practica de esfuerzos en laboratorio


RESISTENCIA DE MATERIALES
LABORATORIO 1






CRISTIAN ÁNGEL
Cód.






UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MANIZALES
FACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA
INGENIERIA CIVIL

Manizales- Caldas
2013
Trabajo de laboratorio

El pasado jueves, los estudiantes de resistencia de materiales, tuvimos la oportunidad de conocer una maquina universal, la cual está diseñada yconstruida explícitamente para someter a tensión y compresión diferentes materiales a través de un ensayo destructivo. Esta máquina tiene distintas agujas que marcan la fuerza que se está aplicando sobre el material y su estabilidad; y gracias al extensómetro se pueden medir las diferencias longitudinales de la varilla tras ser sometida a una cantidad determinada de fuerza, deformación.
Acontinuación se encuentran las tablas de 2 de los 3 materiales con los que se experimentaron en el laboratorio: acero, aluminio y bronce y permitiendo verificar que propiedades los hacen más útiles en la construcción.
1. Acero
El acero es una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03% y el 1,76% (si superan el 2% el acero se vuelve quebradizo)
Este material es uno de losmás usados en construcción; generalmente como varillas en vigas, columnas, losas, nervios y demás, dado que el concreto es muy vulnerable al corte. En otros casos se hace la estructura principalmente en acero, lo cual aumenta considerablemente el costo de la obra. El acero se puede usar solo, el concreto nunca va solo.
Es importante aclarar que en esta práctica trabajamos con una varilla de acerocorrugado (tiene mayor adherencia al concreto que las varillas lisas) de diámetro inicial (promedio) de 12,4mm y de longitud inicial de 12 cm y que solo tomamos una muestra, por lo tanto, los resultados no reflejan con exactitud los datos reales del material en general.
La siguiente tabla muestra la deformación de la varilla tras ser sometida a una carga determinada.

Carga P(en Lbs)Deformación δ
(en mm)
800
0,20
1700
0,04
2700
0,06
3500
0,08
4500
0,10
6500
0,15
8700
0,20
10500
0,25
13100
0,50
13100
0,75
13100
1,0
13100
1,25
13100
1,50
13100
1,75
13100
2,00
13100
2,25
13600
2,5
13900
2,75
14100
3,00
Datos adicionales
15000
7,00
16500
9,00
17500
13,00
15700
23,00
7500
27,00

Entre los 0,50mm y 2.25mm de deformación se puede notar quela varilla está cediendo en longitud sin haber cambios de fuerza, a esto se le conoce como meseta de fluencia.
Esta varilla soporto una carga máxima de 17500 libras.
La varilla de acero empezó a deformarse de manera imperceptible al ojo hasta que paso por la carga máxima y empezó a formarse un cuello en la varilla a las 15700, y por esta zona más esbelta empezó a ceder de manera más visiblehasta que fallo a las 7500 libras.
El diámetro en área trasversal de la falla fue, en promedio 8,23 mm y la longitud final tras la falla fue de 12,4 cm
Durante el proceso el acero se calentó notablemente
2. Aluminio
Es un elemento químico, aunque en la construcción y en otros de sus usos duele añadírseles un poco de otro material según su uso, es el tercero en abundancia en la corteza terrestre,es el segundo metal mas usado en el mundo (después del acero)
En la construcción se usa en columnas, vigas, pantallas, laminas, etc. aunque su mayor uso se debe a que es un material muy estético y elegante para acabados y detalles, un claro ejemplo de esto son las láminas de aluminio que tiene el Taipéi 101, las cuales soportan vientos que superan los 200 kilómetros por hora y sismos de hasta 5grados en la escala de Richter.
En esta práctica trabajamos con una varilla de diámetro inicial igual a 12,37mm y una longitud inicial de 12cm; también se tomó únicamente una muestra
Carga P(en Lbs)
Deformación δ
(en mm)
400
0,20
700
0,04
1200
0,06
1400
0,08
1700
0,10
2400
0,15
3100
0,20
3200
0,25
4300
0,50
4400
0,75
4500
1,0
4700
1,25
4800
1,50
4900
1,75
5000...