Ensayo de vigas

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INTRODUCCIÓN

A continuación se presenta un informe de laboratorio realizado según las instrucciones del docente del área de materiales de construcción, relacionado con un ensayo practicado a una viga simple de madera, en donde a partir de un esquema grafico dado por el docente en donde variaban los apoyos de las vigas, realizábamos un procedimiento tanto teórico como experimental para hallarparámetros importantes como lo son el esfuerzo, la deformación unitaria, el modulo de elasticidad, el cortante y demás aspectos importantes a tener en cuenta para el diseño de una viga homogénea e isótropa.

Hay que tener en cuenta que el material fue escogido arbitrariamente, en donde el factor a tener en cuenta para la selección de este, era su espesor, que va asociado directamente con laresistencia del material, ya que para este tipo de ensayos el material debe comportarse de una manera acorde a las necesidades de la vida cotidiana, y si un material es de muy baja resistencia no seria tenido en cuenta para el desarrollo de prácticas de la Ingeniería Civil.

OBJETIVOS.

OBJETIVO GENERAL:

Determinar experimental y teóricamente el comportamiento de una viga homogénea, sometida acargas puntuales variadas, dependiendo la ubicación de la carga y las distancias de esta con respecto de los apoyos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Aplicar los conceptos y parámetros dados por el docente del área de estudio para el calculo y montaje del esquema de nuestro ensayo.

• Identificar las diferencias entre las vigas apoyadas con cargas puntuales en el centro, que aplicadas ensus extremos.

• Analizar el comportamiento de un material homogéneo e isótropo en condiciones normales de carga.

MARCO TEÓRICO.

Se denomina viga a un elemento constructivo lineal que trabaja principalmente a flexión. En las vigas, la longitud predomina sobre las otras dos dimensiones y suele ser horizontal.El esfuerzo de flexión provoca tensiones de tracción y compresión, produciéndoselas máximas en el cordón inferior y en el cordón superior respectivamente, las cuales se calculan relacionando el momento flector y el segundo momento de inercia. En las zonas cercanas a los apoyos se producen esfuerzos cortantes o punzonamiento. También pueden producirse tensiones por torsión, sobre todo en las vigas que forman el perímetro exterior de un forjado. Estructuralmente elcomportamiento de una viga se estudia mediante un modelo de prisma mecánico.

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DIAGRAMAS DE MOMENTO Y CORTANTE EN VIGAS
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Diagramas de cortante y momentos de una viga
La magnitud de las fuerzas internas se usa para el diseño de la sección transversal de la viga. En este caso la sección de máximo momento está cerca al centro de la luz (Mmax = 7,1 kN-m), y este valor sería el empleado en undiseño como el de los «esfuerzos admisibles» definido por la norma colombiana NSR-98, para seleccionar la sección del perfil estructural, si se hiciese en acero. Pero en el apoyo izquierdo hay un momento negativo de valor importante (M = - 4 kN-m), que deberá tenerse en cuenta si el diseño de la viga se hace en concreto reforzado. Como es sabido, en el concreto estructural el refuerzo se coloca paraatender las tensiones; en el centro de la luz la tensión está en la parte inferior y en el apoyo o voladizo, la tensión está en la parte superior.

Para facilitar el proceso de diseño y el uso de los diagramas muchos autores acostumbran dibujar el diagrama de momentos del lado de tensión de la viga, según se muestra en la figura siguiente , en la que además se muestra cuál sería la colocación delos refuerzos principales si la viga se diseñase en concreto reforzado.
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  Convención para dibujo del diagrama de momentos del lado de tensión de la viga
 
La característica fundamental de las vigas es ser elementos a flexión y en el curso de Resistencia de materiales se derivan y trabajan las relaciones diferenciales entre el momento flector y la curvatura de la viga:
Operando con...
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