de ferrita y perlita, o sea, son aceros hipoeutectoides con un por ciento de carbono cercano al 0.20%, lo que corrobora los resultados obtenidos en el ensayo químico.
Resultados de los ensayos mecánicos
Para determinar las propiedades físico-mecánicas del acero se realizaron ensayos de tracción, resiliencia, ductilidad y dureza.. Seguidamente se muestran los principales resultados del ensayo a tracción, propiedad que nos resulta de gran importancia para la modelación del material que se abordará posteriormente.
Tabla Valores característicos de límite elástico y tensión de rotura
Elemento Límite Elástico (Mpa) Tensión de Rotura (Mpa)
Plancha 240 353
Angular 325 372
A partir del ensayo de tracción se determinó que la tensión máxima del material de la plancha es 353 MPa y la del angular de 372 MPa. También se determinó que el porciento de elongación en la plancha es 31 % y en el angular 26 %.
A partir de los ensayos realizados los aceros que componen el angular y la plancha difieren en cuanto a composición química, micro-estructura y propiedades mecánicas. El material de la plancha es similar a un acero AISI 1008 mientras que el material del angular es similar a un acero AISI 1015.
2.6 Ensayo de Instrumentación
La prueba de carga se realizó utilizando la locomotora Tem-4, en tres posiciones diferentes para las pruebas estáticas y a tres velocidades diferentes para la prueba dinámica. Previamente se hicieron los cálculos necesarios para lograr la ubicación lógica de los sensores, en dependencia de lo que necesitábamos medir y en que puntos hacer la medición con el fin de lograr un proyecto de instrumentación capaz de satisfacer las necesidades mínimas de datos para la calibración del modelo.
Características del ensayo:
-Ensayo estático: Con una locomotora TEM-4 detenida en tres posiciones diferentes sobre el puente.
-Ensayos dinámicos: Circulación de la TEM-4 sobre el puente a diferentes velocidades:
- Paso a 10Km/h El objetivo de esta prueba es obtener los valores máximos de los efectos sobre el puente en los puntos de instrumentación del elemento seleccionado.
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- Paso a 30Km/h.- Paso a 50Km/h.
Esquema: Ensayo Estático TEM-4 Posición-I
Esquema: Ensayo Estático TEM-4 Posición-II
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2.7 Sistema de Instrumentación
Para la obtención de las variables a medir durante el desarrollo de los ensayos de carga, se diseñó e implementó un sistema de instrumentación, colocando los sensores y teniendo en cuenta: los objetivos a alcanzar, el tipo de sensor, el análisis estructural realizado mediante la modelación sin calibración, comportamiento estructural, deterioros, elementos más tensionados y otros factores.
Conjunto de equipos, sensores, instrumentos, herramientas, accesorios y materiales:
El conjunto de equipos disponibles para la toma de datos experimentales en el puente está constituido por los siguientes elementos:
- sensor de tiempo.
- sensores fotoeléctricos.
- sensores de temperatura (PT-100).
- sensores de desplazamiento vertical (PA-5).
- sensor de desplazamiento horizontal (WA-10 mm).
- sensores de deformación (galgas extensométricas)
- acelerómetro para determinar oscilaciones y frecuencias (B 12/200).
¾ Ordenador portátil de control.
¾ Equipo de adquisición de datos.
- HBM MGC Plus.
¾ Software utilizado. - CATMAN.
¾ Equipos, herramientas y aditamentos auxiliares. - Grupo electrógeno móvil de corriente trifásica. - Conductores especiales de bajo voltaje (cables).
- Taladro eléctrico.
- Lijadora eléctrica.
- Equipamiento de limpieza, pulido y micro soldaduras.
- Escaleras, andamios y ascensor mecánico.
- Cámara fotográfica.
- Extensiones eléctricas.
- Equipamiento para la fijación de las galgas extensométricas. - Herramientas y dispositivos para la fijación de los sensores.
Adquisición de datos:
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Esquema. Forma de adquisición de datos
La señal producida en cada punto instrumentado es filtrada y amplificada por los acondicionadores de señal, la estabilidad está asegurada por la disposición de puentes de Wheatstone en cada punto de medida.
Las señales analógicas amplificadas son captadas por las tarjetas de adquisición de datos y registradas en el equipo MGC Plus de 30 canales de adquisición. El software catman permite la visualización de las medidas netas o brutas correspondientes a cada punto de medida en unidades físicas escaladas, numéricas y gráficamente, lográndose así las pruebas estáticas y dinámicas en tiempo real. El ordenador recoge los registros, que a su vez son copiados en gabinete a otros ordenadores y analizados por varios especialistas al mismo tiempo.
Selección de los puntos de instrumentación
La viga izquierda es la viga que se decide instrumentar debido a que era la que más corrosión presentaba. Además las condiciones del terreno dificultaban la instrumentación de la viga derecha. El sistema de instrumentación quedó conformado por:
- 3 pares de galgas extensométricas conectadas a medio puente: galgas en el centro de la viga
izquierda, platabanda superior, galgas en el centro de la viga izquierda platabanda inferior y galgas a 45 grados del apoyo banda ceniza.
- 2 sensores de desplazamiento vertical (uno en el medio de la viga izquierda y uno a ¼ de la longitud).
- 1 sensor de desplazamiento horizontal en el simple apoyo. - 1 acelerómetro en el medio de la viga izquierda.
- 2 sensores de movimiento, por medio de luz, uno en la entrada del puente y otro a la salida, para confirmar las velocidades de paso del tren de prueba. En el esquema siguiente se colocan en la viga de forma gráfica todas las posiciones de los sensores.
Esquema: Sistema de instrumentación