Laboratorio de Compresion de Maderas PDF

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ENSA

ENSAYO DE COMPRESIÓN DE YO DE COMPRESIÓN DE MADERASMADERAS

1. OBJETIVO 1. OBJETIVO

Estudiar el comportamiento de la madera bajo la acción de fuerzas axiales de Estudiar el comportamiento de la madera bajo la acción de fuerzas axiales de compresión.

compresión.

2. DEFINICIONES 2. DEFINICIONES

El ensayo de compresión de la madera consiste en someter a una probeta normalizada El ensayo de compresión de la madera consiste en someter a una probeta normalizada a cargas de compresión hasta que falle, ya sea, por la aplicación de dicha carga, a cargas de compresión hasta que falle, ya sea, por la aplicación de dicha carga, paralela a las fibras o perpendicular a las fibras.

paralela a las fibras o perpendicular a las fibras.

La madera es un material no isotrópico, o sea que las características no son las mismas La madera es un material no isotrópico, o sea que las características no son las mismas en todas las direcciones, teniendo un comportamiento distinto si las fuerzas axiales en todas las direcciones, teniendo un comportamiento distinto si las fuerzas axiales aplicadas son paralelas o perpendiculares a la fibra.

aplicadas son paralelas o perpendiculares a la fibra.

Para las maderas el límite elástico es relativamente bajo y la deformación permanente Para las maderas el límite elástico es relativamente bajo y la deformación permanente es muy considerable antes de la falla.

es muy considerable antes de la falla.

El ensayo de compresión de las maderas se realiza en dos etapas: El ensayo de compresión de las maderas se realiza en dos etapas:

 Compresión Compresión de de la la madera madera paralela paralela a a las las fibras.fibras. 

 Compresión Compresión de de la la madera madera perpendicular perpendicular a a las las fibras.fibras.

2.1

2.1 Carga paralela a las fibrasCarga paralela a las fibras. Es la carga aplicada en la dirección paralela a las. Es la carga aplicada en la dirección paralela a las fibras. fibras. P P P P

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2.2 Carga perpendicular a las fibras. Es la carga aplicada en la dirección perpendicular a las fibras.

2.3 Esfuerzo en el límite propo rcional. Valor máximo de esfuerzo hasta donde el material recupera su forma original.

 A C  LP PAR PAR  LP ) ( ) (    S  C  LP PER PER  LP ) ( ) (   

2.4 Resistencia máxima de rotura. Valor del esfuerzo para el que se presenta la falla en la madera (resistencia última a la tracción).

 A C  MAX  PAR PAR  MAX  ) ( ) (    S  C  MAX  PER PER  MAX  ) ( ) (    Donde: C = Carga en Newton (N)

A = Área resistente en metros cuadrados (m2) para ensayo paralelo a la fibra S = Área resistente en metros cuadrados (m2) para ensayo perpendicular a la

fibra

2.5 Módulo de elasticidad. Es un valor difícil de determinar con precisión. Se toma de la gráfica (σ vs. Є) donde la gráfica es lineal.

 LP PAR  LP m  L  A C   E    0 ) ( *   LP  LP m  E      P P

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2.6 Propiedades de la madera. Entre las principales propiedades de la madera se encuentran:

 Anisotropía. Propiedades que tiene la madera de no poseer las mismas propiedades en todas las direcciones.

Humedad. Presencia de agua en la madera. Es la propiedad de mayor influencia; existe bajo tres formas; agua de constitución, agua de saturación, agua contenida en los vasos y tejido leñoso.

El contenido de humedad se determina mediante la expresión:

 f   f  o W  W  W  Ch  (  ) Donde: Ch = Contenido de humedad.

Wo = Peso de la probeta antes de introducirse al horno en gramos fuerza (g f ).

Wf = Peso de la probeta después de introducirse al hornoen gramos fuerza

(gf ).

Térmicas. La madera es mala conductora de calor.

Eléctricas. La madera es buen aislante, su resistencia disminuye con la humedad.

Endebilidad. Propiedad que tienen las maderas de dejarse romper a lo largo de las fibras por separación de éstas mediante un esfuerzo de tensión transversal.

3. EQUIPOS Y MATERIALES

 Máquina Universal.

Ensayo perpendicular a la fibra escala 0: 10 TON. Ensayo paralelo a la fibra escala 0:20 TON.

 Calibrador. Para tomar las dimensiones de la probeta y la platina.   Flexómetro.

  Deformímetro.

 Platina metálica. Dimensiones 5 cm x 5 cm.

 Probeta. Probetas normalizadas según normas DIN.   Balanza

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Dimension es de la probeta en el ensayo paralelo a las fibras.

Dimension es de la probeta en el ensayo perpend icular a las fib ras.

4. DATOS INICIALES

Tomar las medidas de la sección transversal y el largo de cada una de las probetas, y de la platina metálica.

5. LECTURAS

 Lecturas de carga en kilogramos fuerza ( kgf  ).

 Lecturas de deformación en diezmilésimas de pulgada (pulgadasx10 -4).

6. PROCEDIMIENTO

 Medir las dimensiones de cada una de las probetas y la platina.

 Colocar debidamente la probeta en la máquina universal (para el ensayo

perpendicular a la fibra la probeta se coloca acostada sobre la placa base).

 Graduar la velocidad de la máquina universal.

 Al terminar el ensayo constatar el tipo y la forma de la falla.

 Tomar los pesos antes y después del proceso de secado de la probeta.

7. DATOS FINALES

Analizar el tipo de esfuerzo y observar la forma de la falla presentada en ambas experiencias. 5 cm 5 cm 20 cm 5 cm 15 cm 5 cm

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Ensayo paralelo a las fib ras FORMA DE LA FALLA

Ensayo perpendicul ar a las fibras FORMA DE LA FALLA

APLASTAMIENTO

8. CÁLCULOS

 Con los datos tomados, realizar la gráfica esfuerzo vs. deformación unitaria

(σ vs Є). Marcar los puntos característicos.

 Determinar el esfuerzo en el límite proporcional (σlp).

  Deter minar el esfuerzo de fluencia (σfl) utilizando el método 0.2%.

 Determinar la resistencia máxima a la rotura (σul) o resistencia última a la

tracción.

 Determinar el módulo de elasticidad (Paralelo a la fibra).  Determinar el tipo de esfuerzo y la forma de la falla.

 Hallar la densidad de la madera empleada para el ensayo.  Determinar el contenido de humedad.

P

P

TIPO DE

ESFUERZO:NORMAL

HENDEDURA CUÑA APLASTAMIENTO CIZALLAMIENTO

TIPO DE ESFUERZO ESFUERZO CORTANTE

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9. PREGUNTAS.

 Explique la importancia de la humedad en la resistencia de compresión de las

maderas.

 Dependiendo de la orientación de las fibras, cuando la resistencia a la

compresión de las maderas es mayor. ¿Por qué?

 ¿Qué normas nacionales e internacionales se aplican al ensayo de compresión

de maderas?

10. LECTURAS RECOMENDADAS

 Referencia bibliográfica No. 1  Referencia bibliográfica No. 2  Referencia bibliográfica No. 4

 Referencia bibliográfica No. 6; pág. 837 - 849

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ENSAYO DE COMPRESION DE MADERAS

DATOS INICIALES

REFERENTES AL ENSAYO

FECHA: TIPO DE ENSAYO:

MAQUINA UTILIZADA: EJECUTOR: LECTORES: ESCALA: INTERVALO DE CARGA: REFERENTES A LA PROBETA

MATERIAL: DIBUJO DE LA PROBETA

 NOMBRE CIENTIFICO:  NOMBRE VULGAR:

FAMILIA

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TABLA DE LECTURAS

CARGA kgF DEFORMAC. Pulgx10-4 CARGA kgF DEFORMAC. Pulgx10-4

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DATOS FINALES

TIEMPO:

TIPO DE ESFUERZO

CONDICIONES DE SECADO: FORMA DE LA FALLA

Temperatura: Tiempo:

PESO:

Antes del secado: Después del secado:

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TABLA DE RESULTADOS

σ MPa Є mm/mm σ MPa Є mm/mm

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ENSAYO DE COMPRESION DE MADERAS

VALORES CARACTERISTICOS

ESFUERZO LIMITE PROPORCIONAL σLP= ESFUERZO DE FLUENCIA σFL= ESFUERZO ÚLTIMO σUL= MÓDULO DE ELASTICIDAD E= DENSIDAD ρ= PORCENTAJE DE HUMEDAD %H=

Figure

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