Ensayos en Madera (Tensión, Compresión, Flexión y Corte)

Universidad Centroamericana “José Simeón Cañas” UCA
Departamento de Mecánica Estructural
Materiales de Construcción


Grupo N° 2
Avance de resultados
Ensayos a la Madera
Estudiante:
José David Mazariego Muñoz (00000912)
Instructor:
Sergio Portillo Alvarenga
Fecha:
09/06/2014

1. Tensión en Madera paralela a la fibra

1.1 Resultados
Mediciones de la probeta de madera paraensayo a tensión paralela a la fibra:
Figura 1. Esquema de la probeta de madera para ensayo a tensión paralela a la fibra

Descripción:
Medidas (in)
Long
18
A
3.976
B
3.674
C
2.7
D
0.276
E
1.015
F
1.029
G
0.21
H
0.798
Tabla 1. Medidas de la probeta para ensayo a Tensión paralela a la fibra.
De los datos anteriores, el área a tensión se obtiene como:
A=D*G=(0.276in)*(0.21in)=0.05796in2=0.3739cm2
Área la cual se utilizará para obtener los esfuerzos a tensión para cada división y el esfuerzo último

La longitud de calibración de la sección estrecha de la probeta fue de 2 pulgadas, dato que servirá para calcular las deformaciones unitarias.
Lecturas del dial de carga para la determinación del módulo de elasticidad:
Lectura No.
Divisiones del deformimetroDeformación unitaria:
Lecturas de carga (kgf)
Esfuerzo a tensión
(kg/cm2)
1
0
0
0
0
2
1
0.00005
41.57
111.1691319
3
2
0.0001
53.64
143.4474919
4
3
0.00015
77.27
206.6403374
5
4
0.0002
95.64
255.7665571
6
5
0.00025
118.94
318.0768956
7
6
0.0003
132.26
353.6980849
8
7
0.00035
155.06
414.6712917
9
8
0.0004
165.03
441.3336984
10
9
0.00045
183.12
489.711124311
10
0.0005
202.72
542.1266881
12
11
0.00055
218.47
584.2463376
13
12
0.0006
235.44
629.6285884
14
13
0.00065
259.76
694.6666757
15
14
0.0007
270.58
723.6022063
16
15
0.00075
291.31
779.0396878
Tabla 2. Lecturas de carga para cada división del deformímetro.
La carga de falla fue de 715lbf=324kgf
Por lo tanto el esfuerzo de falla es: 324kg/0.3739cm2 = 866.5kg/cm2Figura 2. Grafica de Esfuerzo vs Deformación unitaria para el ensayo a tensión paralela a la fibra.
La recta de mejor ajuste de la forma y=mx+b es: y=981525x + 49.917
El coeficiente de correlación lineal es de: 0.9974
Módulo de Elasticidad para la condición de tensión: 981525kg/cm2

1.2 Análisis de Resultados
Verificación de las dimensiones de la probeta:
Descripción:
Medidas de laprobeta (in)
Medidas según ASTM D143-14 (in)
Long
18
18
A
3.976
4
B
3.674
3.75
C
2.7
2.5
D
0.276
0.375
E
1.015
1
F
1.029
1
G
0.21
0.1875
H
0.798
0.25
Tabla 3. Comparación de las mediciones de la probeta con las medidas según ASTM D143-14.
Se observa que las dimensiones D y H presentan grandes variaciones respecto a las dimensiones establecidas por la norma.
Tipo deFalla:

Figura 3. Falla del espécimen en ensayo a tensión paralela a la fibra.
Se observa que la falla se dio en una gran parte de la fibra de la madera, esto pudo deberse a que la sección transversal del espécimen fue demasiado estrecha.
La carga a la cual se produjo la falla por tensión fue de 324kgf generando un esfuerzo último de 866.5kg/cm2, se observa que la madera ensayada posee una altaresistencia a los esfuerzos de tensión pura, aplicados de forma paralela a la fibra.
Se logra observar la relación lineal existente entre el esfuerzo a tensión y la deformación unitaria, es decir que los esfuerzos de tensión son proporcionales a las deformaciones de la madera en la misma dirección de la fibra. El coeficiente de correlación lineal es muy cercano a 1, lo cual nos indica que estarelación lineal está bien definida.
La pendiente de la recta de mejor ajuste es el Modulo de Elasticidad de la madera bajo la condición de tensión, este fue de 981,525kg/cm2 este valor nos indica que pequeñas deformaciones unitarias aumentan drásticamente el valor del esfuerzo a tensión

1.2 Conclusiones.
Al obtener un esfuerzo último a tensión de 866.5kg/cm2, se concluye que las fibras de la...