Universidad Central del Ecuador

Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática

Escuela de Ingeniería Civil

Ensayo de Materiales I

Informe N.- 3

Tema

Compresión y Tracción en madera

Estudiantes:

Guamba Tualombo Oscar Geovanny

Ramirez Rueda Leonardo Alfredo

Semestre: Tercero Paralelo: Uno

Fecha de Realización de la Práctica: 15 de Octubre del 2015

Fecha de Entrega del Informe: 22 de Octubre del 2015

Día y Hora: Jueves 13:00 a 16:00

Semestre: Septiembre 2015 – Febrero 2016

INTRODUCCIÓN

El presente informe fue realizado con el fin de demostrar si los materiales utilizados sufren alguna deformación mediante cargas de tracción y compresión a la madera donde se analizaran los resultados para determinar su esfuerzo de rotura si en un caso lo tuviera. Pero antes de poder avanzar es necesario tener muy claro los diferentes tipos de conceptos que son de suma utilidad para la realización del ensayo los cuales se mencionaran a continuación.

COMPRESIÓN EN MADERA

La compresión es una presión que tiende a causar una reducción de volumen. Cuando se somete un material a una fuerza de flexión, cizalladura o torsión, actúan simultáneamente fuerzas de tensión y de compresión. Por ejemplo, cuando se flexiona una varilla, uno de sus lados se estira y el otro se comprime.

La fatiga puede definirse como una fractura progresiva. Se produce cuando una pieza mecánica está sometida a un esfuerzo repetido o cíclico, por ejemplo una vibración. Aunque el esfuerzo máximo nunca supere el límite elástico, el material puede romperse incluso después de poco tiempo. En algunos metales, como las aleaciones de titanio, puede evitarse la fatiga manteniendo la fuerza cíclica por debajo de un nivel determinado. En la fatiga no se observa ninguna deformación aparente, pero se desarrollan pequeñas grietas localizadas que se propagan por el material hasta que la superficie eficaz que queda no puede aguantar el esfuerzo máximo de la fuerza cíclica. El conocimiento del esfuerzo de tensión, los límites elásticos y la resistencia de los materiales a la plasto deformación y la fatiga son extremadamente importantes en ingeniería.

TRACCIÓN EN LA MADERA

La madera tiene características muy convenientes para su uso como material estructural y como tal se ha empleado desde los inicios de la civilización. Al contrario de la mayoría de los materiales estructurales, tiene resistencia a tensión superior a la de compresión, aunque esta última es también aceptablemente elevada. Su buena resistencia, su ligereza y su carácter de material natural renovable constituyen las principales cualidades de la madera para su empleo estructural. Su comportamiento es relativamente frágil en tensión y aceptablemente dúctil en compresión, en que la falla se debe al pandeo progresivo de las fibras que proporcionan la resistencia. El material es fuertemente anisotrópico, ya que su resistencia en notablemente mayor en la dirección de las fibras que en las ortogonales de ésta. El problema de la anisotropía se reduce en la madera contrachapeada en el que se forman placas de distinto espesor pegando hojas delgadas con las fibras orientadas en direcciones alternadas en cada chapa.

2

A la inversa de lo que acontece con los hormigones y piedras naturales, la resistencia a la tracción de las maderas es muy superior a la compresión. Solicitación para la que las fibras pandean lateralmente formando planos de deslizamiento, inclinados de 40 a 60 respecto a la fuerza de compresión. El grado de humedad influye decisivamente en la capacidad de resistencia; disminuyendo a medida que se incrementa, hasta alcanzar el punto de saturación de las fibras: 30 % para las coníferas.

El tiempo de aplicación de las cargas influye en las deformaciones y resistencia de las maderas. Así, bajo cargas estáticas prolongadas, la resistencia obtenida respecto a los ensayos rápidos disminuye en las coníferas al 60% y en las frondosas al 77%.

Módulo de elasticidad de la madera

Maderas duras (en dirección paralela a las fibras) E=100000 -225000 Maderas blandas (en dirección paralela a las fibras) E=900000 -110000

BIBLIOGRAFÍA

http://www.utp.edu.co/~gcalle/Contenidos/Compresion.htm

http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm02/fcm2_2.html

http://www.construaprende.com/docs/tablas/modulos-elasticidad

3

COMPRESIÓN PERPENDICULAR A LAS FIBRAS COMPRESIÓN PARALELO A LAS FIBRAS

1. OBJETIVOS

1.1. OBEJETIVO GENERAL

Determinar la resistencia y la deformación de la madera de laurel en forma paralela y perpendicular a las fibras, mediante cargas a compresión y tracción

Identificar cual es su esfuerzo de fluencia y su fragilidad del material ensayado.

1.2. OBJETIVO ESPECIFICO

Observar el comportamiento de los materiales sometiéndolos a las cargas con la finalidad de determinar cuál es su deformación.

Comparar los resultados de los tipos de materiales ensayados para poder establecer la diferencia de deformación que sufren y saber cuál es tiene mayor esfuerzo de deformación.

Observar las deformaciones que se producen en la madera de laurel (paralela y perpendicular a las fibras), mediante la acción de una carga.

Analizar las gráficas obtenidas mediante el ensayo de compresión y tracción en madera demostrar gráficamente cual fue el comportamiento de cada material.

4

2. MATERIALES Y EQUIPO

2.1EQUIPO

Maquina universal 30 Ton (Apreciación = ± 10 kg)

Deformímetro lineal para compresión paralela a las fibras (Apreciación = ± 0.01mm)

Deformímetro lineal para compresión perpendicular a las fibras (Apreciación = ± 0.01mm)

5

Deformímetro lineal para tracción paralela a las fibras (Apreciación = ± 0.01mm)

Calibrador (Apreciación = ± 0.05mm)

2.2MATERIALES Probeta madera de laurel (46*46*200)mm PERPENDICULAR A LAS FIBRAS

Probeta madera de laurel (47*46*150mm) PARALELO A LAS FIBRA

6

Probeta madera de laurel (9*4.50mm) sección a ensayar. PERPENDICULAR A LAS FIBRAS

Probetas madera de laurel (24.02*24.58mm) sección a ensayar. PARALELO A LAS FIBRAS

3. PROCEDIMIENTO

7

Para la práctica es necesario conocer inicialmente cuales son los materiales que se van a ensayar y también los equipos que se van a utilizar, para lo cual el ayudante de cátedra nos indicó con que materiales se va a trabajar en este caso se utilizó diferentes tipos de materiales en los que algunos se los uso perpendicular a las fibras como paralelo a las fibras (madera de laurel).

1. En primer lugar se procederá a determinar las dimensiones de las probetas e identificar en qué dirección se las va ensayar (paralela o perpendicular a las fibras).

2. Seguido de esto se procederá a colocar y ajustar adecuadamente el deformimetro lineal en la primera probeta a ensayar, de acuerdo a lo señalado de forma perpendicular a las fibras para después ser colocada en la máquina de compresión.

3. Después de ello se procederá a efectuar el ensayo mediante la acción de la maquina puesta a compresión.

4. Procederemos a tomar los respectivos datos de carga en mediciones de intervalos de 100∗10−2mm en forma ascendente.

5. Una vez tomado los datos en la primera probeta, colocamos el deformimetro lineal en la segunda probeta a ensayar de forma perpendicular a las fibras y procederemos a realizar el proceso anteriormente mencionado.

6. De igual manera iremos colocando las otras 2 siguientes probetas de forma paralela a las fibras y tomaremos los respectivos datos para irlos adjuntando en una tabla de datos.

7. Realizamos este procedimiento hasta colocar la cuarta probeta y realizaremos una tabla de valores con todos los datos obtenidos.

8. Finalmente se procederá al cálculo de todo aquello que se solicite en la elaboración del informe como su esfuerzo y de formación específica donde estableceremos las conclusiones y recomendaciones que se ha analizado al realizar dicha práctica

4. TABLAS Y DATOS

8

5. CÁLCULOS TIPICOS

6. CONCLUSIONES

La madera tiene otro comportamiento que el acero, ya que la falla se produce en su interior y no se puede observar fácilmente.

Si se aplica la carga en dirección de las fibras de la madera, esta tiende a romperse más rápido.

Se determinó que la madera soporta mayor compresión en forma perpendicular A la hora de elegir materiales la madera no es uno recomendable por su baja

resistencia o su bajo límite de elasticidad. La resistencia a la tracción varía según el tipo de madera, y la posición en que

esta esté colocada.

7. RECOMENDACIONES Se recomienda ajustar bien las pinzas para tener un buen desempeño de

la práctica. Verificar que la madera de la probeta no se encuentre mojada. Permanecer concentrado en el momento de anotar los datos que nos

dicten los ayudantes en el momento del ensayo Ser precisos a la hora de tomar los datos de la práctica. Regular y ajustar bien los equipos.

8. BIBLIOGRAFIA

http://www.utp.edu.co/~gcalle/Contenidos/Compresion.htm

http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm02/fcm2_2.html

http://www.construaprende.com/docs/tablas/modulos-elasticidad

http://www.elconstructorcivil.com/2011/02/propiedades-de-la-madera-

compresion.html

9. ANEXOS

Descripción Probetas antes de la compresión Probetas después de la compresión

9

Probeta madera de laurel (46*46*200)mm PERPENDICULAR A LAS FIBRAS

Probeta madera de laurel (47*46*150mm) PARALELO A LAS FIBRA

Descripción Probetas antes de la tracción Probetas después de la tracciónProbeta madera de laurel (9*4.50mm) sección a ensayar. PERPENDICULAR A LAS FIBRAS

Probetas madera de laurel (24.02*24.58mm) sección a ensayar. PARALELO A LAS FIBRAS

10.APORTE NOVEDOSO

10

Bibliografía

Extraído de:

11

ENSAYO DE MATERIALES I

PRÁCTICA N.- 3

Título: Compresión y Tracción en madera

INTEGRANTES:

GUAMBA TUALOMBO OSCAR GEOVANNY

RAMIREZ RUEDA LEONARDO ALFREDO

SEMESTRE: 3 PARALELO: 1

Fecha de realización de la práctica: 15 de octubre del 2015

Fecha de entrega del informe: 22 de octubre del 2015

UNIVERSIDAD CENTRAL

DEL ECUADOR