Informe Ensayo de Tracción

ENSAYO DE TRACCIÓN ENSAYO DE TRACCIÓN 1. NORMA

1. NORMA

El ensayo de tracción de la barra corrugada se realiza bajo la norma ASTM El ensayo de tracción de la barra corrugada se realiza bajo la norma ASTM  A 3

 A 37070

2. OBJETIVOS 2. OBJETIVOS

•

• ObObtentener er ininforformacmación ión sobsobre re la la capcapaciacidad dad del del aceacero ro papara ra sopsoportortar ar lala acción de cargas de tracción ue !ar"an

acción de cargas de tracción ue !ar"an lentamente#lentamente# •

• $o$onsonsolilidadar r lolos s conconociocimiemientontos s teóteóricricos os adaduiuiridridos os en en claclase se con con loloss resultados ue se obtendr%n del ensayo#

resultados ue se obtendr%n del ensayo# •

• &ebido a ser el acero un material de construcción ue destaca por su&ebido a ser el acero un material de construcción ue destaca por su alta 'esistencia a tracción en comparación con el concreto( es de alta 'esistencia a tracción en comparación con el concreto( es de primordia

primordial importancia conocer cómo l importancia conocer cómo se comporta realmente estese comporta realmente este cuando se somete a tracción#

cuando se somete a tracción# •

• )ara tal fin el ASTM norma los )ara tal fin el ASTM norma los ensayos para este material( pudiendo as"ensayos para este material( pudiendo as" tambi*n medirse los est%ndares de calidad ue debe tener este

tambi*n medirse los est%ndares de calidad ue debe tener este material#

material# •

• En el curso de &ise+o en Acero y Madera( buscamos consolidarEn el curso de &ise+o en Acero y Madera( buscamos consolidar nuestros conocimie

nuestros conocimientos con ensayos los ensayos de ntos con ensayos los ensayos de laboratorio( y as"laboratorio( y as" lograr entender mejor

lograr entender mejor como !erdaderamente se como !erdaderamente se comportan las barrascomportan las barras de acero, por lo cual se realizó un ensayo con todos los alumnos del de acero, por lo cual se realizó un ensayo con todos los alumnos del curso con la finalidad de mostrar el modo de realización del ensayo# curso con la finalidad de mostrar el modo de realización del ensayo#

3. MARCO TEÓRICO

3.1. ENSAYO DE TRACCIÓN

El ensayo se realiza alargando una probeta de geometr"a normalizada( con una longitud inicial -o( ue se .a amarrado entre las mordazas de una m%uina( seg/n el esuema ue se muestra a continuación# na de las mordazas de la m%uina est% unida al cabezal mó!il y se desplaza respecto a la otra con !elocidad constante durante la realización del ensayo# -as m%uinas de ensayo disponen de sistemas de medida( c*lulas de carga y e1tensómetros( ue permiten registrar la fuerza aplicada y la deformación producida mientras las mordazas se est%n separando#

3.2. EL LÍMITE ELÁSTICO.

Es la tensión m"nima ue .ay ue aplicar para ue aparezcan deformaciones permanentes en el material# Se define el l"mite el%stico con!encional como el esfuerzo necesario para pro!ocar una deformación pl%stica predefinida# Esta propiedad juega un papel de gran importancia en el proyecto mec%nico( porue en la gran mayor"a de las ocasiones( las piezas se calculan para ue no sufran deformaciones permanentes en ser!icio y( en consecuencia( se debe garantizar  ue las tensiones ue act/an cuando la pieza trabaja no superan el l"mite el%stico#

3.3. LA RESISTENCIA A LA TRACCIÓN

$oincide con el !alor m%1imo del esfuerzo y es la tensión ue .ay ue aplicar para ue se produzca la rotura de la probeta en las condiciones del ensayo# Mientras la tensión aplicada es menor a 'M( la deformación es uniforme( pero al alcanzar esta tensión comienza a desarrollarse un cuello en la probeta# -a reducción localizada de sección .ace ue la tensión ue act/a en esa sección crezca localmente lo ue pro!oca un nue!o aumento del alargamiento en la zona del cuello con la consiguiente ca"da de la tensión nominal# Este proceso continua .asta ue la sección no es capaz de seguir deform%ndose y se produce la fractura# -a carga de rotura es una propiedad ue tambi*n se puede utilizar para el c%lculo de piezas ue trabajan

sometidas a esfuerzos aunue( en la actualidad( se tiende a emplear  preferentemente el l"mite el%stico#

PROBETA DE ENSAYO DE TRACCIÓN

Todas las probetas de ensayo deben presentar la sección completa de la barra corrugada( tal como .a sido conformada#

-as probetas para ensayos de tracción deben ser los suficientemente largas para pro!eer 2 pulg# 403#4 mm5 de longitud calibrada( una distancia de por lo menos 4 di%metros de barra entre cada marca de calibración y las mordazas( m%s una longitud adicional suficiente para llenar las mordazas completamente dejando alguna longitud de e1ceso ue sobresalga m%s all% de cada mordaza# n esuema de la probeta se muestra en la 6igura 

6igura 8 )robeta para Ensayo de Tracción de 9arra $orrugada#

&ónde8

-8 longitud de e1ceso -g8 longitud de la mordaza

4d8 dos !eces el di%metro nominal de la barra corrugada -c8 longitud calibrada

-a Tabla #( muestra los !alores de -( -g( 4d( -c y la longitud m"nima de probeta( calculados para cada di%metro de barra corrugada utilizada en el estudio#

Tabla 8 -ongitud Total M"nima de )robeta de Tracción de 9arra $orrugada

9arra utilizada en el ensayo - mm5 -g mm5 4d mm5 -c mm5 -ong# total min mm5 : ; < <= 4>#? 403#4 ?0? MATERIAL

6ierro $orrugado ASTM A<>@'A&O <0

• &escripción8 9arras de acero rectas de sección circular( con resaltes Bi@ bond de alta ad.erencia con el concreto#

• &imensiones y )esos Cominales

• )ropiedades Mec%nicas

• Ddentificación8 -os fierros son identificados por marcas de laminación en alto relie!e ue indica el fabricante( el di%metro y el grado del acero#

• sos8

Se utilizan en la construcción de edificaciones de concreto armado de todo tipo8 en !i!iendas( edificios( puentes( obras industriales( etc#

4. PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

o Si .an de tomarse mediciones de alargamiento( lo primero es marcar el tramo

de calibración# Si las marcas se .acen rayando el material( estas marcas .an de ser ligeras para no da+arlo#

Se+alización del tramo de calibración

o )ara realizar ensayos sobre barras de acero corrugado se .a seleccionado una

m%uina uni!ersal de ensayos a tracción#

o Se colocan la probeta en los dispositi!os de sujeción mordazas5( y se .a de

comprobar la correcta sujeción y posicionamiento# -a !elocidad del ensayo no debe ser superior ue auella de la cual las lecturas de carga y otras ue puedan tomarse( permitan una medición un grado de

 exactitud

adecuado#

o )ara esta aplicación se .an usado

mordazas de cuña

con entrada frontal con

un set de mand"bulas en  serradas para fijar correctamente la muestra# -as mordazas de entrada frontal permiten realizar ensayos apro!ec.ando la m%1ima capacidad de la m%uina# -as mand"bulas est%n construidas de un acero muy resistente y con un patrón de serrado amplio# $onsideramos ue una distribución entre 2 y 40 dientes por pulgadas es el adecuado para estos ensayos# El patrón de serrado amplio es necesario para fijar correctamente la irregular superficie de las barras de refuerzo y e!itar el deslizamiento de las muestras# )or el contrario( con un patrón de serrado amplio el ensayo no se realiza tan correctamente# -a parte inicial de la zona serrada de las mand"bulas est% ligeramente sua!izada para e!itar roturas prematuras#

Mordazas tipo ;F

o )ara capturar el !alor de la tensión( a falta de un e1tensómetro( durante el

ensayo .emos utilizado una regla unida a la barra corrugada pegada en la zona superior de la barra( donde el acero no sufre alargamiento( debido a ue las deformaciones se concentran m%s en la zona central y no en los e1tremos superiores#

Medición de la deformación mediante una regla met%lica

o &urante el ensayo se .a tomado los datos seg/n la deformación milim*trica

ue sufria la barra( esto uiere decir fuerza en función de la deformación( para graficar la cur!a de fuerza deformación y a la !ez la cur!a de esfuerzo deformación#

Medidor de fuerza aplicada

o &espu*s ue la probeta .a fallado( se retira esta de la m%uina de ensayo# Se

toman las mediciones de los !alores de alargamiento# -os e1tremos rotos de la probeta se juntan( y se mide la distancia entre los puntos de referencia# Tambi*n se mide el di%metro de la sección m%s peue+a#

Ensayo a tracción de la barra con soldadura

'uptura de la barra soldada

o -a cur!a

 tensión

@deformación resultante del ensayo se construye

representando la tensión ue es la razón de la fuerza aplicada a la sección recta inicial de la probeta( frente al alargamiento ue se define como la e1tensión porcentual referida a la longitud inicial -@-o5G-o 1 00#

5. ENSAYO DE TRACCIÓN RESULTADOS

5.1 ENSAYO A TRACCION DE LA BARRA SIN SOLDADURA El resultado del ensayo de tracción se muestran a continuación

Ensayo 

Longitud Final

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Ensayo 4

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Ensayo 3

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5.2 ENSAYO A TRACCION DE LA BARRA CORRUGADA SOLDADA El resultado del ensayo de tracción a la probeta soldada se muestra

Muestra C#4 ½”

&i%metro mm5 4#7

Esfuerzo de Tracción HgGcm45 ?<3?#?<

. CONCLUCIONES!

• Se obser!ó ue la resistencia de la barra corrugada de acero soldada es muc.o menor a la de una barra de acero uniforme#

• -a barra con soldadura fracturo en la unión de la soldadura# • Esfuerzo a tracción de la barra soldad HgGcm45 es ?<3?#?< • Esfuerzo a tracción del acero corrugado HgGcm45 7<4#7>

". RECOMENDACIONES!

• Trabajar con muc.o cuidado en lo ue es la medición e1acta de la barra de .acer#

• $ontar con un personal capacitado para la manipulación del euipo# • Tener unas dos a tres medidas de la longitud la cual se !a trabajar# • sar una regla de precisión en el momento de medir la elongación# • 'ealizar con una !elocidad accesible al momento de realizar la

tracción#