Puedo exceder temporalmente el límite de carga de trabajo?

• No. Exceder el límite de carga de trabajo establecido, incluso brevemente, compromete el factor de seguridad obligatorio de 4:1 y crea un riesgo inmediato de falla catastrófica.