reporte_tension en acero y madera

ENSAYO DE TENSION EN ACERO ESTRUCTURAL Y MADERAVIERNES 04 DE MAYO DE 2012

INDICE

CONTENIDO

1. DESCRIPCION DE LA PRCTICA.................................................................... 2 2. DATOS ...................................................................................................... 4 3. RESULTADOS OBTENIDOS...5 4. CONCLUSIONES....8 5. RECOMENDACIONES...9 6. ANEXOS..10

UCA-LABORATORIO DE ESTRUCTURACIN I CICLO 01-2012 [ 1]


1. DESCRIPCION DE LA PRCTICA En el presente trabajo se muestra lo desarrollado en la prctica de laboratorio de Estructuracin I referente a los ensayos de tensin en acero estructural y en madera. Para ello, se utilizaron una probeta de acero y una de madera respectivamente para cada una de las pruebas.

>>ENSAYO DE TENSIN EN ACERO ESTRUCTURAL.

Se inicio con el Ensayo de Tensin en acero (ASTM A615), para ello se desarrollaron los siguientes pasos: 1. Con una cinta mtrica se tom la longitud de la probeta de acero. 2. Luego con un Pie de Rey, se midi el dimetro de la varilla. 3. A continuacin se coloc tirro en la varilla de acero, la cual se coloco a una distancia de 15 cm. de sus extremos; esto para sealizar la barra en el lugar apropiado para colocar las mordazas de la Maquina Universal donde se realizo la prueba. 4. Seguidamente, con un martillo se le hicieron dos incisiones a la barra, marcando con un corrector para mayor claridad, a 4 pulgadas del centro, es decir, a 8 pulgadas entre las marcas procurando que ellas quedaran dentro del tramo de calibracin. Luego de la preparacin de la muestra se contino con la secuencia del ensayo que fue la siguiente: 1. El tcnico del laboratorio coloco la probeta de ensayo en la maquina Universal, as mismo ubico el deformmetro para registrar las deformaciones en la computadora.

Ilustracin 1. Medicin de probeta de acero.

Ilustracin 2. Medicin del dimetro de la probeta de acero con el Pie de Rey.



2. Con los datos de masa y longitud obtenidos se determino el rea inicial de la seccin transversal de acero para introducir este dato al programa de generacin de reporte de la maquina universal. 3. Se inici la secuencia de lecturas con el programa hasta interrumpir la prueba cuando la maquina indic que haba que retirar el deformmetro. 4. Luego se continuo con el aumento de carga, hasta que llego a un valor mximo y luego comenz a disminuir, momento en el que se observo como el material fallo, escuchndose un fuerte sonido. 5. Se retiro la probeta del equipo y se procedi a medir cuanto haba variado su longitud.

>>ENSAYO DE TENSIN EN MADERA.

Para el Ensayo con madera (ASTM D143): 1. Con la probeta de madera se inici tomando medida de la seccin reducida de la muestra para posteriormente comparar con las medidas finales despus de que la muestra fallara. 2. As mismo, con el pie de Rey se midi tres veces el ancho del centro de la seccin reducida en la muestra para luego sacar un promedio de la medida.Ilustracin 3. Medicin de la Probeta de Madera.

3. Posteriormente, se marc con un lpiz la probeta a dos pulgadas del centro de esta para que fuese nuestra longitud de calibracin de la muestra. Secuencia del ensayo: 4. Se coloco la probeta en la maquina Universal de modo que las puntas de los tornillos que la sujetaban quedaran sobre la dimensin ms grande de la misma.

Ilustracin 4. Medicin de la probeta de madera con el Pie de Rey.

5. Luego se coloco el deformmetro deformaciones.

para medir las

6. Seguidamente se le aplico carga a tensin hasta que la maquina indicara retirar el deformmetro para luego esperar a que fallara la muestra y dicha probeta se rompiera. 7. Luego se procedi a retirar la muestra para proceder a medir la longitud resultante.

Ilustracin 5. Se marcaron 2 plg en el centro de la probeta.UCA-LABORATORIO DE ESTRUCTURACIN I CICLO 01-2012 [ 3]


2. DATOS


DIAMETRO DE PROBETA DE ACEROLONGITUD INICIAL MEDIDA 1 MEDIDA 2 MEDIDA 3 PROMEDIO MM 12.0 12.0 12.1 12.03

LONGITUD DE PROBETA DE ACEROLONGITUD Longitud inicial Longitud final PULGADAS 8 9.18 CM 60 66.4

ELONGACIN= 1.18 (real 1.25).

>>ENSAYO DE TENSIN EN MADERA.

LONGITUD DE SECCION REDUCIDALONGITUD Longitud inicial Longitud final CM 26 26.2

ANCHO DE LA SECCION REDUCIDAMEDIDA 1 2 3 PROMEDIO PULGADAS 0.387 0.368 0.401 0.3853



3. RESULTADOS OBTENIDOS.


1.

El rea nominal obtenida en la tabla 1 del anexo B, es la que se utilizar en todos los clculos siguientes. Determine la masa por metro lineal de la barra con la siguiente ecuacin:

Partiendo de , y sabiendo que el volumen de la barra de acero es de V= 0.000076006 , despejando de la ecuacin obtuvimos que la masa de la barra es igual a . Aplicando la frmula anterior tenemos que:

Determine el rea de la seccin transversal con la siguiente frmula que la densidad del acero es 7859.5Aplicando la frmula obtenemos:

, sabiendo

>>Conclusin:

RESULTADO0.9955 kg/m 1.26x 0.126

2. Cules son las ventajas de un diagrama los resultados de un ensayo?

respecto a uno de

para mostrar

R// La ventaja de utilizar el diagrama de esfuerzo-deformacin unitaria, es porque con este se puede determinar con mayor claridad las propiedades fsicas en este caso del acero estructural- como el mdulo de elasticidad, lmite de fluencia, esfuerzo de ruptura, etc.; mientras que los diagramas de carga-deformacin son mayormente utilizados para el anlisis de sistemas y no de elementos individuales.



3. Explique claramente la diferencia entre Lmite de Proporcionalidad y Lmite elstico. R// El lmite de proporcionalidad puede ser definido como el valor de la tensin por debajo de la cual el alargamiento es proporcional a la carga aplicada; mientras que el lmite de elasticidad es el valor de la tensin mxima que un material puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes. 4. Elabore un esquema de las caractersticas fsicas de la probeta y de la fractura observada, coloque todas sus dimensiones e investigue de qu tipo de material es tpica la fractura ocurrida.

Fractura de : Este tipo de fractura es muy tpica en los materiales con carcter dctil.



>>ENSAYO DE TENSIN EN MADERA DE PINO.

1. Obtenga y anote los siguientes valores de carga y esfuerzos para las pruebas realizadas: Carga mxima y esfuerzo mximo. Encontrando el esfuerzo mximo mediante la ecuacin mxima es de 792 kgf. sabiendo que la carga

2. Elabore un esquema de las caractersticas fsicas de la muestra y de la fractura observada. Clasificando el tipo de falla.

>> Tipo de fractura: Grieta Caneriforme.



4. CONCLUSIONES. Debido a que el material del ensayo, en este caso el acero estructural, se considera continuo y homogneo, se puede concluir que las cargas aplicadas sobre l, se distribuyen uniformemente a lo largo de toda la probeta. La carga total que puede resistir la probeta se ve efectivamente disminuida despus de que se alcanza el esfuerzo ltimo pero esta disminucin se debe al decremento en rea de la probeta y no a una prdida de la resistencia misma del material, es decir que el acero estructural soporta un aumento de esfuerzo hasta el punto de falla. Los diagramas de esfuerzo- deformacin tiene por objeto determinar las propiedades fsicas de los materiales, dividindolos en dos grandes grupos: materiales dctiles y materiales frgiles. El acero se considera un material dctil por su capacidad de fluir a temperaturas normales, esta ductilidad se caracteriza por un alargamiento total y por la disminucin de rea en la seccin transversal donde ocurre la fractura. La prueba de tensin brinda informacin de la resistencia, rigidez y la ductilidad de materiales bajo esfuerzos de tensin uniaxiales, es decir, mide la resistencia de un material a una fuerza esttica o gradualmente aplicada. Debido a la forma misma de la probeta de madera, se puede concluir que al aplicar cargas axiales sobre el espcimen, estas se distribuirn a lo largo de toda la muestra, pero los esfuerzos mayores se concentraran en la menor rea de la seccin transversal de la muestra y es en este mismo punto donde se produce la falla. Para comprender el comportamiento mecnico de la madera, es necesario tambin, conocer las propiedades fsicas de la madera -como su constitucin anatmica, por ejemplo- dado que la madera es un material anistropo, es decir que su resistencia depende de la direccin en que las cargas sean aplicadas, puede deducirse que la capacidad resistente en sentido perpendicular es mucho menor.



5. RECOMENDACIONES.

Las probetas no deben tener cambios bruscos de seccin para evitar la concentracin de esfuerzos en zonas no deseadas.

Sujetar la probeta de la manera ms segura y correcta posible, para realizar el ensayo con xito.

Verificar que la calibracin de la mquina universal y el pie de rey sean los adecuados, para que los resultados de los ensayos sean precisos y fehacientes. Comprobar que la calidad de las probetas sea la adecuada para obtener mejores resultados durante e ensayo y de esta manera analizar con mayor precisin el comportamiento mecnico de los materiales que se someten al estudio.



ANEXOS






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