Flexion en Vigas

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1. INTRODUCCION:F L E X I N El esfuerzo de flexin 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. Sin embargo y por comodidad para realizar el ensayo de los distintos materiales bajo la accin de este esfuerzo se emplea generalmente a las mismas comportndose como vigas simplemente apoyadas, con la carga concentrada en un punto medio (flexin practica u ordinaria). En estas condiciones adems de producirse el momento de flexin requerido, se superpone el esfuerzo cortante, cuya influencia en el clculo de la resistencia del material varia con la distancia entre apoyos, debido a que mientras los momentos flectores aumentan o disminuyen con esta, los esfuerzos cortantes se mantienen constantes, como puede comprobarse fcilmente en la figura, por lo que ser tanto menor su influencia cuanto mayor sea la luz entre apoyos. Es por esta razn que la distancia entre los soportes de la probeta se han normalizado convenientemente en funcin de la altura o dimetro de la misma, pudiendo aceptar entonces que la accin del esfuerzo de corte resulta prcticamente despreciable. Para ensayos ms precisos la aplicacin de la carga se hace por intermedio de dos fuerzas con lo que se logra flexin pura.

RESISTENCIA A LA FLEXIN La frmula de la tensin ser, como ya sabemos la relacin del esfuerzo con la seccin donde acta. El momento flector mximo en la viga es igual: M f mx. = P. (L d) / 4 Si el modulo resistente Wz es: Wz = p . d /32 Remplazando en la formula que determina la tensin y considerando el momento flector mximo, obtenemos la resistencia esttica o modulo de rotura de la flexin.

2. OBJETIVOS:2.1. Observar con apreciable facilidad las deformaciones causadas por una carga

en la viga de madera. 2.2. Determinar mediante los datos obtenidos del desarrollo de la prctica, los

momentos flectores en cada uno de los casos, es decir, para cada viga a ensayar. 2.3. Indicar el tipo de falla en cada viga tomando en cuenta sus fibras

traccionadas y comprimidas.

3. EQUIPO: 3.1. MAQUINAS:

3.1.1. Maquina universal de 30 Ton. 3.1.2. Deformimetro 3.1.3. Mquina de Johnson

3.2. MATERIAL:3.2.1. Tiras de madera sin adherir de 20*10 mm 3.2.2. Tiras de madera adheridas mediante aglomerante de 20*10 mm 3.2.3. Tira de madera de 20*20 mm 3.2.4. Tira de madera de 25*45 mm 3.2.5. Tira de madera de 50*50 mm

4. PROCEDIMIENTO:

4.1.Atendemos cada una de las indicaciones del Ingeniero referente a la prctica, para poder analizar de la mejor manera todos los valores que en dicha prctica de obtengan. 4.2.Colocamos la mquina de Johnson en la parte inferior de la maquina universal ya que n el parte superior de la misma se coloca un mecanismo que dar la fuerza puntual a la viga de madera a ensayar en cada caso. 4.3.Se procede a dar las dimensiones de las vigas, es decir, la seccin transversal y la longitud total y entre apoyos. 4.4.Realizamos las mediciones de las cargas hasta que la pieza empiece a flejar hasta su colapso o falla. 4.5.Realizar el mismo proceso hasta legar a la tira de madera de 50 x50 mm ya que en esta se toma mediciones de las deformaciones causadas por la carga mediante el aparato ya mencionado anteriormente. 4.6.En esta barra se procede a da las lecturas tanto de carga como de deformacin conjuntamente.

5. TABULACION Y RESULTADOS:5.1. FLEXION EN VIGA DE MADERA DE 10 mm de alto x 20 mm de anchoESFUERZO TRACCION Mpa 727,84 ESFUERZO COMPRESIN Mpa 606,25

BASE ANCHO mm 20 mm 10

AREA INERCIA CARGA MOMENTO mm 200 mm 1666,67 N 2940

N mm 220.500

5.2.FLEXION EN VIGA DE MADERA DE 20 mm de alto x 10 mm de anchoESFUERZO TRACCION Mpa 406,13 ESFUERZO COMPRESIN Mpa 338,28

BASE mm 10

ANCHO mm 20

AREA mm 200

INERCIA CARGA MOMENTO mm 1666,67 N 3281

N mm 246.075

5.3.FLEXION EN VIGA COMPUESTA SIN AGLUTINANTEESFUERZO ESFUERZO COMPRESIN Mpa 329,31 329,31 658,62

BASE ANCHO mm 10 10 mm 20 20 40

AREA mm 200 200 400

INERCIA mm 1666,67 1666,67 3333,34

CARGA N 3194 3194 6388

MOMENTO TRACCION Mpa N mm 239.550 395,36 239.550 395,36479100 790,72

TOTAL

20

5.4. FLEXION EN VIGA COMPUESTA CON AGLUTINANTEESFUERZO TRACCION Mpa 247,56 ESFUERZO COMPRESIN Mpa 206,21

BASE mm 20

ANCHO mm 20

AREA mm 400

INERCIA mm 13333,33

CARGA MOMENTO N 4000

N mm 300.000

5.5.FLEXION EN VIGA COMPUESTA CON PRENSASESFUERZO TRACCION Mpa 125,21 125,21 250,41 ESFUERZO COMPRESIN Mpa 104,29 104,29 208,58

BASE ANCHO AREA mm 25 25 TOTAL 50 mm 45 45 90 mm 1125 1125 2.250

INERCIA CARGA MOMENTO mm 189843,75 189843,75 379.688 N 12802 12802 25.604

N mm 960.150 960.1501.920.300

5.6 ENSAYO DE FLEXIN EN MADERA ESTNDAR

No BASE ANCHO 1 50 50

AREA 2500

INERCIA 520833,33

CARGA KN 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,45

ESFUERZO DEFORMACIN DEFORMACIN MOMENTO TRACCION 0,001mm mm N mm Mpa 0,00 0 0 0 4,00 0,0040 87500 4,62 30,00 0,0300 175000 9,24 50,00 0,0500 262500 13,86 66,00 0,0660 350000 18,48 85,00 0,0850 437500 23,11 103,00 0,1030 525000 27,73 123,00 0,1230 612500 32,35 145,00 0,1450 700000 36,97 160,00 0,1600 787500 41,59 185,00 0,1850 875000 46,21 206,00 0,2060 962500 50,83 232,00 0,2320 1050000 55,45 262,00 0,2620 1137500 60,08 296,00 0,2960 1225000 64,70 380,00 0,3800 1304100 68,87

ESFUERZO COMPRESIN Mpa 0 3,85 7,70 11,55 15,40 19,25 23,10 26,94 30,79 34,64 38,49 42,34 46,19 50,04 53,89 57,37

6. DIAGRAMAS:

M (Nmm) 1400000

MOMENTO vs. DEFLEXION

1200000

1000000

800000

600000

400000

200000 Y (mm) 0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00 400.00

0

7. GRAFICOS : 7.1.FLEXION EN VIGA DE MADERA DE 10 mm de alto x 20 mm de ancho

7.2.FLEXION EN VIGA DE MADERA DE 20 mm de alto x 10 mm de ancho

7.3.FLEXION EN VIGA COMPUESTA SIN AGLUTINANTE

7.4. FLEXION EN VIGA COMPUESTA CON AGLUTINANTE

7.5.FLEXION EN VIGA COMPUESTA CON PRENSAS

8. Fotografas 8.1.FLEXION EN VIGA DE MADERA DE 10 mm de alto x 20 mm de ancho

8.2.FLEXION EN VIGA DE MADERA DE 20 mm de alto x 10 mm de ancho

8.3.LEXION EN VIGA COMPUESTA SIN AGLUTINANTE8.4. FLEXION EN VIGA COMPUESTA CON AGLUTINANTE

8.5.FLEXION EN VIGA COMPUESTA CON PRENSAS