Ensayo De Laboratorio Para Acero Estructural Y De Refuerzo

INTRODUCCIÓN GENERAL

LOS PRINCIPALES MATERIALES USADOS EN LA CONSTRUCCIÓN INCLUYEN LOS METALES, LAS ALEACIONES, LA MADERA, EL CONCRETO DE CEMENTO PÓRTLAND, PRODUCTOS DE BARRO, MATERIALES DE MAMPOSTERÍA Y PLÁSTICOS.

LA FUNCION PRINCIPAL DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN CONSISTE EN DESARROLLAR RESISITENCIA, RIGIDEZ Y DURABILIDAD ADECUADAS AL SERVICIO PARA EL CUAL FUERON CONCEBIDOS. ESTOSREQUERIMIENTOS DEFINEN EN GRAN PARTE LAS PROPIEDADES QUE LOS MATERIALES DEBEN POSEER Y DETERMINAN LA NATURALEZA DE LAS PRUEBAS EFECTUADAS EN ESOS MATERIALES

ALGUNAS DE ESTAS PROPIEDADES SE CLASIFICAN EN FÍSICAS, QUÍMICAS, FISICOQUÍMICAS, MECANICAS, TERMICAS, ELECTRICAS, MAGNETICAS, ACUSTICAS Y OPTICAS, SIN EMBARGO LA MAYOR PARTE DE LA LABOR DEL LABAORATORIO DE ENSAYE DE MATERIALES ORDINARIOSE RELACIONA CON LAS PROPIEDADES MECANICAS.

COMO EL FACTOR PRINCIPAL EN LA VIDA Y EL DESEMPEÑO DE LAS ESTRUCTURAS ES LA CARGA APLICADA, LA RESISTENCIA ES DE SUMA IMPORTANCIA; UN REQUERIMIENTO INICIAL DE CUALQUIER MATERIAL DE INGENIERIA ES UNA RESISTENCIA ADECUADA. ESTE TERMINO DE RESISTENCIA PUEDE SUPONERSE QUE SE REFIERE A LA RESISTENCIA DE FALLA DE UNA PIEZA COMPLETA DE MATERIAL, UNA PEQUEÑAPARTE DE ELLA, O AUN LA SUPERFICIE. EL CRITERIO DE FALLA PUEDE SER YA SEA LA RUPTURA O LA DEFORMACIÓN EXCESIVA.

EL ENSAYE SE PREOCUPA PRINCIPALMENTE POR LA VERIFICACIÓN DE LA ACEPTABILIDAD DE LOS MATERIALES BAJO ESPECIFICACIONES DE ADQUISICIÓN. GENERALMENTE LOS ENSAYOS ESTAN ESPECIFICADOS, SE UTILIZAN LOS PROCEDIMIENTOS NORMALES Y EL OBJETO CONSISITE SIMPLEMENTE EN DETERMINAR SI LASPROPIEDADES DE UN MATERIAL O DE UNA PARTE DE EL QUEDAN DENTRO DE LOS LIMITES REQUERIDOS.

SIN EMBARGO, DADO QUE ES EL PRIMER CONTACTO QUE SE TIENE CON LOS MATERIALES A ESTAS ALTURAS, LOS ENSAYOS AQUÍ DESCRITOS SEVIRAN MAS QUE NADA PARA EMPEZAR A CONOCER SUS CARACTERÍSTICAS, LAS VARIABLES QUE INTERVIENEN Y LOS METODOS DE PRUEBA

EL METODO DE APLICACIÓN DE CARGA ES LA BASE MAS COMUN PARA CLASIFICARLOS ENSAYOS MECÁNICOS. HAY TRES FACTORES INVOLUCRADOS EN LA DEFINICIÓN DE LA MANERA EN QUE LA CARGA ES APLICADA: LA CLASE DE ESFUERZO INDUCIDO, LA VELOCIDAD A LA CUAL LA CARGA SE APLICA, Y EL NUMERO DE VECES QUE LA CARGA ES APLICADA.

EN EL ENSAYE MECACNICO DE PROBETAS PREPARADAS HAY CINCO TIPOS PRIMARIOS DE CARGAS SEGÚN EL ESFUERZO INDUCIDO: TENSIÓN, COMPRESIÓN, CORTE DIRECTO, TORSIÓN YFLEXION.

A CONTINUACIÓN SE MENCIONAN ALGUNOS CONCEPTOS GENERALES QUE SERVIRAN DE INTRODUCCIÓN PARA LA TEORIA EXPUESTA EN LAS DIFERENTES PRUEBAS AQUÍ TRATADAS.

ESFUERZO: SI UNA FUERZA INTERNA “Q” ESTA DISTRIBUIDA SOBRE UN AREA “A” EN LA SECCION mm COMO MUESTRAN LAS FIGURAS a Y b, EL ESFUERZO EN CUALQUIER PUNTO DEL AREA ESTA DEFINIDO POR LA FUERZA POR UNDAD DE AREA.
P

m
m
FIG. b)Q = fdA = A

dQ = A

P
P
m
m
A AA A
FIG. a)



P
----
A
COMO Q DEBE DE EQUILIBRAR A P, Q = P Y

ENTONCES P = A DONDE 

ESTE ESFUERZO  SE CONOCE COMO ESFUERZO NORMAL PORQUE ACTUA EN DIRECCIÓN PERPENDICULAR AL AREA.

UNIDADES DEL ESFUERZO: UN ESFUERZO TIENE LAS DIMENSIONES DE FUERZA DIVIDIDA POR EL CUADRADO DELONGITUD (F/L²) Y PUEDE EXPRESARSE EN DISTINTAS UNIDADES MÉTRICAS COMO KILOGRAMOS POR CENTÍMETRO CUADRADO ( KG/CM² ), TONELADAS MÉTRICAS POR CENTÍMETRO CUADRADO ( TON/CM² ).

DEFORMACIONES TOTAL Y UNITARIA: LA DEFORMACIÓN TOTAL DE UN CUERPO SUJETO A CARGAS, EN UNA DIRECCIÓN, SE DEFINE POR LA VARIACIÓN TOTAL DE SU DIMENSION EN LA DIRECCIÓN CONSIDERADA Y SE INDICARA POR (e).
LA DEFORMACIONUNITARIA EN UNA DIRECCIÓN SE DEFINE POR LA DEFORMACIÓN, EN LA DIRECCIÓN CONSIDERADA, POR LA UNIDAD DE LONGITUD Y SE INDICARA POR , POR LO QUE = e/L.

RELACIONES ENTRE ESFUERZO Y DEFORMACIÓN (ELASTICIDAD)
ESFUERZOS NORMALES: SUPONGAMOS QUE UNA BARRA, COMA LA INDICADA EN LA FIGURA c), SE SOMETE A UNA CARGA CRECIENTE (P), EN UNA MAQUINA DE ENSAYO BAJO CONDICIONES TALES QUE PUEDAN MEDIRSE (P) Y...