INGENIERÍA CIVIL

GRUPO 502-C

Resistencia de Materiales I

Técnico Académico: Cesar Leonardo Ruíz Jaime

BRIGADA:

AGUILAR TORRES VICTOR MANUEL 414434

BARRERA CAMACHO ELI ALEJANDRO 822252

CRUZ ZAVALA RICARDO MIGUEL 192094

GUILLÉN MÁRQUEZ CARLOS URIEL 372644

HUERTA MARTÍNEZ GERARADO ARMANDO 311563

PRACTICA 2

ENSAYE A COMPRECION PARALELA A LA FIBRA DE PROBETAS DE MADERA

DE PINO DE SEGUNDA CALIDAD.

OBJETIVO

Determinar la curva de esfuerzo deformación para un espécimen de madera a

la compresión paralela a la fibra así como determinar si se trata de una madera apta

para la construcción por medio de la norma de la ASTM.

INTRODUCCIÓN

La madera es un recurso forestal disponible que se ha utilizado durante mucho

tiempo como material de construcción. La madera es uno de los elementos

constructivos más antiguos que el hombre ha utilizado para la construcción de sus

viviendas y otras edificaciones. Pero para lograr un resultado excelente en su

trabajabilidad hay que tener presente ciertos aspectos relacionados con la forma de

corte, curado y secado.

La madera es un material:

Poroso

Combustible

Higroscópica

Deformable

Todo esto se debe a los cambios de humedad ambiental, sufre alteraciones

químicas por efectos del sol, y es atacable por mohos, insectos y otros seres vivos. Es

un material delicado, aunque hoy en día existen tratamientos muy eficaces para

protegerla de las alteraciones nombradas anteriormente.

De acuerdo a la norma ASTM de la sección 4 de la construcción volumen 4.10 se

especificaran las reglas de calificación y clasificación estructural de la calidad de

la madera.

Propiedades mecánicas de la madera

Las pruebas recomendadas para determinar las propiedades necesarias para el

diseño estructural de construcción a base de madera son: tensión y compresión

paralela a la fibra, flexión y cortante, tensión y compresión perpendicular al gran, y

módulo de ruptura y elasticidad

Los tipos de fallas en pruebas de compresión sobre maderas son:

CARACTERISTICAS

El Color: es originado por la presencia de sustancias colorantes. Tiene

importancia en la diferenciación de las maderas y, además, sirve como

indicador de su durabilidad. Son en general, maderas más durables y

resistentes aquellas de color oscuro.

Olor: es producido por sustancias como resinas y aceites esenciales, que en

ciertas especies producen olores característicos.

Textura: esta relacionada con el tamaño de sus elementos anatómicos de la

madera, teniendo influencia notable en el acabado de las piezas.

Veteado: son figuras formadas en la superficie de la madera debido a la

disposición, tamaño, forma, color y abundancia de los distintos elementos

anatómicos. Tiene importancia en la diferenciación y uso de las maderas.

Orientación de fibra o grano: es la dirección que siguen los elementos leñosos

longitudinales. Tiene importancia en la trabajabilidad de la madera y en su

comportamiento estructural.

La madera se comporta como si el conjunto de tubos alargados sufriera la presión

de una fuerza que trata de aplastarlos. Su comportamiento ante este tipo de esfuerzos

es considerado dentro de su estado elástico, es decir, mientras tenga la capacidad de

recuperar su dimensión inicial una vez retirada la fuerza.

DESARROLLO

El proceso en si es muy fácil, y consiste simplemente primero en tomar las

dimensiones de todas las caras de la madera para sacar su volumen

Posteriormente pesaremos la madera dato que utilizáremos después

Se introduce al horno de secado.

Se mide la diferencia de pesos para calcular el porcentaje de humedad.

Posteriormente se le aplica una carga para realizar la prueba a compresión

simple y determinar si cumple con la norma.

DATOS Y CÁLCULOS

Medidas y promedios

ÁREA (mm2) LADO (mm) LADO (mm)

2469.01 49.99 49.39

2502.00 50.09 49.95

2469.57 49.85 49.54

PROMEDIO 2480.19 49.98 49.63

LONGITUD DE PRUEBA

ALTURAS (mm)

199.80

199.65

199.67

199.79

PROMEDIO 199.73

Tabla de datos para obtener la gráfica esfuerzo deformación.

DEFORMACIÓN (δi) UNITARIA

[cm]

DEFORMACIÓN PARCIAL

CARGA ESFUERZOS (Wi)

[kg]

ESFUERZO (σi) [ kg / m2] σ = W / A

ESFUERZO (σi) [ kg / cm2] σ = W / A

0.05 0.002503 350.00 141118.209402 14.111821

0.10 0.005007 900.00 362875.395605 36.287540

0.15 0.007510 1400.00 564472.837607 56.447284

0.20 0.010014 2000.00 806389.768011 80.638977

0.25 0.012517 2700.00 1088626.186814 108.862619

0.30 0.015020 3400.00 1370862.605618 137.086261

0.35 0.017524 4000.00 1612779.536021 161.277954

0.40 0.020027 4550.00 1834536.722224 183.453672

0.45 0.022531 5100.00 2056293.908427 205.629391

0.50 0.025034 5650.00 2278051.094630 227.805109

0.55 0.027538 6150.00 2479648.536632 247.964854

0.60 0.030041 6700.00 2701405.722835 270.140572

0.65 0.032544 7300.00 2943322.653238 294.332265

0.70 0.035048 8150.00 3286038.304643 328.603830

0.75 0.037551 9000.00 3628753.956047 362.875396

0.80 0.040055 9500.00 3830351.398050 383.035140

0.85 0.042558 9600.00 3870670.886451 387.067089

0.90 0.045061 9800.00 3951309.863252 395.130986

0.95 0.047565 10500.00 4233546.282055 423.354628

1.00 0.050068 10900.00 4394824.235657 439.482424

1.05 0.052572 11300.00 4556102.189260 455.610219

1.10 0.055075 11550.00 4656900.910261 465.690091

1.15 0.057578 11600.00 4677060.654461 467.706065

1.20 0.060082 11950.00 4818178.863863 481.817886

1.25 0.062585 12400.00 4999616.561665 499.961656

1.30 0.065089 12700.00 5120575.026867 512.057503

1.35 0.067592 12900.00 5201214.003668 520.121400

1.40 0.070096 12950.00 5221373.747868 522.137375

1.45 0.072599 12950.00 5221373.747868 522.137375

0.000000

100.000000

200.000000

300.000000

400.000000

500.000000

600.000000

0.0

5

0.1

0

0.1

5

0.2

0

0.2

5

0.3

0

0.3

5

0.4

0

0.4

5

0.5

0

0.5

5

0.6

0

0.6

5

0.7

0

0.7

5

0.8

0

0.8

5

0.9

0

0.9

5

1.0

0

1.0

5

1.1

0

1.1

5

1.2

0

1.2

5

1.3

0

1.3

5

1.4

0

1.4

5

ESFU

ERZO

(kg

/ c

m2)

DEFORMACIÓN (cm)

GRÁFICA ESFUERZO - DEFORMACIÓN (MADERA)

Contenido de humedad.

Grafica esfuerzo deformación.

FLUENCIA

PUNTO MÁXIMO

PUNTO DE RUPTURA

Tipo de falla

Rajadura esto generalmente ocurre en especímenes con defectos internos esto

es base para desecharlos

Comparación con la norma:

CONCEPTO RESULTADOS NORMA Contenido de Humedad

(%) 10.18 12 No cumple

Esfuerzo máximo (kg/cm2)

522.137375 443.4 ± 70.97 No cumple

Esfuerzo de ruptura (kg/cm2)

522.137375 346.58 ± 76.452 No cumple

CONCLUSIONES:

En esta práctica el tipo de madera que probamos tuvo buena caracterización física

ya que no estaba dañada, las imperfecciones que tenía no son tan significativas al

momento de hacer las pruebas de compresión simple.

En la gráfica se puede notar que el punto máximo de esfuerzo fue el mismo que el

punto de ruptura, esto se puede ser consecuencia a que en un instante la prensa

universal se apagó por lo cual la madera por un instante no recibió carga.

Respecto a la comparación que realizamos con la norma, ningún concepto cumplió

con esta, a nuestro entender, las medidas de la norma manejan los datos mas

precisos y nosotros como ingenieros civiles debemos de tratar de obtener los

materiales mas adecuados para obtener un buen resultado y que se apeguen lo mas

posible a la norma, puesto que creemos que no existen materiales perfectos en

cuanto a la norma pero si algunos muy bien elaborados y de buena calidad que van

muy ligados a dicha norma.