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7/25/2019 INFORME MADERAS.docx

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INFORME DE LABORATORIO

Ensayo de traccin paralela a las fbras

1. OB!ETI"O#

Ob$eti%o &eneral'

El objetivo de este ensayo de laboratorio, es el de poder determinar la capacidad resistente de la madera sometida a

fuerzas axiales (traccin) cuando sus bras se encuentran paralelas a la carga.

Ob$eti%os espec(fcos'

Dentro de los objetivos especcos tenemos!

Determinar la capacidad de resistencia

Determinar la cantidad de deformacin de la madera

"alcular el esfuerzo al cual se somete la probeta

#btener el porcentaje de elongacin

$inalmente encontrar el mdulo de elasticidad

"on estos datos caracteristicos de la madera es posible realizar dise%os estructurales acorde a los re&uerimientos de

esfuerzos a los cuales pueden ser sometidos por diferentes estados de carga

). INTROD*++ION

'a madera bibosi es una especie forestal maderable muy conocida en olivia,siendo introducida en gran cantidad

principalmente para la realizacin deensayosde adaptabilidad, a pesar &ue esta especie tiene un gran xitoen la

reforestacin comercial en la regin tropical de*mricadesde +ace aproximadamente - a%os.

En los ltimos a%os, en olivia se +an establecido algunas parcelas experimentales de estas especies, las cuales +an

demostrado una buena adaptacin al medio y se presentan como especies deinters para la realizacin de

plantaciones forestales comerciales en la regin del subtrpico del pas en general, y de "oc+abamba en particular.

'a regin subtropical de "oc+abamba, conocida comnmente como /"+apare/ +a sufrido una importante prdida de su

supercie original de bos&ues primarios, debido principalmente al cultivo de la +oja de coca, a laproduccinagrcola de

sustento y a la explotacin indiscriminada de los recursosforestales, por lo &ue es de muc+o inters realizar pr0cticas

de plantaciones forestales con especies de r0pido crecimiento y buen valor comercial, para satisfacer las necesidades

inmediatas de lapoblacin existente en la zona.
http://www.monografias.com/trabajos15/hist-bolivia/hist-bolivia.shtml#GEOGRAFhttp://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren2.shtml#TRECEhttp://www.monografias.com/trabajos15/llave-exito/llave-exito.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/bloques-economicos-america/bloques-economicos-america.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/tain/tain.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/refrec/refrec.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/explodemo/explodemo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/libapren/libapren2.shtml#TRECEhttp://www.monografias.com/trabajos15/llave-exito/llave-exito.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/bloques-economicos-america/bloques-economicos-america.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/tain/tain.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos54/produccion-sistema-economico/produccion-sistema-economico.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/refrec/refrec.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/explodemo/explodemo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/hist-bolivia/hist-bolivia.shtml#GEOGRAF


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,. F*NDAMENTO TEORI+O.

,.1. LA MADERA

'a madera es un material anisotrpico, &ue no presenta iguales propiedades mec0nicas en todos los sentidos, sino m0s

bien diferente en cada uno de ellos. 1in embargo, para facilitar los an0lisis se le puede considerar ortotrpico.

'a madera est0 compuesta de pe&ue%as unidades estructurales llamadas clulas o celdas. Estas son de forma alargada

y su base es la celulosa, las celdas est0n cementadas por lingina, y su ordenamiento dentro del 0rbol afecta

grandemente la apariencia y las propiedades de las diversas especies. El trmino grano se utiliza con frecuencia para

indicar la direccin general de las bras de la madera aserrada.

"abe destacarse &ue la madera se caracteriza por la diversa elasticidad &ue dispone, la cual estar0 en estrec+a

relacin a la direccin de deformacin &ue presente, y asimismo sus condiciones variar0n en funcin del tipo de 0rbol

&ue proviene y las caractersticas clim0ticas del lugar en el cual el 0rbol del &ue se extraer0 crece.

,.). +LA#IFI+A+ION DE LA MADERA.

De acuerdo a su clasicacin se pueden encontrar dos tipos de madera de acuerdo y conforme a la dureza de esta, las

maderas son clasicadas en!

,.).1. Madera D-ra! esta procede de 0rboles con un paulatino crecimiento y de +ojas caducas. Estos tienen m0s

resistencia &ue las maderas blandas, a temporales y fuertes vientos. 1u lento crecimiento, el cual puede durar

dcadas, le permite obtener la calidad &ue amerita, por esto su compra puede ser de m0s alto precio &ue la madera

blanda y su utilizacin de mas rigor. Entre las maderas duras podemos encontrar! 2bano, cerezo, roble, +aya, #livo,3ogal, fresno, casta%o, entre otros.

,.).). Madera Blanda! Esta se extrae de 0rboles con menos dureza y de m0s corto periodo de crecimiento. El precio

de esta es muc+o menor y su vida til no es tan duradera comparado con la madera dura. 'a calidad es muc+o menor

y &uiz0s re&uiera ser m0s procesada. *l +ablar de las maderas blandas no podemos dejar de mencionar! abeto, balsa,

c+opo, pino u otros m0s.

,.,. *TILIDAD DE LA MADERA

'a madera es uno de los materiales m0s utilizados durante la construccin, es m0s existen viviendas &ue nicamenteutilizan la madera como material constructivo, por lo cual cabe destacar &ue los dos tipos de madera m0s utilizados

para la construccin debido a su gran resistencia y durabilidad son las utilizadas en la carpintera y la de la

construccin esta ltima se usa como material estructural, como son las correas y las vigas. 4ambin se utiliza para

elaborar las paredes, tec+os y escaleras. 'as maderas &ue m0s se usan son las maderas livianas, las conferas, las de

bajo peso y las maderas blandas. En cuanto a las maderas de carpintera las cuales poseen una mayor calidad estas

son utilizadas para la elaboracin de ventanas, muebles, puertas y para crear acabados. * pesar de ser muc+os los

dise%os elaborados para casas de madera los m0s comunes son las caba%as de tronco donde se utiliza un mtodo &ue


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llega a aislar el interior del polvo, del viento y del agua a la perfeccin. Existe una gran cantidad de estas estructuras

como es la "apilla del 5onte en "rdoba, *rgentina. Del mismo modo cabe destacar otro tipo de estructura &ue +ace

uso de madera &ue es el sistema alloon $rame las cuales se caracterizan por ser livianas y muy resistentes a la vez,

adem0s estas +acen uso de placas de madera con revo&ues, de mac+iembrados, de traslapes de tablas, etc.

,.. /RO/IEDADE# FI#I+A# 0 ME+ANI+A# DE LA MADERA

'as propiedades de las maderas dependen de muc+os factores tales como! tipo y edad del 0rbol, condiciones de

crecimiento como el terreno y el clima, etc. "omo en todo material, varias son las propiedades a tener en cuenta a la

+ora de emplearlo, y &ue depender0n del n &ueramos darles.

Desde tiempos remotos la madera se +a usado en la construccin, como un material eciente, debido a las ventajosas

caractersticas y propiedades &ue posee, entre otras principales se enuncian las siguientes!

,..1 /ropiedades (sicas

'as propiedades fsicas &ue se denen para las maderas son! la +umedad, el peso especco o densidad, la contraccin

e +inc+amiento.

'a +umedad es la cantidad de agua &ue tiene la madera en su estructura. Esta agua puede aparecer formando parte de

las clulas de la constitucin le%osa, impregnando la materia le%osa o dentro del sistema vascular del 0rbol. El agua del

sistema vascular desaparece con el tiempo, el agua de constitucin le%osa slo desaparece por combustin, mientras

&ue el agua de impregnacin variar0 segn la +igroscopia de la madera. 'a +umedad de la madera est0 directamente

relacionada con el peso, y afecta a otras propiedades fsicas y mec0nicas. 6or eso, es importante conocer el contenido

de +umedad de una madera para las condiciones en la &ue va a emplearse, y como reaccionar0 ante la prdida o

ganancia de agua.

"uando la madera +meda comienza a secarse va perdiendo peso y se contrae +asta un lmite en el &ue no puede

disminuir m0s su grado de +umedad, para la temperatura a la &ue se encuentre. 1i se desea eliminar todo el contenido

posible de agua, es necesario llevar a cabo un secado en laboratorio, &ue se basa en someter la madera a una

temperatura de 7-8" +asta &ue sta alcance un peso constante. En ese momento se dice &ue la madera est0

totalmente seca o an+idra, y si sedesea disminuir su contenido en agua es necesario combustionarla.En funcin del

grado de +umedad, las maderas se pueden clasicar en los siguientes tipos!

5adera verde! madera recin cortada y completamente +meda (contenido en agua! 97:99;). En estas condiciones no

puede ser empleada ya &ue al secarse se encoge y agrieta.5adera oreada! es la &ue +a perdido una parte de su agua,

pero &ue no +a sufrido an contracciones ni cambio de sus propiedades mec0nicas.5adera

comercial! es la &ue tiene un contenido en +umedad inferior al


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5adera an+idra! presentan un grado de +umedad en torno al 9;.

El peso especco es la relacin entre el peso de la madera y el volumen &ue ocupa. 1in embargo, la madera es un

material poroso, y los poros contienen aire= por esta razn se distinguen dos tipos de pesos especcos! el peso

especco de la madera, &ue corresponde a pesar la madera sin poros, y el peso especco aparente &ue se obtiene

pesando la madera con todos sus poros. 'a primera vara muy poco de unas maderas a otras, y est0 determinada por

los componentes de la misma (celulosa, etc.)= la segunda vara enormemente.

"omo la +umedad in>uye tanto en el peso como en el volumen, para obtener resultados sobre el peso especco, el

grado de +umedad en el &ue se tomen las medidas debe estar comprendido entre 7 y 97;, ya &ue en este rango el

volumen vara en la misma proporcin &ue la +umedad.

"ontraccin e +inc+amiento

4al y como ya se +a indicado, la madera experimenta variaciones en su volumen, es decir, se contrae o se +inc+a,

segn el grado de +umedad de la misma. *l punto al cual las bras de la madera est0n saturadas en +umedad, y ya no

absorben m0s agua, se le denomina punto de interseccin, e indica el grado de +umedad a partir del cual la maderaempieza a sufrir contracciones e +inc+amientos. "omo consecuencia de la anisotropa &ue muestran las propiedades

de la madera, estas contracciones e +inc+amientos son diferentes a lo largo de las tres direcciones principales. *s, las

variaciones axiales son muy pe&ue%as (? ;), en la direccin radial pueden llegar a un @;, y en la direccin tangencial

pueden alcanzar un A;.

,..). /ropiedades 2ec3nicas

'as propiedades mec0nicas dependen de la especie bot0nica del 0rbol y de las condiciones de crecimiento de ste,

puesto &ue estos factores determinan la velocidad de crecimiento y la presencia de defectos. *l igual &ue en las

propiedades fsicas, el grado de +umedad in>uye notablemente sobre las propiedades mec0nicas. 6or ello, stas sereferir0n siempre a maderas secas, con un contenido del


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Es la resistencia &ue opone la madera a >exionarse sin romperse ante un esfuerzo. 1i el esfuerzo se aplica

perpendicular a las bras la resistencia ser0 m0xima, mientras &ue si es en paralelo ser0 mnima. 3o obstante,

defectos estructurales en la madera pueden +acer perder resistencia, al igual &ue una disminucin de +umedad y la

antigCedad de la madera, es decir, las maderas +medas son m0s >exibles &ue las secas, y las maderas jvenes lo son

m0s &ue las viejas.

'a resistencia al corte es la capacidad de la madera de resistir una carga &ue tiende a seccionarla por un plano normal

al eje longitudinal. En general, si el esfuerzo se aplica en la direccin normal a las bras, la resistencia ser0 alta,

mientras &ue en la direccin paralela es necesario realizar ensayos a n de evaluarla.

endibilidad o clivaje Es la resistencia &ue presenta la madera a rajarse al introducirle un clavo, es decir, la resistencia

de las bras a separarse en sentido longitudinal. En general, las maderas +medas aceptan mejor el clavado &ue las

secas, y las blandas &ue las duras.

,.4 EN#A0O DE TRA++I5N /ARALELA 0 /ER/ENDI+*LAR A LA FIBRA

Ensayos de Traccin.

Este ensayo permite obtener informacin sobre la capacidad de un material para soportar la accin de cargas est0ticas

o de cargas &ue varan lentamente a temperaturas +omologas inferiores a 7,- (par0metro adimensional &ue se dene

como el cociente entre las temperaturas de ensayo y de fusin). "omo los componentes met0licos se proyectan en la

mayora de las ocasiones para trabajar en estas condiciones, probablemente este es el m0s popular entre los ensayos

&ue permiten caracterizar el comportamiento mec0nico de un material met0lico. El ensayo se realiza alargando una

probeta de geometra normalizada, con una longitud inicial 'o, &ue se +a amarrado entre las mordazas de una

m0&uina, segn el es&uema &ue se muestra a continuacin. na de las mordazas de la m0&uina est0 unida al cabezal

mvil y se desplaza respecto a la otra con velocidad constante durante la realizacin del ensayo. 'as m0&uinas de

ensayo disponen de sistemas de medida, clulas de carga y extensmetros, &ue permiten registrar la fuerza aplicada y

la deformacin producida mientras las mordazas se est0n separando.


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E1FE5*

Traccin en la 2adera.

'a madera tiene caractersticas muy convenientes para su uso como material estructural y como tal se +a empleado

desde los inicios de la civilizacin. *l contrario de la mayora de los materiales estructurales, tiene resistencia a tensin

superior a la de compresin, aun&ue esta ltima es tambin aceptablemente elevada. 1u buena resistencia, su ligerezay su car0cter de material natural renovable constituyen las principales cualidades de la madera para su empleo

estructural. 1u comportamiento es relativamente fr0gil en tensin y aceptablemente dctil en compresin, en &ue la

falla se debe al pandeo progresivo de las bras &ue proporcionan la resistencia. El material es fuertemente

anisotrpico, ya &ue su resistencia en notablemente mayor en la direccin de las bras &ue en las ortogonales de sta.

El problema de la anisotropa se reduce en la madera contrac+apeada en el &ue se forman placas de distinto espesor

pegando +ojas delgadas con las bras orientadas en direcciones alternadas en cada c+apa.

* la inversa de lo &ue acontece con los +ormigones y piedras naturales, la resistencia a la traccin de las maderas es

muy superior a la compresin. 1olicitacin para la &ue las bras pandean lateralmente formando planos de

deslizamiento, inclinados de G7H a @7H respecto a la fuerza de compresin, como se aprecia en la gura. El grado de+umedad in>uye decisivamente en la capacidad de resistencia= disminuyendo a medida &ue se incrementa, +asta

alcanzar el punto de saturacin de las bras! 97 ; para las conferas. El tiempo de aplicacin de las cargas in>uye en

las deformaciones y resistencia de las maderas. *s, bajo cargas est0ticas prolongadas, la resistencia obtenida respecto

a los ensayos r0pidos disminuye en las conferas al @7; y en las frondosas al II;.

6B#E4*1 DE '*#B*4#BJ#

6*B* 4B*""JK3 6*B*'E'* * '* $JB* 6*B* 4B*""JK3 6EB6E3DJ"'*B * '* $JB*

Traccin paralela a la fbra

'a resistencia a traccin paralela a la bra es elevada. En la madera clasicada, los valores caractersticos oscilan entre

A y A 3Lmm


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Traccin perpendic-lar a la fbra

1u resistencia a la traccin perpendicular a la bra es muy baja (del orden de 97 a I7 veces menos &ue en la direccin

paralela). 1u valor caracterstico es de 7,9 a 7,G 3Lmm


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5MFJ3* DE E31*N#1

Este ensayo se realiza para la determinacin de las propiedades mec0nicas de algunos materiales sometidos a

compresin y mediante la prueba se deben obtener datos para la construccin del gr0co de esfuerzo contra

deformacin unitaria e : s. 6or medio de dic+o diagrama se determinan los lmites convencionales de proporcionalidad

(elasticidad), >uidez y resistencia.

6ara obtener las propiedades mec0nicas a compresin de los materiales de las probetas, se debe someter stas a

compresin axial, medir las variables! fuerza $ y acortamiento (Dl d), a incrementos conocidos de fuerza o

deformacin. "on los datos obtenidos construir los gr0cos $ : d y e : s. N por ltimo realizar un tratamiento gr0co

de stos para obtener los par0metros buscados (sp y s7,


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+o2presin perpendic-lar a la fbra

1u resistencia a compresin perpendicular a la bra es muy inferior a la de la direccin paralela. 1us valores

caractersticos varan entre G,9 y -,I 3Lmmexin debido a la amplia difusin de este es&uema de carga en las condiciones reales de

explotacin, las probetas &ue se ensayan son m0s simples, sin embargo el caso de solicitacin es m0s complejo.

Oeamos.

En las pruebas de >exin se emplean dos es&uemas de carga de la muestra entre apoyos jos!

) 'a carga se aplica como una fuerza concentrada en el medio de la distancia entre los puntos de apoyo ($ig. a)


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a) b)

E1FE5* DE "*BP* 6*B* $'EQJK3

*un cuando el segundo es&uema de carga proporciona resultados m0s exactos al obtenerse una >exin pura, el

primer es&uema es m0s sencillo y por esto logr mayor propagacin.

En la probeta sometida a >exin se crea un estado de esfuerzos +eterogneo. 'a parte inferior se encuentra

traccionada y la superior comprimida. *dem0s debido a la variacin del momento a lo largo de la muestra, los

esfuerzos relacionados con el momento tambin varan.

'os esfuerzos en la etapa de deformacin el0stica son calculados por las frmulas corrientes de Besistencia de

5ateriales para la determinacin de los esfuerzos normales en >exin.

1u resistencia a >exin en la madera es muy elevada, sobre todo comparada con su densidad. 1us valores

caractersticos para las conferas, &ue se utilizan +abitualmente en estructuras, varan entre G y 97 3Lmmexin, aun&ue est formada por la combinacin de una traccin y

una compresin, ya &ue el comportamiento mec0nico de estas dos propiedades es diferente, y por tanto resulta m0s

pr0ctico referirse al efecto conjunto de ambas en el caso de >exin. Esta propiedad es importante en piezas tales como

vigas, viguetas de forjado, pares de cubierta, etc.

. MATERIALE# 0 E9*I/O

Materiales

6robeta de madera labrada de acuerdo a las siguientes dimensiones
http://www.utp.edu.co/~gcalle/Contenidos/FormflexionA.htmhttp://www.utp.edu.co/~gcalle/Contenidos/FormflexionA.htmhttp://www.utp.edu.co/~gcalle/Contenidos/FormflexionA.htmhttp://www.utp.edu.co/~gcalle/Contenidos/FormflexionA.htmhttp://www.utp.edu.co/~gcalle/Contenidos/FormflexionA.htm


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Equipo

50&uina universal de pruebas

"inta mtrica ( 9 o - m)

.1 MATERIALE# EM/LEADO#

5adera bibosi

.1.1 /ROBETA# DE MADERA

.1.1.1 E#/E+IE#

FI+:A DE E#/E+IE

BIBO#I

IDENTIFI+A+I5N DE LA E#/E+IE

No2bre cient(fco $icus glabrata : ..R.

Fa2ilia 5oraceae

No2bre co2ercial o internacional $ig tree


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Otros no2bres iguern, 5atapalo ("ol.), Benaco (6er.)

Areas de distrib-cin iguern, 5atapalo ("ol.), Benaco (6er.)

Re&in y rec-encia Es considerada como una especie principal en las regiones del "+or,

ajo 6aragu0, Puarayos, 6ie de 5onte *maznico y de la *mazona

;r-po co2ercial

DE#+RI/+I5N DE LA E#/E+IE

+opa Prande aparasolada, follaje color verde claro, +ojas

simples alternas

Tronco "nico, altura total de 97 m

+orte


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+ONDI+IONE# T>+NI+A# /ARA EL /RO+E#AMIENTO

Traba$abilidad $0cil de procesar mec0nicamente, se obtiene un buen acabado supercial

/reser%acin 6ermeable

D-rabilidad 3o durable, es susceptible al ata&ue de +ongos

#ecado Es de pre:secado r0pido, se recomienda un programa moderado de secado articial, no sepresentan defectos mayores, excepto si se deja secar al aire donde tiene tendencia a

torceduras

.

*#O# FINALE#

6uertas Oentanas

5uebles en general "onstrucciones

*lma de multilaminado

$uente! Jnformacin tcnica para el procesamiento industrial de 9G especies maderables de olivia

6royecto $*#:P"6L#'L7+NI+A#

Exactitud

Ran&o de


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despla


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El sistema de transmisin de carga por medio de tornillos de bolas accionados por un motor servo:controlado permite la

aplicacin de la fuerza con excelente regulacin en su velocidad de avance y las celdas de carga intercambiables

aseguran la precisin en la medicin de la fuerza, lo &ue garantiza la alta conabilidad y eciencia, gracias a una

confortable operacin autom0tica sistematizada &ue adem0s de exactitud, precisin y rapidez ptimas, registra y

arc+iva todos los par0metros de las muestras y todos los datos del ensayo, en tiempo real, incluidas las facilidades para

impresin de registros y reportes, la consulta posterior y la realizacin de estadsticas de ensayos realizados.

'a operacin autom0tica sistematizada, desarrollada bajo sistema operativo VindoTs, de ltima tecnologa permite

realizar ensayos segn las exigencias de norma, en tiempos ptimos facilidades de impresin, consulta y transferencia

de informacin y resultados de ensayo.

4. /RO+EDIMIENTO

) 4omamos las medidas de las dimensiones de la probeta a ensayar y marcamos con un l0piz una longitud de

calibracin de < pulgadas a partir del centro de sta.


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7. +ON+L*#IONE# 0 RE+OMENDA+IONE#

1e concluye &ue el ensayo no cumpli las expectativas para determinar la resistencia a traccin ya &ue +uboconfusiones en el encargado del laboratorio al colocar la probeta a la m0&uina de ensayos.

una de las fallas fue el de no colocar la parte dentada de la probeta en los soportes para tener mejor agarre, cuyo

efecto fue el de una ruptura anticipada.

4ambin se debe mencionar &ue por este tipo de fallas en el ensayo se produjo una ruptura alejada del centro de la

zona especca.

$inalmente mencionar &ue la resistencia &ue ofrece la madera bibosi en este tipo de ensayo con el problema

mencionado es mala ya &ue su mdulo es muc+o mas inferior &ue el esperado.

1e recomienda tener un buen control y conocimiento de la disposicin de la probeta en la ma&uina de ensayos para

evitar problemas de agarre.

G.BIBLIO;RAFIA


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3JOEB1JD*D "E34B#*5EBJ"*3*

WX#1E 1J5E#3 "*Y*1Z, "*

Departamento de 5ec0nica Estructural, *partado 6ostal (7)@A, *utopista 1ur, 1an 1alvador, El 1alvador, *mrica

"entral 4el! [-79:

informe maderas.docx

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