ARQUITECTURA UTFSM_TECNOLOGIA_MADERA

1. INFORME ENSAYO DE CIZALLE PARALELO A LAS FIBRAS
BASADO EN NCh 973
Descripción del Laboratorio
Pie de Metro Smiec
Este es un instrumento de medición con una
sensibilidad de 0.1 [mm], con este instrumento se
determina la dimensión de las probetas.
Las mediciones debe efectuarla una persona que
sepa utilizar el instrumento correctamente para no tener
errores en las mediciones, dentro de las mediciones
efectuadas se deberá sacar un promedio.
Maquina Versatester
Maquina de Ensayo de compresión con regulador de
velocidad de ensayo y con cabezal rotulado de modo que
permita una distribución uniforme de la carga sobre la
probeta.
Deflectómetro Soiltest
Aparato que mide la deformación con una sensibilidad de
0,001”.
Placa metálica rígida
Debe tener un ancho de 50 mm.
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2. INFORME ENSAYO DE CIZALLE PARALELO A LAS FIBRAS
BASADO EN NCh 973
Procedimiento
• Se dan las indicaciones a seguir en el laboratorio.
• El operativo de las maquinas explica como se debe poner la placa, aclarando
y enfatizando en no confundir la cara radial, con la carga radial.
• Se marca una cara y luego se midió el ancho a, de la probeta sobre la cara
radial a cargar en puntos ubicados a 50mm. De ambos extremos.
• Ubicar la placa metálica rígida sobre la cara radial superior de manera que las
distancias entre los extremos de la probeta y la placa sean iguales.
• Luego las probetas fueron debidamente instaladas en el Versatester para
cargarlas de manera continua, con una velocidad del cabezal de la maquina
de 0.3 mm/min. No variando más allá de un 25%.
• Se midió la deformación vertical con una precisión de 0.002 mm. Para cargas
progresivas, variando la medición de la carga, con el fin de proporcionar un
gráfico carga deformación con lecturas claras que permitan determinar el
límite de proporcionalidad.
• Se tomaron las lecturas de la carga y la deformación, observando que los
primeros datos resultaron negativos producto de que la maquina se ajusta en
las primeras mediciones.
• Se comienza cargando con 50 kg. F y luego con 125 kg. F el cual da la un
número negativo que se le deberá sumar posteriormente a todas las
mediciones, hasta llegar a registrar la deformación total a los 2.5 mm.
Aproximadamente, registrando así la carga máxima Q que provoca la falla de
la probeta.
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3. INFORME ENSAYO DE CIZALLE PARALELO A LAS FIBRAS
BASADO EN NCh 973
Cálculos y Resultados
Tablas:
Datos de ensayos:
carga
deformación
pino tepa eucalipto
125 6 4 4
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Datos de las probetas
Probeta Ancho Espesor Altura
pino
49,80 49,80 150,00
49,70 49,95 150,25
49,75 49,90 150,20
eucalipto
49,30 49,40 150,60
49,40 49,10 150,65
49,60 49,20 150,65
tepa
50,00 49,00 151,00
50,00 49,50 150,80
49,80 49,80 150,80
Probeta
promedios
Ancho Espesor Altura
pino 49,75 49,88 150,15
eucalipto 49,43 49,23 150,63
tepa 49,93 49,43 150,87

4. INFORME ENSAYO DE CIZALLE PARALELO A LAS FIBRAS
BASADO EN NCh 973
250 9 7 8
375 12 10 11
500 14 13 14
625 17 17 17
750 21 20 19
875 22 23 22
1000 25 25 24
1125 27 28 26
1250 29 30 28
1375 32 34 29
1500 34 38 31
1625 37 47 33
1675 - 52 -
1725 - 58 -
1750 42 - 34
1775 - 64 -
1825 - 69 -
1875 50 37 36
1900 - 80 -
1950 59 87 -
2000 65 94 37
2025 71 - -
2050 77 104 -
2100 - 111 -
2125 83 - 39
2150 87 120 -
2175 92 - -
2200 96 128 -
2225 100 -
2250 105 - 41
2275 109 - -
2300 114 - -
2325 121 - -
2375 - - 42
2500 - - 44
2625 - - 45
2750 - - 47
2875 - - 50
3000 - - 52
3100 - - 53
3200 - - 56
3300 - - 59
3400 - - 62
3500 - - 65
3600 - - 68
3700 - - 72
3800 - - 76
3900 - - 80
4000 - - 85
4100 - - 90
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5. INFORME ENSAYO DE CIZALLE PARALELO A LAS FIBRAS
BASADO EN NCh 973
4200 - - 95
4300 - - 100
4400 - - 106
4500 - - 112
Gráficos:
Cálculos:
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ensayo de compresion perpendicular a las fibras madera tepa.
0
500
1000
1500
2000
2500
4
10
17
23
28
34
47
58
64
37
87
111
120
128
deformaciones
cargas
tepa
ens ayo de c ompr es ion perpendic ular a las f ibr as
madera tepa.
0
1000
2000
3000
4000
5000
d e f o r ma c i o ne s
eucal i pto
ensayo de compresion perpendicular a las fibras madera tepa.
0
500
1000
1500
2000
2500
4
10
17
23
28
34
47
58
64
37
87
111
120
128
deformaciones
cargas
tepa
ensayo de compresion perpendicular a las fibras madera tepa.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
4
14
22
28
33
34
36
37
41
45
52
59
68
80
95
112
deformaciones
cargas
eucalipto
ensayo de compresion perpendicular a las fibras madera pino.
0
500
1000
1500
2000
2500
6
12
17
22
27
32
37
50
59
71
87
96
105
114
deformaciones
cargas
pino

6. INFORME ENSAYO DE CIZALLE PARALELO A LAS FIBRAS
BASADO EN NCh 973
Cálculos:
Tensión unitaria de compresión perpendicular a las fibras en el límite de
proporcionalidad fcn,lp [Mpa]
fcn,lp pino: __1625___ = 1625_ = 0.656 mpa
50 x 49.75 2478.5
fcn,lp eucalipto: __1625___ = 1625_ = 0.657 mpa
50 x 49.43 2471.5
fcn,lp tepa: __1625___ = 1625_ = 0.651 mpa
50 x 49.93 2496.5
Tensión máxima o de rotura de compresión Rcn perpendicular
Probeta
Carga
rotura a
2,5mm
pino 2225
eucalipto 4300
tepa 1971
Rcn pino: __2225___ = 2225_ = 0.897 mpa
50 x 49.75 2478.5
Rcn eucalipto: __4300___ = 4300_ = 1.739 mpa
50 x 49.43 2471.5
Rcn tepa: __1971___ = 1971_ = 0.789 mpa
50 x 49.93 2496.5
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Probeta
Limite de
proporcionalidad
carga deformación
pino 1625 37
eucalipto 1625 33
tepa 1625 47

7. INFORME ENSAYO DE CIZALLE PARALELO A LAS FIBRAS
BASADO EN NCh 973
Conclusiones
Las propiedades mecánicas de los materiales como en el caso de la compresión
se determinan por la forma en como se comporta este, mientras que en la tensión el
material aumenta su longitud, en la compresión pasa lo contrario, no significando esto
que el volumen disminuya, más bien el volumen siempre se mantiene constante,
cambiando únicamente las alturas, dimensiones o forma del material. Cuando se aplica
en la madera una fuerza o carga determinada esta presenta en un zona especifica un
punto de ruptura, significando que en esta zona el material es más frágil, obteniendo así
la carga máxima que el mismo puede soportar, determinando el esfuerzo que produjo la
madera, así mismo encontrando el Modulo de Elasticidad al que se somete el material.
Como en los laboratorios anteriores, de nuevo se hace presente la resistencia
que tiene el eucalipto como elemento constructivo, ya que fue el que presentó una
Tensión Unitaria de Compresión Perpendicular en el Límite de Proporcionalidad y una
Tensión Máxima o de Rotura superior a la muestra de pino y un poco menor a la de
tepa. Si se recuerda la experiencia del laboratorio numero 1, donde se busco la
densidad del material, el eucalipto también presento la mayor densidad de las tres
muestras, lo que lleva a intuir que los resultados obtenidos en los cálculos están en lo
correcto. El eucalipto al ser más denso, se comporta mecánicamente superior al pino y
a la tepa, y eso ha quedado en manifiesto con las pruebas de compresión que se han
realizado hasta ahora.
Lo que si llama la atención es la cercanía de las propiedades mecánicas que
existe entre la tepa y el eucalipto a la hora de interpretar este ensayo, ya que en las
pruebas anteriores la diferencia entre una muestra y otra era más notable e incidente a
la hora de tomar una decisión respecto a la utilización de algún material específico en
la construcción.
El pino en comparación a las otras muestras, fue muy inferior en su resistencia a
la compresión perpendicular, lo que por primera vez me hizo pensar en que el pino
tiene ciertas falencias que inciden en su precio; mientras antes de esta experiencia
creía que las diferencias mecánicas entre las tres muestras no proporcionaban una
base considerable que compitiera con la relación costo-beneficio que tiene el pino,
ahora creo que influyen bastante.
Este laboratorio me permitió descubrir que especie en forma de vigas se
comportan de una mejor manera frente a cargas puntuales, y al compilar lo aprendido
en los otros laboratorios ahora puedo discernir en que tipo de madera es buena para
usos en pilares o vigas manteniendo una buena relación entre los precios y la calidad
de una estructura.
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8. INFORME ENSAYO DE CIZALLE PARALELO A LAS FIBRAS
BASADO EN NCh 973
Giovanni Merello Hurtado
Conclusiones
Es interesante denotar el hecho de la resistencia mecánica de las maderas
sometidas a compresión desde el punto de vista del sentido de las fibras según la
posición de la probeta, pues puede variar bastante la resistencia según si la carga es
aplicada en forma radial o paralela a los anillo de crecimiento, lo cal hace susceptible a
analizar la madera desde le punto de vista de una viga, y así poder entender los
procesos mecánicos de reacción a la prueba que sufre la probeta, con esta visión uno
es capaz de imaginarse el sentido de falla de la madera y la posición mas correcta que
esta debe tener para resistir mas, considerando que los esfuerzos simulados en la
prueba son parecidos a condiciones de la vida real, por ejemplo en las construcciones
antiguas de adobe con madera se estilaba mucho el uso de un palo horizontal
totalmente apoyado sobre el cual iban pies derechos con grandes cargas, por lo cual
los palos pasado un tiempo sucumbían, cabe destacar también que una madera en la
vida real esta sometida a mas desperfectos o situaciones adversas que en el
laboratorio, así un palo se puede pudrir y resistir mucho menos de lo que resiste en
condiciones normales, esta observación valida el uso de los laboratorios para empezar
a entender fenómenos físicos de los materiales que son dados tanto en la madera como
en el acero u hormigón o cualquier material, fenómenos que uno pasa por naturales a
los cuales no les da mucho análisis.
Respecto del laboratorio, algo que me inquieta es el desempeño de los ensayos,
ya que no se rigen a la norma, por lo cual a veces dan resultados extraños a los que
uno se imagina, considerando que la norma es lo mas normal o entendible para todos.
Respecto de las probetas la ruptura de las piezas esta dada por el ancho de
placa en forma directa, como si fuese corte directo, lo cual sugiere atención al sentido
de la pieza de madera a colocar, de manera que resistan lo que deben.
Es interesante comparar las propiedades de los materiales, donde el eucalipto es
el mas aventajado, pero abstractamente según una interpretación de los gráficos podría
decirse que proporcionalmente las maderas tiene el mismo comportamiento mecánico,
así la madera mas conveniente es la tepa, en relación al precio resistencia, lo
preocupante es que actualmente en Chile se utiliza el pino en las construcciones de
ciertos estratos sociales, donde no existe preocupación por la calidad de los materiales,
ni menos por la posición correcta de estos para que actúen bien, así se tiene problemas
con las construcciones, las que caen a los menores requerimiento físicos
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9. INFORME ENSAYO DE CIZALLE PARALELO A LAS FIBRAS
BASADO EN NCh 973
Juan Gurman González
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BASADO EN NCh 973
Juan Gurman González
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