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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

ENSAYO DE MATERIALES I

PRÁCTICA N° 2

Tema: ENSAYO DE COMPRESION EN MADERA

Y UNA PROBETA DE HORMIGON

Nombre:

CANDO DURÁN WILLIAM G.

Profesor:

ING. RAUL CAMANIERO

Semestre: TERCERO Paralelo: SEGUNDO

Fecha de Ejecución: 06 – 10 – 2011

Fecha de Entrega: 13 – 10 – 2011

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OBJETIVOS

Comprender el ensayo a comprensión en muestras de madera de construcción.

Reconocer las propiedades mecánicas de una muestra de madera (Laurel)

Determinar el esfuerza máximo, el esfuerzo ala fisura, y la elongación.

Aprender a interpretar los datos del ensayo y principalmente los datos que se

obtienen en los gráficos.

MATERIALES

Dos muestras de madera de laurel.

1. Muestra dimensiones (50x50x200)mm

2. Muestra de dimensiones (50x50x150)mm

Una probeta de Hormigón.

Probeta de Hormigón Φ=150mm Largo=300mm Lo=150mm

EQUIPOS

Maquina universal de 30 Ton. Escala media A= ± 5 Kgf.

Calibrador o Vernier A= 2x10¯² mm.

Deformímetro A= 1x10¯³ mm.

PROCEDIMIENTO

Verificar que la máquina universal se encuentre apta para empezar la práctica.

Tomar las medidas de todas y cada uno de las probetas (madera y cilindro de

hormigón).

Colocar la probeta de hormigón en la máquina para determinar la máxima carga

de resistencia.

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Con otra probeta de hormigón con similares características colocar el

deformimetro para determinar las deformaciones a una variación de 220 KN,

hasta llegar al máximo valor de carga.

Ubicar la muestra de madera paralela a las fibras para someterla a compresión a

una variación de 21874 N.

Determinar los respectivos valores de deformación y anotar en la tabla de datos.

La siguiente muestra ubicar perpendicular a las fibras y observar la deformación

cada 100 mm x 10-3 para determinar el valor de carga.

Calcular los respectivos esfuerzos y deformaciones específicas.

Realizar los diagramas respectivos para cada ensayo.

Mediante los diagramas establecer conclusiones y recomendaciones.

GRÁFICOS

Compresión “Perpendicular a las Fibras”

Compresión “Paralela a las Fibras”

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Compresión “Cilindro de Hormigón”

ENSAYO DE COMPRESION PARALELA A LAS FIBRAS

Nombre del tipo de madera: Laurel

300mm

150mm

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Dimensiones: a= 50mm b= 50mm L= 200mm Lo= 150mm

Area: A=a*b=50mm*50mm=2500mm²

Tabla 1 de 3

1 2 3 4 5 6N° Carga Deformacion Esfuerzo Def. Especif. Elongacion

P ℓ σ ε e(N) (mmx10¯³) (Mpa) (mm/mmx10¯⁴)

1 0 0 0 02 10000 3 4 0,200 0,0023 20000 9 8 0,599 0,0064 30000 14 12 0,932 0,0095 40000 20 16 1,332 0,0136 50000 24 20 1,598 0,0167 60000 30 24 1,998 0,028 70000 35 28 2,331 0,0239 80000 40 32 2,664 0,02710 90000 46 36 3,064 0,03111 100000 53 40 3,530 0,03512 107673 68 43,1 4,529 0,045

ENSAYO DE COMPRESION PERPENDICULAR A LAS FIBRAS

Nombre del tipo de madera: Laurel

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Dimensiones: a= 50mm; b= 50mm; L= 150mm; Lo= 50mm; Área =2540mm²

Tabla 2 de 3

1 2 3 4 5

N° CargaDeformacio

nEsfuerzo

Def. Especif.

P ℓ σ ε

(N) (mmx10¯³) (Mpa)(mm/

mmx10¯⁴)1 0 0 0 02 4300 100 1,693 203 8148 200 3,208 404 12254 300 4,824 605 15180 400 5,976 806 17171 500 6,760 1007 17697 600 6,967 1208 18047 700 7,105 1409 18508 800 7,287 16010 18674 900 7,352 18011 19015 1000 7,486 20012 19213 1100 7,564 22013 19448 1200 7,657 24014 19789 1300 7,791 26015 19983 1400 7,867 28016 20113 1500 7,919 30017 20382 1600 8,024 32018 20614 1700 8,116 34019 20822 1800 8,198 36020 20954 1900 8,250 38021 21136 2000 8,321 40022 21286 2100 8,380 42023 21472 2200 8,454 44024 21605 2300 8,506 46025 21621 2400 8,512 48026 21874 2500 8,612 500

Ensayo de compresión cilindro de hormigón.

Nombre del tipo de madera: Laurel

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Dimensiones: Φ=150mm h= 300mm Lo= 150mm

Area: A=π∗Φ ²

4=¿ 17671.46 mm²

Tabla 3 de 3

1 2 3 4 5 6 7 8

P L L L σ ε

KN mmx10¯³ mmx10¯³ mmx10¯³ mmx10¯³ Mpa mm/mmx10¯⁴

1 0 0 0 0 0 0 0

2 10 8 8 8,0 4,00 0,566 0,26

3 20 28 24 26,0 13,00 1,132 0,86

4 30 40 40 40,0 20,00 1,698 1,32

5 40 58 58 58,0 29,00 2,264 1,91

6 50 70 75 72,5 36,25 2,829 2,39

7 60 90 94 92,0 46,00 3,395 3,04

8 70 108 111 109,5 54,75 3,961 3,61

9 80 126 132 129,0 64,50 4,527 4,26

10 90 145 149 147,0 73,50 5,093 4,85

11 10 164 166 165,0 82,50 5,659 5,45

12 110 182 185 183,5 91,75 6,225 6,06

13 120 200 202 201,0 100,50 6,791 6,63

14 130 217 218 217,5 108,75 7,356 7,18

15 140 235 236 235,5 117,75 7,922 7,77

16 150 254 253 253,5 126,75 8,488 8,37

17 160 268 269 268,5 134,25 9,054 8,86

18 170 298 284 291,0 145,50 9,620 9,60

19 180 314 312 313,0 156,50 10,186 10,33

20 190 329 330 329,5 164,75 10,752 10,87

21 200 345 343 343,5 171,75 11,318 11,34

22 210 361 360 360,5 180,25 11,884 11,90

23 220 378 373 375,5 187,75 12,449 12,39

Esfuerzo Def. Especif.N° Carga lect. 1 Lect. 2Promedio Lect. 1y2

Deformacion

GRAFICA (1 de 3 ) COMPRESION PARALELA A LAS FIBRAS

8:18

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Esfuerzo vs Deformación Especifica

Línea de Curva

Def. Especificaε(mm/mmx10¯⁴)

Esfu

erzo

σ(M

pa)

Probeta Madera Paralela a las ficbras.

σmax=43,0692εmax=4,529E=Mod. ElasticidadE=tang α==

E=11739,13 Mpa

e = Elongacion e=0,45 < 5%

Es un material Frágil

α

ESCALA: Esfuerzo σ : 1cm = 2,5(Mpa) ; Deformacion Especifica ε: 1cm= 0,33 (mm/mmx10¯⁴)

Δy=20,25 Mpa

ΔX=17,25 mm/mmx10¯⁴

9:18

GRAFICA (2 de 3 ) COMPRESION PERPENDICULAR A LAS FIBRAS

10:18

GRAFICA (3 de 3 )

COMPRESION CILINDRO

DE HORMIGON

13:18

FOTOGRAFIAS:

Comprnsion de la una muestra de madera paralela a las fibras

Compresión de una muestras de madera perpendicular a las fibras

Antes de compresiónDespués de la compresión Tipo de Falla: Tendiente a Corte(Despostillaje)

Antes de la compresión Después de la compresión Tipo de falla: Undimiento

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Compresión Cilindro de Hormigón

Antes de la compresión

En el momento de la Compresión:

Tipo de Falla: Inclinada > 45°

En el momento de calibración y ajuste del deformimetro

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CONCLUSIONES:

En el diagrama del hormigón observamos que constituye un material

FRAGIL, ya que a partir del LE hasta la ROTURA experimenta poca

deformación. Siendo un material de altísima resistencia pero Frágil

(elongación menor al 5%)

Mediante el ensayo determinamos que la probeta de madera paralela a las

fibras es FRAGIL, la probeta de madera perpendicular a las fibras es

también FRAGIL.

Podemos concluir que la resistencia y módulos de elasticidad de la

madera en la dirección paralela a la fibra son mucho más elevados que

en la dirección perpendicular a las fibras.

La madera es un buen material de construcción en zonas sísmicas

absorbe energía y resiste cargas de impacto.

La madera al estar bajo cargas de compresión perpendicular a las fibras

esta llega a tener pequeñas concavidades, lo que quiere decir que se

comporta como un material dúctil.

La madera al estar bajo cargas de compresión paralela a las fibras hace

que la madera tienda a ser más frágil a la compresión.

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RECOMENDACIONES.

La ubicación adecuada de la madera en la construcción es muy

importante porque es un material "vivo" que aunque esté cortado, lijado y

clavado; respira, se expande y se contrae con lluvia, sol, frío ó calor si no

se encuentra bien ubicado puede existir desgracias.

Debemos usar de manera adecuada la madera porque es un material

impresionante, su belleza y funcionalidad son irremplazables.

Dar más tiempo para poder observar mejor las fallas producidas al ser

ensayadas.

Se debería hacer una preparación previa de los materiales necesarios para

el laboratorio con el fin de de garantizar la calidad del ensayo

Se debería hacer ensayos con más muestras para poder observar mejor

las fallas.

17:18

CALCULOS:

COMPRESIÓN DEL HORMIGÓN

Cálculo del área

A = π D2

4 A =

π (150mm)2

4 A= 17671.46 mm2

Cálculo del esfuerzo

σ max = σ= σ= 25,125 MPa

Cálculo de la deformación específica

ε = ε = ε = 12.516x10−4 mm / mm

Cálculo del módulo de elasticidad

E = Tagα Tagα = σ / ε Tagα=

E= 9756,098 MPa / (mm/mm)

COMPRESIÓN PARALELA A LAS FIBRAS

Cálculo del área

A = a x b A = (50.0mm) (50.0mm) A = 2500.00mm2

444000N

17671 ,46mm23 ,6024MPa

180 . 0x 10−4mm/mm

187 . 75x 10−3mm150mm

Δℓx10−2

Lo

8MPa

8,2x 10−4mm/mm

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Cálculo del esfuerzo

σ = σ = σ= 43,07 MPa

Cálculo de la deformación específica

ε = ε = ε = 45,29x 10-4 mm/mm

Cálculo del módulo de elasticidad

E = Tagα Tagα = σ / ε Tagα =

E = 11739,13 MPa / (mm/mm)

COMPRESIÓN PERPENDICULAR A LAS FIBRAS

Cálculo del área

A = a x b A = (50mm) (50.8mm) A = 2540 mm2

Cálculo del esfuerzo

σ = σ = σ = 8,612 MPa

Cálculo de la deformación específica

ε = ε = ε = 500x10−4 mm / mm

Cálculo del módulo de elasticidad

E = Tagα Tagα = σ / ε Tagα =

E= 888.89 MPa / (mm/mm)

107673N

2500mm2pA

68 x10−2mm150mm

Δℓx10−2

Lo

20 . 25MPa

17 ,25 x10−4mm /mm

21874N

2540mm2pA

2500 x10−3mm50mm

Δℓx10−2

Lo

4MPa

45 x 10−4mm/mm