Informe De Flexion.docx

ENSAYO DE FLEXIÓN (MADERA Y CONCRETO USANDO VIGA SIMPLE CARGADA EN EL TERCIO MEDIO DE LUZ) NAJHAK SANTIAGO BAENA PAEZ [email protected]

JEFREY DAVID CAMACHO NIÑO [email protected] CRISTIAN DANILO CAMARGO SUAREZ [email protected]

NATALIA FLOREZ CAMACHO [email protected]

DUMAR JOSE REY LANDINEZ [email protected]

RESUMEN Para este laboratorio, se buscó determinar la fuerza que se le debe aplicar a diferentes maderas, antes de que estas llegan a el punto de fractura, es necesario saber esto para determinar cuál de las diferentes maderas resiste mucho más, cabe recalcar que una viga posee una curvatura, y que esta varia a lo largo de la viga, y gracias a esta podemos determinar la rapidez con la que esta abandona la tangente en ese punto. También muestra todo lo referente a esta práctica, como el uso de los equipos y materiales, el procedimiento que se va a realizar en dicha práctica, y cada uno de los análisis y cálculos hechos para poder conocer cuánto vale cada esfuerzo aplicado. ABSTRACT For this lab we try to determine the force will be applied to different woods, before they arrive at the fracture site, you need to know this to determine which of the different woods resists more, it should be emphasized that a beam has a curvature and that it varies along the beam, and because of this can determine the speed with which it leaves the tangent at that point. Also shows everything about this practice, including the use of equipment and materials, the procedure to be performed in this practice, and each analysis and calculations in order to know how much each applied stress. PALABRAS CLAVE: (Fractura, curvatura, viga.)

1. INTRODUCCIÓN En ingeniería se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión es dominante frente a las otras. Un caso típico son las vigas, las que están diseñas para trabajar, principalmente, por flexión. Igualmente, el concepto de flexión se extiende a elementos estructurales superficiales como placas o

láminas. El esfuerzo de flexión puro o simple se obtiene cuando se aplican sobre un cuerpo pares de fuerza perpendiculares a su eje longitudinal, de modo que provoquen el giro de las secciones transversales con respecto a los inmediatos. Flexión ocurre cuando a un elemento que está apoyado en sus extremos se le aplica una fuerza transversal a su eje longitudinal, provocando una deformación de dicho eje en una línea curva, lo que se conoce como curva de flexión. También debido a la flexión se generan esfuerzos de compresión a un lado del eje

Presentado a: Elkin Mauricio López

neutro y tracción al otro lado. Además de lo anterior se induce en el elemento esfuerzos cortantes y momentos flexionantes que varían a lo largo de su longitud. 2. MARCO TEORICO En ingeniería se denomina flexión al tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal. El término "alargado" se aplica cuando una dimensión es dominante frente a las otras. Un caso típico son las vigas, las que están diseñas para trabajar, principalmente, por flexión. Igualmente, el concepto de flexión se extiende a elementos estructurales superficiales como placas o láminas. El esfuerzo de flexión puro o simple se obtiene cuando se aplican sobre un cuerpo pares de fuerza perpendiculares a su eje longitudinal, de modo que provoquen el giro de las secciones transversales con respecto a los inmediatos. El rasgo más destacado es que un objeto sometido a flexión presenta una superficie de puntos llamada fibra neutra tal que la distancia a lo largo de cualquier curva contenida en ella no varía con respecto al valor antes de la deformación. El esfuerzo que provoca la flexión se denomina momento flector.

2.1.1 DEFORMACIÓN POR FLEXIÓN: El comportamiento de cualquier barra deformable sometida a un momento flexionante es al que el material en la posición inferior de la barra se alarga y el material en la porción superior se comprime. En consecuencia, entre esas dos regiones existe una superficie neutra, en la que las fibras longitudinales del material no experimentan un cambio de longitud. Además, todas las secciones transversales permanecen planas y perpendiculares al eje longitudinal durante la deformación. Esfuerzo de flexión: Esfuerzo normal causado por la “flexión” del elemento. El máximo esfuerzo normal es igual a

M = Momento máximo flector., tenemos:

2.1 CARGAS Y CONDICIONES EN LOS APOYOS DE UNA VIGA. Diagramas de cortante y momento: Debido a las cargas aplicadas (P), la barra desarrolla una fuerza cortante (V) y un momento flexionarte (M) internos que, en general, varían de punto a punto a lo largo del eje se la barra. Se determina la fuerza cortante máxima y el momento flexionarte máximo expresando V y M como funciones de la posición L a lo largo del eje de la barra. Esas funciones se trazan y representan por medio de diagramas llamados diagramas de cortante y momento. Los valores máximos de V y M pueden obtenerse de esas graficas

c= Distancia perpendicular del eje neutro al punto más alejado de este y sobre el cual actúa Esfuerzo de flexión.

I= momento de inercia de la sección transversal

Presentado a: Elkin Mauricio López

Por tanto la ecuación de esfuerzo máximo resulta:

 

El esfuerzo correspondiente puede ser de tensión o de compresión. Deformación unitaria donde:

Anote toda información adicional relevante para elaborar su informe y tome las fotos que comprueben lo que desea demostrar Elabore sus conclusiones comparando resultados obtenidos con datos de la investigación, indique las diferencias y las posibles causas.

5. DATOS Y CÁLCULOS 

MONCORO: Largo: 30cm Ancho: 4.9 cm Alto: 4,8 cm Fuerza máxima: 25.3 KN Distancia entre luces: 15 cm



CEDRO: Largo: 30cm Ancho: 5 cm Alto: 5cm Fuerza máxima: 10.9 KN Distancia entre luces: 15 cm



ZAPAN: Largo: 30cm Ancho: 5 cm Alto: 5cm Fuerza máxima: 41.6 KN 21.75 KN Distancia entre luces: 15 cm



CONCRETO: Largo: 53cm Ancho: 15 cm Alto: 15 cm Fuerza máxima: 10.002 KN Distancia entre luces: 45 cm

E = deformación unitaria, D = diámetro de la barra, ΔL= stroke (deflexión de la barra) y L = longitud de la barra.

3. MATERIALES Y EQUIPOS   

Maquina hidráulica de compresión donde se aplica la carga a la probeta. Calibrador; se utiliza para determinar las medidas de las probetas. Probetas de ensayo.

4. PROCEDIMIENTO 

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Mida las dimensiones de las probetas disponibles, de modo que la información sea la necesaria para efectuar los cálculos que se le solicitan Encienda la máquina Disponga una probeta en la parte de la máquina para efectuar la flexión, indique en un esquema (diagrama de cuerpo libre) las partes en las que se le aplican las cargas a la probeta, tome una referencia e incluya distancias. Seleccione una velocidad de deformación alrededor de 10 mm/min Obtenga y anote datos de carga y deformación de la probeta periódicamente. Normas generales y de seguridad Procedimiento Resistencia de Materiales. Detenga la máquina al romperse la probeta o cuando estén cerca de hacer contacto los soportes. Efectúe los cálculos que se le solicitan y llene las tablas respectivas

MATERIAL

CEDRO ZAPAN MONCORO

ESFUERZO FLECTOR (MEDIO) 3𝑃𝐿 𝐺𝑓 = 2𝐵𝐻2

ESFUERZO FLECTOR (EXTREMOS) 3𝑃𝑋 𝐺𝑓 = 𝐵𝐻2

19.62 MPa 74.88 MPa 50.42 MPa

13.08 MPa 49.92 MPa 33.62 MPa

P= Fuerza Máxima. L= Longitud de las luces =15 cm = 150 mm B= Base= 50mm H=Altura=50mm X=

𝐿 3

= 50mm

Presentado a: Elkin Mauricio López

MATERIAL

ESFUERZO FLECTOR (MEDIO) 𝑃𝐿 𝐺𝑓 = 𝐵𝐻2

ESFUERZO FLECTOR (EXTREMOS) 3𝑃𝑋 𝐺𝑓 = 𝐵𝐻 2

CONCRETO

1.33 MPa

1.33Mpa

P= Fuerza Máxima. L= Longitud de las luces =45cm = 450 mm B= Base= 150mm H=Altura=150mm X=

𝐿 3

= 150mm

6. CONCLUSIONES 

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

Se pudo concluir que siempre que se ubiquen cargas a L/3 en una viga, sin importar su material y siempre y cuando el material sea isotrópico este fallará justo por el centro de la viga. Por el contrario si al colocar las cargas a L/3 y la viga falla en un sitio diferente a en donde está sintiendo el momento máximo que se puede soportar, podemos inferir que el material no es homogéneo. En las maderas las cargas se aplican perpendiculares al sentido de las fibras.

7. BIBLIOGRAFÍA Mecánica de materiales, 5ta Edición – Ferdinand P. Beer, E. Russell Johnston, John T. Dewolf y David F. Mazurek

Madhjukar Vable. Mecánica de materiales, primera edición, Oxford university press, México 2002

Presentado a: Elkin Mauricio López