Este documento presenta el diseño estructural de una ménsula que soporta una carga vertical de 0.2 toneladas. Se calculan las áreas de refuerzo necesarias para resistir cortante, flexión y fuerza horizontal. El área de acero principal requerida es de 0.03 cm2 y el área de estribos es de 0.02 cm2. El esquema final de la ménsula incluye barras de refuerzo principales de diámetro 14 mm y estribos de diámetro 8 mm.
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Este documento presenta el diseño estructural de una ménsula que soporta una carga vertical de 0.2 toneladas. Se calculan las áreas de refuerzo necesarias para resistir cortante, flexión y fuerza horizontal. El área de acero principal requerida es de 0.03 cm2 y el área de estribos es de 0.02 cm2. El esquema final de la ménsula incluye barras de refuerzo principales de diámetro 14 mm y estribos de diámetro 8 mm.
Este documento presenta el diseño estructural de una ménsula que soporta una carga vertical de 0.2 toneladas. Se calculan las áreas de refuerzo necesarias para resistir cortante, flexión y fuerza horizontal. El área de acero principal requerida es de 0.03 cm2 y el área de estribos es de 0.02 cm2. El esquema final de la ménsula incluye barras de refuerzo principales de diámetro 14 mm y estribos de diámetro 8 mm.
Este documento presenta el diseño estructural de una ménsula que soporta una carga vertical de 0.2 toneladas. Se calculan las áreas de refuerzo necesarias para resistir cortante, flexión y fuerza horizontal. El área de acero principal requerida es de 0.03 cm2 y el área de estribos es de 0.02 cm2. El esquema final de la ménsula incluye barras de refuerzo principales de diámetro 14 mm y estribos de diámetro 8 mm.
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DISEO DE MENSULA
1.- PARAMETROS DE INGRESO PARA EL ANALISIS
Resistencia del hormign:
fc=350kg/cm
Fluencia del acero de refuerzo: ..
fy=4200kg/cm
Fluencia del acero de corte:
fys=4200kg/cm
Recubrimiento del refuerzo:
r=4cm
Ancho de mnsula:.
b=15cm
B=50cm
Vu=0.2ton
a=8cm Nuc=0.0ton
d=16cm
h=20cm
2.- ESQUEMA DE ARMADO Y DE TENSIONES EN LA MENSULA
B Vu
Acero principal As
Vu
Tensores Nuc
Nuc
Barras de borde
Ah Barras en forma de aros
Puntales a compresin
3.- PARA RESISTIR LA CARGA VERTICAL
Para resistir la carga vertical que acta en la mnsula como cortante por friccin el rea de acero a cubrir debe de ser: ** El coeficiente u=1.40 Vu Avf ** El coeficiente =0.75 . fy.u
Avf
0.05cm
4.- PARA RESISTIR EL MOMENTO POR FLEXION
El momento flector que debe resistir la mnsula bajo estas condiciones de cargas es:
M u Vu .a N uc .(h d ) Mu
1500.kg.cm
La altura del bloque, para el refuerzo por flexin se estima a partir de la siguiente expresin:
Af
Mu . fy.z
Af
** El coeficiente =0.90 ** Brazo de palanca z0.8d
Af
0.03cm
Verificando la altura real del bloque de compresin bajo la siguiente expresin se obtiene:
A f . fy 0.85 f c' .b
a=0.03cm Af
El rea revisada para resistir la flexin entonces es:
Mu . fy( d a / 2)
A f 0.02cm
5.- PARA RESISTIR LA CARGA HORIZONTAL
Para resistir la componente horizontal de fuerza (Nuc), se debe requerir de la siguiente rea de acero.
An
N uc . fy
An=0.00cm
** El coeficiente =0.90
6.- CALCULO DEL ACERO PRINCIPAL DE LA MENSULA
Entonces, el rea total requerida para efectos de flexin y de tensin directa en la parte superior de la mnsula es:
As A f An
As=0.02cm De acuerdo al cdigo del ACI 11.9, el rea total necesaria para cortante mas tensin directa en la parte superior de la mnsula es: As
2 Avf An 3
As=0.03cm Se toma entonces el mayor de los valores de As:
As=0.03cm
7.- CALCULO DEL ACERO PARA ESTRIBOS
Con relacin al cdigo del ACI, deben suministrarse estribos en forma de aros cerrados, que deben distribuirse uniformemente dentro de los dos tercios de la altura efectiva, adyacentes y paralelos a As. Esta rea de acero de los estribos se la obtiene de la siguiente expresin:
