Mensulas de hormigon

15 Ménsulas y entalladuras horizontales en vigas

ACTUALIZACIÓN PARA EL CÓDIGO 2002
Antes del Código 2002, los requisitos del artículo 11.9 sólo eran aplicables a las ménsulas en las cuales la relación entre la luz de corte y la profundidad, a/d, era menor o igual que 1,0. El Código 2002 permite utilizar los requisitos del Apéndice A, Modelos de Bielas y Tirantes, para diseñar ménsulas conrelaciones a/d menores que 2,0 (11.9.1). Ver la Parte 17.

11.9

LÍMITES DE APLICACIÓN DE LOS REQUISITOS PARA MÉNSULAS

El procedimiento de diseño para ménsulas reconoce el comportamiento como viga de gran altura o como reticulado simple de estos elementos con baja longitud de corte, como se ilustra en la Figura 15-1. Se deben impedir los cuatro modos de falla potenciales indicados en la Figura15-1: (1) Falla por corte directo en la interfase entre la ménsula y el elemento en que se apoya; (2) Fluencia de la armadura traccionada por el momento y la tracción directa; (3) Aplastamiento de la "biela" comprimida interna; y (4) Falla localizada por aplastamiento o por corte debajo del área cargada. Para diseñar ménsulas en las cuales la relación entre la luz de corte y la altura, a/d, esmenor que 2, se pueden usar los requisitos del Apéndice A. Los requisitos de los artículos 11.9.3 y 11.9.4 se permiten cuando a/d ≤ 1 y la fuerza horizontal Nuc ≤ Vn. Independientemente del método de diseño utilizado, se deben satisfacer los requisitos de los artículos 11.9.2, 11.9.3.2.1, 11.9.3.2.2, 11.9.5 y 11.9.6. Cuando a/d es mayor que 2,0 las ménsulas se deben diseñar como voladizos,utilizando los requisitos aplicables para flexión y corte.

a

(1) Plano de corte (2) Tirante de tracción (3) Biela de compresión (4) Apoyo localizado Vu Nuc
4

2

φAsfy

1

d

h

3

Figura 15-1 – Comportamiento estructural de una ménsula

11.9.1 - 11.9.5 Requisitos de diseño
La sección crítica para el diseño de las ménsulas se toma en la cara del apoyo. Esta sección se debe diseñarpara que resista simultáneamente un esfuerzo de corte Vu, un momento Mu = Vua + Nuc (h – d), y una fuerza de tracción horizontal Nuc (11.9.3). El valor de Nuc no debe ser menor que 0,2Vu, a menos que se adopten disposiciones especiales para evitar las fuerzas de tracción (11.9.3.4). Este valor mínimo de Nuc se ha establecido para tomar en cuenta el comportamiento incierto de las unionesdeslizantes y/o los apoyos flexibles. Además, típicamente la fuerza de tracción Nuc se debe a causas indeterminadas tales como la contracción restringida o las tensiones de origen térmico. En cualquier caso, esta fuerza se debe considerar siempre como una sobrecarga a la cual se aplicará un factor de carga igual a 1,6 (11.9.3.4). Debido a que el diseño de las ménsulas es controlado fundamentalmente porcorte, el artículo 11.9.3.1 especifica que el factor de reducción de la resistencia, φ, se debe tomar igual a 0,75 para todas las condiciones de diseño. Para el hormigón de peso normal, la resistencia al corte Vn se limita al menor valor entre 0,2f'cbwd y 800bwd (11.9.3.2). Para el hormigón liviano, Vn está limitada por los requisitos del artículo 11.9.3.2.2, los cuales son más restrictivos que loscorrespondientes a hormigón de peso normal. Ensayos realizados han demostrado que en el caso del hormigón liviano Vn depende de f'c y de a/d. Para las ménsulas la armadura requerida es: Avf = área de armadura de corte por fricción para resistir el corte directo Vu, calculada de acuerdo con el artículo 11.7 (11.9.3.2). Af = área de armadura de flexión para resistir el momento Mu = Vua + Nuc (h – d),calculada de acuerdo con los artículos 10.2 y 10.3 (11.9.3.3).

An = área de armadura para resistir la fuerza de tracción directa Nuc, calculada de acuerdo con el artículo 11.9.3.4. En la Figura 15-2 se ilustra la armadura que se debe proveer, incluyendo:

15 - 2

As = armadura principal de tracción Ah = armadura de corte (estribos cerrados) Esta armadura se provee de manera tal que la...