Informe de Puntales 2015 prefinal

GENERALIDADES

El interesado solicitó los servicios de la Sección de Estructuras del Centro de Investigaciones de Ingeniería, para la evaluación de puntales metálicos a las alturas frecuentemente utilizados.

ENSAYO DE PUNTALES METÁLICOS

Descripción del Ensayo

Por las distintas alturas a las que se evaluaron los puntales, el ensayo de los mismos se utilizan dos procedimientos; en el primero elpuntal se coloca de tal forma que se le aplica carga axial, induciendo esfuerzos de compresión por medio del marco de carga Forney, se colocaron en la parte media del puntal dos hilos de pescar, uno perpendicular al otro para registrar la deformación del pandeo del puntal al aplicar la carga, a sí mismo se registran lecturas de la deformación vertical. Las cargas se incrementan de 1000 en 1000 lbhasta lograr la falla del elemento ensayado. En el segundo procedimiento, el puntal se coloca en un perfil metálico en forma vertical, donde le fueron aplicados esfuerzos de compresión por medio del gato hidráulico ENERPACK de una capacidad de 50 toneladas, el cual tiene un pistón con un área de 71.23 cm². Los esfuerzos fueron incrementándose de 100 Psi hasta lograr la falla del elementoensayado, de igual manera que el primer procedimiento se toman lecturas para registrar el pandeo como el hundimiento vertical.
Descripción de puntales F1











































CAPACIDAD DE CARGA PARA PUNTAL F1

FUDAMENTO TEÓRICO
ECUACION DE EULER




Dónde: 
I = Inercia tubo L = Longitud del sistema


CÁLCULO DE CARGA CRÍTICA




Base
1.55 m



F(1)L(cm)
Pc (kg)
Factor Base del puntal/L
pc * Fac (kg) teórica
Pc de ensayo Obtenida (kg)

270
2126.64
0.57
1220.85
1591

240
2691.52
0.65
1738.28
1591

290
1843.42
0.53
985.28
1478




RESULTADOS

PUNTAL F1 #1

L=2.70 m


Tabla 1: Carga, Deformación (h)


CARGA (LB)
CARGA (KG)
Deformación (cm)
0
0
0
3000
1364
1.26
4000
1818
2.14
5000
2273
2.62
6000
2727
3.20
6500
2955
5.22Gráfica No. 1




La gráfica No.1 muestra que conforme se va aplicando la carga:

De 0-1300 (Kg) el puntal está en su zona elástica, su deformación es proporcional a la carga que se le aplico, está en la zona de trabajo.
De 1300-1800 (Kg) empieza su zona elastoplástica, mostrando una deformación permanente. La cual se interpreta diciendo que la carga 1800 esla carga de diseño requerida previo a una deformación permanente.
De 1800-2250 (Kg) al llegar a 2250 Kg pasa a su zona plástica, esta es la carga última.
De 2250-2700 (Kg) logra elevar su resistencia trabajando en su zona plástica (deformación permanente).
Al llegar a 2900 (Kg), se coproduce colapso de la pieza.


Grafica no. 2













Donde L1 es el desplazamiento
De la distanciaarbitraria conforme
Se aplicó carga.







La grafica no.2 muestra la deformación producida por la carga en L1:
Indica que desplazamiento tuvo en la vertical el puntal a partir de un punto arbitrario.
Esto nos indica que deformación pudo haber tenido el agujero conjuntamente con el pin.
La deformación máxima indicada en la gráfica en L1 fue de 0.1 cm con una carga de 1800 Kg.







Grafica no.3La Grafica No.3 indica la Deformación que se dio de forma transversal (L2), tomando como referencia el marco de carga Forney:

A partir de una carga de 1800 Kg, empieza su zona elastoplástica, mostrando una deformación permanente. La cual se interpreta diciendo que la carga 1800 Kg, es la carga de diseño requerida previo a una deformación permanente, hasta llegar a 2700 Kg, donde la gráficapresenta una deformación Ultima previa a fallar.




Grafica no. 4



La Grafica No.4 indica la Deformación que se dio de forma longitudinal (L3), tomando como referencia el marco de carga Forney:
A partir de una carga de 1800 Kg, el puntal tiene un acomodamiento (inestabilidad en la articulación por el pin), la platina base que tiene en la parte inferior el puntal tendió a levantarse y acomodar...