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Universidad de Costa Rica Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil IC-0510 - Laboratorio de Mecánica del Sólido I

Informe 1 - Ensayo de tracción de barra de acero y de compresión de cilindro de concreto

Presenta: Andrés Ureña Mora B57339 Kenneth Mora Esquivel- B34539 Nicolás Cover López - B42147

Profesor: Ing. Hellen Garita Durán

Ciudad Universitaria Rodrigo Facio

Costa Rica

Marzo, 2019

Descripción Se realiza el ensayo en las instalaciones del Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales (LANAMME) de la Escuela de Ingeniería Civil, en la Universidad de Costa Rica, sede Rodrigo Facio. Se somete una varilla de acero a una prueba de tensión, y un cilindro de concreto a una prueba de compresión para determinar valores de resistencia última de los materiales.

Objetivos Observar la falla de elementos sometidos a fuerzas de compresión y tensión. Relacionar la fuerza con el esfuerzo axial y la deformación.

Metodología Para la realización de la práctica se utilizó el siguiente equipo: ● Varilla de acero # 5, tipo W, grado 60, de longitud inicial de 200 mm. ● Máquina universal MTS: Utilizada para someter a tensión varillas de acero o cualquier otro material, para medir su resistencia. ● Cilindro de concreto de 152,15 mm de diámetro. ● Máquina de falla.

Primero se tomó la varilla de acero # 5, y se colocó en la máquina universal MTS, la cual tiene un láser que se proyecta en la varilla de acero para medir en cuánto cambia su longitud. Seguidamente se inicia con el proceso de tensado de la varilla gradualmente, hasta que la varilla se rompe en dos.

En la segunda parte, se coloca el cilindro de acero en la máquina de falla. Posteriormente se inicia el proceso de compresión del cilindro, una vez que se pueden apreciar fallas al cilindro de concreto se detiene el proceso.

Figura 1. Máquina universal MTS. Fuente: Tomada por

Cover, 2019

Figura 2. Máquina

universal MTS,

acercamiento al sitio

donde se coloca la

varilla.

Figura 3. Máquina de falla.

Marco teórico Para entender este experimento es recomendable conocer los conceptos que se presentan a continuación. Fuerza normal: Esta fuerza actúa perpendicularmente al área, se desarrolla siempre que las cargas externas tienden a empujar o jalar sobre los dos segmentos del cuerpo. (Hibbeler, 2011) Esfuerzo se define como la intensidad de la fuerza interna sobre un plano específico (área) que pasa a través de un punto. Si la fuerza o el esfuerzo normal “jala” al elemento se le denomina esfuerzo de tensión, mientras que si “empuja” se llama esfuerzo de compresión. (Hibbeler, 2011)

Datos o resultados

Figura 4. Gráfica de fuerza contra deformación para la varilla sometida a tensión.

Figura 5. Lectura en la máquina de falla de la fuerza última y el esfuerzo último.

Figura 6. Varilla fallada.

Figura 7. Cilindro de concreto fallado.

Según la técnico a cargo, la falla presentada en el cilindro corresponde a una falla de tipo 2, también nos indicó que el valor obtenido para la carga aplicada se puede

considerar bajo y que eso se debe a que es un concreto “liviano”, con una densidad baja, este tipo de concreto se utiliza en plantas altas de edificio. A continuación se muestra la figura donde se especifican los tipos de fallas:

Figura 8. Tipos de fallas.

Muestra de cálculo

Discusión de resultados En la prueba realizada a la varilla de acero se observaron y constataron diferentes fenómenos que experimenta al estar sometida a una fuerza en tracción, uno de ellos es que después de la falla la varilla se calienta.

Conclusiones Recomendaciones

Grupo 9