Este documento presenta un análisis estructural de una ménsula de trepado utilizada para soportar paneles de encofrado durante la construcción de muros de hormigón. Describe la ménsula, sus suposiciones de cálculo y realiza cálculos para evaluar las tensiones a las que está sometida la varilla Diwidag durante el uso. Los resultados muestran que la ménsula tiene un coeficiente de seguridad mayor a 10 y se concluye que es apta para su uso siempre que sus elementos se encuentren en buen estado y se realice un apre

1. FEB-2009
OFICINA TÉCNICA

2. 0- Definición
Análisis estructural ménsula de trepado
Estrucutura tubular, colocada cada metro lineal de encofrado de muro,
anclada al muro inferior desencofrado mediante varillas diwidag con tuerca, y
que tiene como misión el soporte de los paneles de muro durante el momento
del hormigonado y el posterior fraguado.
A esta estructura se le deberán colocar las diferentes estructuras auxiliares
(plataformas ó tablones anclados, rodapiés de madera) que garantizan la
seguridad del personal que se encuentre sobre la misma.
Encofrado listo para hormigonar
Varilla Diwidag 1
Varilla Diwidag 2
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Ménsula Trepado
Muro Desencofrado

3. 1- Suposiciones de cálculo
NOTA:
Estas suposiciones se basan en que durante el vertido, el comportamiento del
hormigón se asimila al comportamiento de un fluido, con rozamiento
despreciable con el propio encofrado vertical. Esto supone que no se transmiten
esfuerzos verticales al encofrado durante el hormigonado, y una vez fraguado
tampoco, por la característica de sólido del propio hormigón.
Análisis estructural ménsula de trepado
- Analizaremos el esfuerzo a cortadura y a tracción que sufre el punto más
débil de la estructura a estudio: Varilla Diwidag 1.
- Análisis de cargas a las que está expuesta la ménsula:
Peso propio de la estructura de paneles de encofrado.
Peso de los trabajadores subidos a éllas durante el montaje y vertido
del hormigón.
- La ménsula no está solicitada por:
Esfuerzos de contención del hormigón durante el vertido. (Este
esfuerzo lo absorbe las tuercas, varillas y llaves de la estructura del
encofrado superior).
El peso propio del hormigón ( Este esfuerzo será absorbido por la
parte superior del muro ya fraguado).
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4. Analizando la ficha técnica:
Carga Admisible: 90 KN
Area Resistente: 117 mm2
Resistencia Admisible a la tracción: 90KN/117 mm2= 508 N/ mm2
Análisis estructural ménsula de trepado
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5. 2- Realización de los cálculos
Toda la cortadura y la tracción es soportada por la varilla diwidag superior.
La varilla inferior es el punto de giro para el cálculo de equilibrio de momentos.
Análisis estructural ménsula de trepado
Análisis de la carga de trabajo de la ménsula:
Panel de Encofrado 3x1= 123 kg + 30 kg (puntales sostenimiento)=153 kg.
Peso persona trabajando= 90 kg. ( colocada a 900 mm. del panel)
Carga Ménsula= 153 kg.+ 90 kg.= 243 kg.
Cálculo Tensión de cortadura varilla= (Carga Ménsula*9,8)/Area Resistente=
(243*9,8)/177= 13,45 N/mm2
Cálculo del esfuerzo a tracción generado por el momento que crea la persona
en tareas de colocación ó vertido:
Esfuerzo a tracción= [(Peso Persona*9,8)*distancia h muro]/ (Distancia v
varilla)= 661 N.
Tensión de tracción (pers. Trab)= 661N./177mm2=3.73 N/ mm2
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6. 30,75 N/mm2<<<<<<<<<508 N/mm2
3- CONCLUSIÓN
A continuación adjuntamos los resultados de unos ensayos a tracción del
conjunto varilla DIWIDAG-TUERCA. A modo de comentario, los resultados son
muy superiores a los valores que hemos usado en los cálculos, lo que reafirma
la resistencia del sistema de ménsula de trepado.
Análisis estructural ménsula de trepado
Esfuerzo de tracción sobre la varilla por el apriete de la tuerca=200kg=
200*9,8=1960 N
Tensión de tracción debido a la precarga apriete tuerca= 1960
N/177mm2=11.1 N/mm2
Tensión Equivalente sobre la varilla (Tensión Cortadura-Tension Tracción
(Persona+Apriete Tuerca))
Tensión Equivalente=√[(Tcortadura)2+(Ttracción)2]=√[(13,45 N/mm2)2+(3.73
N/ mm2+11.1 N/mm2)2]= 30,75 N/mm2
Si comparamos el valor de la tensión que soporta la varilla DIWIDAG (según
nuestras suposiciones de cálculo) 30,75 N/mm2 con la tensión admisible de la
varilla 508 N/mm2, se puede afirmar que estamos trabajando con un coeficiente
de seguridad mayor a 10, por lo que se puede afirmar que el punto más crítico,
la varilla diwidag 1 está dimensionada perfectamente por lo concluimos que:
La ménsula de trepado es un sistema de trabajo apto para su uso con las
siguientes salvedades:
1º- Todos los elementos se encuentren en perfecto estado de uso (Ménsulas,
Varillas y tuercas)
2º- Se realice un apriete correcto del sistema tuerca varilla que fije sólidamente
la ménsula al muro.
3º- El encofrado, que se encuentra apoyado sobre la ménsula, deberá tener
todos sus elementos en buen estado de uso, y todas sus uniones (llaves, vigas
y tuercas) perfectamente apretadas (uniones rígidas).
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