Informe de Ensayo de Madera

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INFORME



DOCENTE

: ING. JOSÉ ACERO MARTINEZ



CURSO

: ACERO Y MADERA



INTEGRANTES

: 28 ALMUNOS DEL CURSO DE

ACERO Y MADERA (PRIMERA MATRÍCULA)

TACNA – PERÚ

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I. Introducción………pg.2

II. Objetivos………..pg.3

III. Marco teórico……….pg.4 IV. Fichas técnicas de la madera……….pg.7

V. Procedimiento………pg.9

VI. Cálculos………..pg.10

VII. Datos tomados del ensayo en campo………pg.12 VIII. Resumen de resultados………pg.16 IX. Resultados de flexión de madera-copaiba………pg.17 X. Resultados de flexión de madera-tornillo………..pg.18 XI. Resultados de capacidad admisible………pg.19 XII. Conclusiones………pg.20

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El ensayo de flexión en la madera, implica un amplio conocimiento en, la ejecución de la prueba de flexión, un correcto y adecuado conocimiento de la máquina ejecutora de las prácticas correspondientes, un agradable entendimiento de los sistemas que conforman la máquina para ensayos de flexión, una correcta interpretación y evaluación de los resultados obtenidos en la práctica, y un buen manejo del entorno implicado en el trabajo, todos estos parámetros están afines con nuestro desarrollo intelectual los cuales son alcanzados durante una completa investigación, las deducciones e interpretaciones se establecen previo a un análisis técnico logrado en los estudios correspondientes.

El siguiente informe se realizó con los alumnos de la Universidad Privada de Tacna, y con la presencia del Ing. José Acero Martínez, el día 03 de mayo del 2014 en el cual se mostraran los resultados en campo del ensayo de flexión en madera para la que se utilizó dos tipos específicos de madera como son el tornillo y copaiba para la simulación de una viga y así poder demostrar su capacidad admisible.

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- Determinar experimentalmente la flexión de la madera.

- Observar y analizar la deflexión de la madera y su elasticidad.

- Obtener la carga de rotura y la flecha máxima de deformación en la madera.

- Hallar la capacidad admisible en los dos tipos de madera usados en campo.

- Hacer un cuadro de comparación con las curvas de esfuerzos vs deformación de los datos obtenidos.

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Propiedades

FÍSICAS

Densidad Conductividad Inflamabilidad

MECÁNICAS

Dureza Flexibilidad Hendibilidad

III.

MARCO TEÓRICO:

ORIGEN DE LA MADERA:

La madera es una sustancia fibrosa que se obtiene directamente del tronco los árboles ( ya que es generalmente la única parte de la que se obtiene productos comerciales susceptibles de ser empleados como materiales Industriales.)

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En el Perú se tiene dos normativas la principal es la E-010(Diseño en madera) y su origen es el código del acuerdo de Cartagena del uso de madera en América Latina. La madera es un recurso renovable en el Perú existe variedad de especies de madera aptos para la construcción.

En el acuerdo de Cartagena se estudiaron 104 especies de 5 países del grupo andino (Perú, Ecuador, Bolivia, Colombia y Venezuela) los resultados dieron lugar al acuerdo:

MANUAL DE DISEÑO DEL GRUPO ANDINO.

La norma E-010 clasifica a la madera en:

Y se clasifican en función de su densidad básica y su resistencia mecánica

MADERA TIPO A

MADERA TIPO B

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TODAS LAS MADERAS SE DISEÑAN COMO SECAS.

A continuación se muestra una tabla de esfuerzos admisibles y módulo de elasticidad promedio y mínimo.

Todo el diseño en madera es por el método ASD (ALOWABLE STRERS OF DESING) y su origen es el código del acuerdo de Cartagena del uso de madera en américa latina

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IV. FICHAS TECNICAS DE LA MADERA:

PROPIEDADES ORGANOLEPTICAS COLOR El marrón claro

BRILLO Medio

GRANO Entrecruzado TEXTURA Gruesa

VETEADO Tres anillos por cada 2.5 cm de radio OLOR Distinto

CARACTERISTICAS GENERALES SEGÚN LA MANIPULACION Y USO DUREZA BUENA DUREZA

SECADO BUEN SECADO ARTIFICIAL Y NATURAL RESISTENCIA RESISTENCIA MEDIA

TRABAJABILIDAD DE BUENA TRABAJABILIDAD

DURABILIDAD POSEE UNA ALTA DURABILIDAD NATURAL, NO NECESITA PRESERVACION

USOS

FABRICACION DE MOBILIARIOS,VIVIENDA(VIGAS,

COLUMNAS,ETC) PISOS Y CARPINTERIA PROPIEDAES FISICAS DENSIDAD BASICA 0.45G/CM3-0.7G/CM3 CONTRACCION VOLUMETRICA 10.65%-11% RELACION T/R 1.64-2.2 CONTRACCION TANGENCIAL 6.9%-7% CONTRACCION RADIAL 3.17% PROPIEDADES MECANICAS MODULO DE ELASTICIDAD DE FLEXION 108 T/CM2 -125T/CM2 MODULO DERUPTURA EN FLEXION 576 KG/ CM2 -722KG/CM2 COMPRESION PARALELA 222 KG/CM2 - 413 KG/CM2 COMPRESION PERPENDICULAR 57 KG)CM2 - 66 KG/CM2 CORTE PARALELO A LAS FIBRAS 81KG/ CM2 -87 KG/CM2 DUREZA DE LADOS 364 KG /CM2 - 388KG/CM2 TENACIDAD 2.88 KG-M CARACTERISTICAS DE LA TROZA DIAMETRO 1M FORMA cilíndrica DEFECTOS ninguno

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FICHA TECNICA DE MADERA COPAIBA

PROPIEDADES ORGANOLEPTICAS

COLOR castaño rojizo con vetas oscuras BRILLO

GRANO recto

TEXTURA media a fina

VETEADO arcos superpuestos y bandas OLOR

CARACTERISTICAS GENERALES SEGÚN LA MANIPULACION Y USO DUREZA BUENA DUREZA

SECADO BUEN SECADO ARTIFICIAL Y NATURAL RESISTENCIA RESISTENCIA MEDIA

TRABAJABILIDAD DE BUENA TRABAJABILIDAD

DURABILIDAD de baja a media resistente al ataque biológico, con madera húmeda tiene resistencia al ataque biológico

USOS

Se puede utilizar para vigas, columnas, machihembrados, muebles y objetos torneados. Se utiliza en carpintería, pisos, revestimientos interiores, parquet, contrachapado, entarimado, elaboración de cajas, molduras, encofrados y laminados.

PROPIEDAES FISICAS DENSIDAD BASICA 0.61 g/cm3 CONTRACCION VOLUMETRICA 10.70% RELACION T/R 2.3 CONTRACCION TANGENCIAL 7.00% CONTRACCION RADIAL 3.40% PROPIEDADES MECANICAS MODULO DE ELASTICIDAD DE FLEXION 108 T/CM2 -125T/CM2 MODULO DERUPTURA EN FLEXION 576 KG/ CM2 -722KG/CM2 COMPRESION PARALELA 222 KG/CM2 - 413 KG/CM2 COMPRESION PERPENDICULAR 57 KG)CM2 - 66 KG/CM2 CORTE PARALELO A LAS FIBRAS 81KG/ CM2 -87 KG/CM2 DUREZA DE LADOS 364 KG /CM2 - 388KG/CM2 TENACIDAD 2.88 KG-M CARACTERISTICAS DE LA TROZA DIAMETRO 1M FORMA cilíndrica DEFECTOS ninguno

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V. PROCEDIMIENTO: MATERIALES:  Wincha  Gata hidráulica  Manómetro  Base de metal  Apoyos de metal  Cadena

El ensayo consiste en colocar la madera de 6m de longitud en la base metálica apoyada en los extremos a una altura de 35 cm inicial, luego ubicar la gata hidráulica en el medio de la madera, seguidamente asegurar en los extremos con las cadenas, para luego aplicar fuerza vertical tomando lectura de presión a cada 0.5cm de desplazamiento en cada ensayo se observó una deflexión de 7cm en el último ensayo se llegó a 10cm en donde fallo la madera.

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11” 2”

VI. CÁLCULOS:

TORNILLO S=b∗h2 12 = 2∗112 12 = 40.33∈¿ 2 =660.89 cm3 ¿ fm=M S M=660.89∗100 105 M=0.66 tn. m M=66089 kg . cm M=PL 4 66089 kg . cm=P∗600 4 P=440.59 kg

Se multiplicara el peso por un F.S=2

P=440.59 kg∗2=881.18 kg

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10” 2” COPAIBA S=b∗h 2 6 = 2∗112 6 = 33.33∈¿ 2 =546.18 cm3 ¿ fm=M S M=546.18∗100 105 M=0.55 tn. m M=54618 kg . cm M=PL 4 54618 kg . cm=P∗600 4 P=364.12 kg

Se multiplicara el peso por un F.S=2

P=364.12 kg∗2=728.24 kg

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VII.

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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

ENSAYO DE FLEXION DE MADERA - COPAIBA

PRIMER ENSAYO SEGUNDO ENSAYO

Deformacion (cm) Presion (kg/cm2)

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0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 0.00 5.00 10.00 TERCER ENSAYO CUARTO ENSAYO Deformacion (cm) Presion (kg/cm2)

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IX.

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0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 Deformación Unitaria Esfuerzo (kg/cm2)

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0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40

ENSAYO DE FLEXION DE MADERA - TORNILLO

Deformacion Unitaria Esfuerzo (kg/cm2)

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XI.

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XII. CONCLUSIONES:

- El presente informe determino la flexión en madera del tornillo y la copaiba.

- Los alumnos lograron observar y analizar la deflexión de la madera y su elasticidad.

- Al aplicarle una carga máxima se logró obtener la carga de rotura y la flecha máxima de deformación en la madera.

- Con el ensayo en campo se logró hallar la capacidad admisible en los dos tipos de madera usados en campo.

- Con los datos obtenidos del ensayo se realizó al fina un cuadro de comparación con las curvas de esfuerzos vs deformación de los datos obtenidos.

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XIII. RECOMENDACIONES:

- Se recomienda usar los implementos de seguridad adecuados para este tipo de ensayos con el fin de evitar cualquier tipo de accidente.

- Verificar los equipos antes para evitar fallas durante el ensayo.

- A los alumnos de la facultad de ingeniería se les recomienda realizar este tipo de ensayos didácticos en campo para tener un mejor conocimiento en la formación académica.

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XIV. PANEL FOTOGRÁFICO:

FOTO 1: Colocando las cadenas que simulan un tipo de empotramiento.

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deflexión de la madera, con la ayuda de la wincha.

FOTO 3: Con de la gata hidraúlica se aplicará una carga la cual ira aumentando gradualmente

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FOTO 4: Midiendo la deflexión de la madera, con la ayuda de la wincha y tomando nnota de la fuerza aplicada.

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FOTO 5: Se puede observar la deformación de la madera (TORNILLO).

FOTO 6: En esta imagen también se puede ver más claramente el pandeo que sufrió la madera.

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FOTO 7: En esta imagen se aprecia la gata hidráulica que se empleó en el ensayo.

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deformación de la madera así como también la presión ejercida por la gata hidráulica

FOTO 9: En esta imagen se puede apreciar como la madera llego a su falla, debido a que la fuerza aplicada fue

mayor a su

resistencia (MADERA COPAIBA)

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FOTO 10: Fin del ensayo falla la madera pero aun así cumplió con el factor de seguridad de 2, antes de que fallara.