LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALESCOMPRESION DE MADERA

ANNE JULLIETH TOVAR CORREDOR CODIGO: 0123348NESTOR JAVIER GALVIS PARDO CODIGO: 0123359JHON JAIRO LOPEZ GUERRERO CODIGO: 0123025

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERFACULTAD DE INGENIERIAS

SAN JOSE DE CUCUTA2009

LABORATORIO DE RESISTENCIA DE MATERIALESCOMPRESION DE MADERA

ANNE JULLIETH TOVAR CORREDOR CODIGO: 0123348NESTOR JAVIER GALVIS PARDO CODIGO: 0123359JHON JAIRO LOPEZ GUERRERO CODIGO: 0123025

ING. JHON ERIKSON BARBOSA

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDERFACULTAD DE INGENIERIAS

SAN JOSE DE CUCUTA2009

OBJETIVO

Estudiar el comportamiento de la madera bajo la acción de esfuerzos axiales de compresión.

INTRODUCCIÓN

Se realizaron dos ensayos de compresión a dos muestras de madera de la misma de madera en el laboratorio de resistencia de materiales con el objetivo de caracterizar las propiedades mecanicas mediante los ensayos de compresion llevados a cabo.

Los resultados obtenidos se graficaron cada uno por separado mostrando de una forma sencilla y de facil manejo las caracteristicas de esa madera y con ello conocer sus posibles usos, los cuales estan ligados muy estrechamente al tipo de madera usada y las formas de los ensayos las cuales estan regidas por las normas ASTM.

MARCO TEORICO

El ensayo de compresión de la madera consiste en someter a una probeta normalizada a cargas de compresión hasta que falle, ya sea. Por la aplicación de dicha carga paralela a las fibras o perpendicular a las fibras.

La madera es un material no isotropito o sea que las características no son las mismas en todas las direcciones, teniendo un comportamiento distinto si las fuerzas axiales aplicadas son paralelas o perpendiculares a la fibra.Para las maderas el límite elástico es relativamente bajo y la deformación permanente es muy considerable antes de la falla.

El ensayo de compresión de las maderas se realiza en dos etapas:

1. Compresión de la madera paralela a las fibras.2. Compresión de la madera perpendicular a las fibras.

Según la norma ASTM D3501 – 05A ( Standard Test Methods for Wood-Based Structural Panels in Compression)

ÁMBITO

Estos métodos de ensayo se refieren a la determinación de laspropiedades de compresión de los tableros de madera estructural. Tableros de madera estructurales en uso incluyen madera contrachapada, waferboard, tablero estándar orientado, y compuestos de chapas de madera y demadera basado en capas.

Esta prueba de compresión se divide en dos métodos:

1. Método A, prueba de compresión para las pequeñas muestras:

Este método es aplicable a muestras pequeñas que son uniformes con respecto a las propiedades de elasticidad y fuerza. Dos tipos de compresión de las pruebas son empleados: uno para evaluar tanto elástico y propiedades de resistencia a la compresión, y el segundo para evaluar la resistencia a la compresión máxima solamente.

Es útil para la evaluación de madera contrachapada de claro, directo chapas de grano, y determinar el efecto de tratamientos químicos o conservantes, dirección principal de la construcción con respecto a la dirección de el estrés, y otras variables que se espera que de manera uniforme influir en el panel.

2. Método B, prueba de compresión de especímenes de gran tamaño:Este método emplea especímenes de gran tamaño y responde bien a variables de fabricación y las características de crecimiento que influyen en propiedades de compresión de paneles estructurales. Este método no es aplicable en el ensayo realizado en la prueba de laboratorio.

MÉTODO A

Prueba de compresión para las muestras pequeñas:

Dirección de granos, fibras, o capas de madera:

La dirección de la persona capas, laminaciones, o de capas paralelas, perpendiculares o inclinadas en cualquier otro requiere ángulo a la longitud de la probeta.

Prueba de la pieza La muestra de ensayo deberá ser rectangular en sección transversal. El espesor, ancho y longitud de cada muestra debe medirse con una precisión de no menos de 60,3% o 0,001 ulgadas (0,02 mm), lo que es más grande. Cuando las pruebas para evaluar tanto la compresión elástica y propiedades de resistencia son necesarios, el tamaño de los especímenes será el siguiente: En el caso de material de más de 1/4 de pulgada (6 mm) de grosor, la muestras deberán tener un espesor igual a la de la materia y el ancho será de un mínimo de 1 pulgada (25 mm), pero no menos que el grosor. La duración no será superior a siete veces la menor dimensión transversal.Para Material 1/4 "(6 mm) o menos de grosor, la muestra deberá tener las siguientes dimensiones: espesor de la igualdad de los materiales, la anchura nominal de 1 pulg (25 mm), y una longitud de 4 pulgadas (100 mm). Estos especímenes se apoyan lateralmente en toda la prueba. Cuando las pruebas para evaluar la compresión máxima la fuerza que se requiere, un tipo alternativo de la muestra de 4 pulgadas (100 mm) de ancho y una longitud igual a seis veces el espesor de puede ser utilizado. El final de las superficies de la muestra deberá ser lisa y paralelas entre sí y perpendiculares a la longitud.

Evaluación tanto de resistencia a la compresión y elástica Propiedades

Apoyo lateralmente probetas 1 / 4 "(6 mm) o menos de espesor para uso en la obtención de datos de carga de deformación para evitar el pandeo durante la prueba, pero no ejercer indebidamente la presión contra las paredes de la muestra. Este apoyo se no mensurable restringir la deformación compresiva normal bajo carga. Un método satisfactorio de la prestación de apoyo lateral de se ilustra en la figura. 1, y un diseño detallado de este aparato de se muestra en la figura. 2.

Carga del Procedimiento

Aplicar la carga a través de un bloque de rodamiento esférico de preferencia de la suspensión, alineación automática de tipo. Aplicar la carga con la un movimiento continuo de la cabeza móvil con el fin de provocar un fallo dentro de 3 a 10 minutos después de la iniciación de la carga. Una tasa de 0,003 pulg / pulg. (mm / mm) de longitud de la muestra por minuto dentro de un variación admisible del 625% por lo general ha resultado satisfactorio.

Medir el tiempo transcurrido desde la iniciación de la carga hasta de carga máxima y registrar con precisión de 1 / 2 min.

Las curvas de carga-deformación

Tomar los datos para la carga-deformación de las curvas para determinar la el módulo de elasticidad y el límite proporcional. Elegir incrementos de la carga de manera que no menos de 12 lecturas de carga y deformación se toman hasta el límite proporcional. Lea el deformación, con precisión de 0,0001 pulgadas (0,002 mm). Adjuntar compresometros sobre la porción central de la longitud de la muestra con los puntos de vinculación no inferior a ¾ pulg (18mm) de la muestra final.

Fig. 3 muestra un tipo de cordero compresometro de rodillos, con 2-in. (50-mm) de largo calibre es adecuado para los especímenes 31/2 a 6 pulg (90 a 150mm) de longitud. Un arreglo adecuado de un espejo de Martín con 2-in. (50-mm) de largo calibre para medir las deformaciones de lateral, muestras de apoyo se ilustra en la figura. 1.

Ensayo alternativo para la Evaluación de la Máxima Resistencia a la compresión

En la prueba alternativa para la evaluación de resistencia máxima a la compresión aplicar la carga a través de un bloque de carga esférico con una tasa constante de la Cruz-movimiento de la cabeza con el fin de provocar el fracaso a menos de 3 a 10 minutos después del inicio de de carga. Una tasa de carga de 0,003 pulg / pulg. (mm / mm) de longitud por minutos se sugiere. La tasa de carga deberá ser modificada si los tiempos de quedan fuera de 3 a 10-rango min. Grabar un máximo la fuerza de aplastamiento y calcular el máximo de aplastamiento de estrés.

FIG. 1 Prueba de compresión de Thin estructurales Grupo soporte lateral Listado Mirror Marten Compressometer para la medición de Deformaciones en

las dos caras opuestas

FIG. 3 Test de compresión de la madera contrachapada Prisma Listado de rodillos

Compresometro Adjunto (2-en. Gage Largo) Prestando Promedio de la deformación de dos caras opuestas

EQUIPOS Y MATERIALES

Máquina Universal.Ensayo perpendicular a la fibra escala 0: 10 TON.Ensayo paralelo a la fibra escala 0:40 TON.

> Calibrador. Para tomar las dimensiones de la probeta y la platina.> Platina metálica. Dimensiones 5 cm x 5 cm> Probeta. Probetas normalizadas según normas DIN

DATOS OBTENIDOS

Dimensiones de la probeta:a= 45,76 mm

L L= 148 mm

A= 20,88 cm2

L

1. COMPRESIÓN PERPENDICULAR:

Escala: 0- 10 Tons

a

L

DEFORMACION(ε)ESFUERZO(

σ)CARGA(k

g)2,0574000000000000000000

00E-08267,813268

2002,0574000000000000000000

00E-08535,626536

4001,2293600000000000000000

00E-07803,439803

6007,4066400000000000000000

00E-071071,25307

8001,0081260000000000000000

00E-061339,06634

10001,0081260000000000000000

00E-061606,87961

12001,7078960000000000000000

00E-061874,69287

14002,6426160000000000000000

00E-062142,50614

16003,4178240000000000000000

00E-062410,31941

18004,5608240000000000000000

00E-062678,13268

20006,0238640000000000000000

00E-062945,94595

22007,5143360000000000000000

00E-063213,75921

24009,2661740000000000000000

00E-063481,57248

26001,1850624000000000000000

00E-053749,38575

28001,4387576000000000000000

00E-054017,19902

30001,6387064000000000000000

00E-054285,01229

32001,8516600000000000000000

00E-054552,82555

34002,1067776000000000000000

00E-054820,63882

36002,5043384000000000000000

00E-055088,45209

38002,9708856000000000000000

00E-055356,26536

40003,5338766000000000000000

00E-055624,07862

4200

4,228185600000000000000000E-05

5891,891894400

5,189321600000000000000000E-05

6159,705164600

6,299301600000000000000000E-05

6427,518434800

7,739481600000000000000000E-05

6695,33175000

9,638182400000000000000000E-05

6963,144965200

1,202293760000000000000000E-04

7230,958235400

1,398432560000000000000000E-04

7498,77155600

1,687131500000000000000000E-04

7766,584775800

2,131202240000000000000000E-04

8034,398036000

3,028858560000000000000000E-04

8302,21136200

3,755786240000000000000000E-04

8570,024576400

COMPRESION PERPENDICULAR

0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 0.0003 0.00035 0.00040

1000000

2000000

3000000

4000000

5000000

6000000

7000000

8000000

9000000

Deformacion ε

Esfuerzo ()

Esfuerzo en el límite proporcional:

σ lp=PlpAo

=(1800Kg )(9,81m

s2)

7,326(10¿¿−3)m2=2.4103MPa¿

Esfuerzo a la rotura:

σ rot=ProAo

=(6200Kg )¿¿

Esfuerzo de fluencia:

σ fl=9396MPa

Modulo de Elasticidad:

E=∆σ∆ε

=(15,034−2,818)

(0,004942−0,000411)=2696,09MPa

2. COMPRESIÓN PARALELA

Escala : 0 – 40 Tons

COMPRESION PARALELA

DEFORMACION(ε)ESFUERZO(

σ)CARGA(k

g)3,0734000000000000000000

00E-06 4003,67309 10008,4134960000000000000000

00E-06 8007,34619 20001,4875256000000000000000

00E-05 12011,0193 30002,1657056000000000000000

00E-05 16014,6924 40002,8675584000000000000000

00E-05 20018,3655 50003,9030656000000000000000

00E-05 24022,0386 60004,3114976000000000000000

00E-05 28025,7117 70005,0978816000000000000000

00E-05 32029,3848 80005,7550304000000000000000

00E-05 36033,0579 90006,5033144000000000000000

00E-05 40036,7309 100007,1888096000000000000000

00E-05 44040,404 110008,3686904000000000000000

00E-05 48044,0771 120009,2663264000000000000000

00E-05 52047,7502 130001,0145369600000000000000 56051,4233 14000

00E-041,1131397600000000000000

00E-04 60055,0964 150001,2198324600000000000000

00E-04 64058,7695 160001,3240613600000000000000

00E-04 68062,4426 170001,4517014400000000000000

00E-04 72066,1157 180001,5216530400000000000000

00E-04 76069,7888 190001,6995749600000000000000

00E-04 80073,4619 200003,3708441600000000000000

00E-04 82475,6657 20600

Esfuerzo en el límite proporcional:

σ lp=PlpAo

=(5000Kg )(9,81 m

s2)

0.099m2=0,4954MPa

Esfuerzo a la rotura:

σ rot=ProAo

=(20600Kg)(9,81m

s2)

0.099m2=2,041MPa

Esfuerzo de fluencia:

σ fl=68417MPa

Modulo de Elasticidad:

E=∆σ∆ε

=(53,75−9,396)

(0,0105−0,00361)=6437,4MPa

0 0.00005 0.0001 0.00015 0.0002 0.00025 0.0003 0.00035 0.00040

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

Deformacion ε

Esfuerzo ()

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFIA