UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

ENSAYO DE MATERIALES I

INFORME #3

TEMA:

ENSAYO DE CAMPRENSION Y TRACCION EN MADERA

ALUMNO:

JARAMILLO FREIRE MARCOS ALEXANDER

TERCER SEMESTRE

PARALELO:

2

FECHA DE REALIZACION DE LA PRÁCTICA: 12/10/2015

FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 19/10/2015

SEMESTRE LECTIVO:

2015-2016

1. INTRODUCCION.

La madera es el recurso natural más antiguo empleado por el hombre. Desde siempre le ha proporcionado combustible, herramientas y protección, la madera es un polímero natural de origen orgánico. El nivel con que un material en este caso la madera tiende a doblarse, romperse o presentar grandes fisuras depende de la magnitud de la tensión impuesta.

Cuando una estructura de madera está sometida a fuerzas externas, sin lugar a dudas se afectarán sus dimensiones y en consecuencia su forma y su tamaño. La madera posee propiedades mecánicas que determinan la capacidad para resistir dichas fuerzas. Los valores de estas propiedades se obtienen en el laboratorio sometiendo a la madera a pruebas de esfuerzos, utilizando probetas extraídas de la madera en estudio tanto en estado seco o verde, determinando los valores de los esfuerzos a los que la madera puede ser sometida. El esfuerzo que soporta un cuerpo en general, es llamado tensión o compresión unitaria.

La resistencia de la madera es muy variable dependiente del grado de humedad que tenga. Para obtener resultados confiables se necesitan probetas de madera con un 12% de humedad y con un 30% de humedad, además hay que tomar en cuenta la dirección de las fibras en las que actúan los esfuerzos que está soportando, ya sea en forma paralela o perpendicular a las fibras.

Al ensayar una probeta de madera aplicando una carga paralela a las fibras de la madera el esfuerzo a compresión de la madera no va ser muy alto, esto se explica debido a que la carga que se aplica como esta aplicada paralela a las fibras, las fibras se orientan a un movimiento como de separación y permiten que la carga se aplique normalmente sin un alto grado de resistencia, mientras que al momento de ensayar una probeta de madera aplicando una carga perpendicular a fibras de la madera el esfuerzo a compresión de la madera va ser mucho mayor, esto se justifica debido a que la carga que se aplica al momento de que “choque” con las fibras, ya que actuaran de una forma de obstáculos que no permitirán que la carga se aplique generando una mayor resistencia a compresión de la madera y por ende a un mayor esfuerzo.

La densidad es otro factor que modifica estos resultados. En general para hacer un buen uso de la madera se debe tener en cuenta sus características anisotrópicas, ya que en las direcciones, tangencial y radial sus diferencias resultan ser mínimas mientras que en la dirección perpendicular y paralela a las fibras.

Pero para lograr un resultado excelente en su trabajabilidad hay que tener presente ciertos aspectos relacionados con la forma de corte, curado y secado. Cuando hablamos de las propiedades mecánicas de la madera, tenemos que hacer hincapié en su constitución anatómica. La madera es un material anisótropo formado por tubos huecos con una estructura ideal para resistir tensiones paralelas a la fibra. La madera tiene una muy elevada resistencia a la flexión. La relación resistencia/peso propio es 1.3 veces superior al acero y 10 veces superior al hormigón. La resistencia a la tracción y compresión paralelas a la fibra es buena en la madera. Las resistencias y módulos de elasticidad en la dirección paralela a la fibra son mucho más

elevados que en la dirección perpendicular.La madera es un material muy indicado para trabajar a tracción (en la dirección de las fibras), viéndose limitado su uso únicamente por la dificultad de transmitir estos esfuerzos a las piezas.

Bibliografía:

http://www.cttmadera.cl/wp-content/uploads/2007/03/unidad_1-madera.pdf

2. OBJETIVOS.2.1. OBJETIVO GENERAL:

Realizar el ensayo a tracción de la madera utilizando diferentes probetas: tracción, clivaje y de corte; para poder determinar los esfuerzos a tracción de cada material; Además determinar el esfuerzo y deformación específica a compresión de la madera para concluir si el material es frágil o dúctil.

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS: Mediante el valor de esfuerzo de rotura obtenido determinar si el material es dúctil frágil. Mediante el valor de esfuerzo determinar que probeta es más resistencia a esfuerzos a

tracción y cual es más resistente a esfuerzos de compresión. Comparar los esfuerzos de compresión y tracción.3. EQUIPOS Y MATERIALES.

Equipos:

Maquina Universalde30 tonA=±1kg

CalibradorA=± 0.02mm

Deformímetro

Materiales (madera teca):

Probeta de madera 1

Apreciación.(mm)

a=49,82b=49,32c=200

Probeta de

madera 2

Apreciaci ón(mm):

a=1 49 , 58b=49 , 30c=4 9.42

Probeta de

madera 3

Apreciación(mm):

a=8,94b=4,32

Probeta de

madera 4

1) Seccióntransversal 24,1∗24,64 (mm)2)

Seccióntransversal 24,3∗24,32(mm)

3)Seccióntransversal 24,22∗24,26(mm)

4. PROCEDIMIENTO1. Verificar el estado de los materiales.2. Se enciende la máquina.3. Se toma las medidas de la probeta a ensayar, en este caso al probeta # 1.4. Se procede a ubicar la probeta #1 de ensayo de compresión paralelo a las fibras.5. Se aplica la carga en la probeta.6. Anotamos el valor de las deformaciones en cada intervalo. 7. Retiramos la probeta y observamos los daños o fisuras que se han generado en la

misma.8. Repetimos los pasos para la probeta #2 para el ensayo de compresión perpendicular a

las fibras.9. Procedemos a ensayar la probeta # 3 para el ensayo de tracción paralelo a las fibras,

para lo cual repetimos el mismo procedimiento, se ubica la probeta en la máquina y se procede a la ejecución del ensayo.

10. Retiramos la probeta y continuamos con la siguiente, probeta#4 para el ensayo de tracción perpendicular a las fibras; y repetimos el mismo procedimiento.

11. Luego retiramos la probeta #4, y se da por concluido en ensayo.

5. TABLAS.

Ensayo de compresion paralelo a la fibra

Nº

CargaDeformacio

n

Longitud de

medidaArea

Esfuerzo

Deformacion especifica

P 𝜟 Lm A σ Ɛ

kg N mm*10-2 mm mm2 Mpamm/

mm*10-4

1 0 0 0 155,32457,1

2 0,00 0,000

2 250 2452,5 1 155,32457,1

2 1,00 0,0063 500 4905 2 155,3 2457,1 2,00 0,013

2

4 750 7357,5 3 155,32457,1

2 2,99 0,019

5 1250 12262,5 4 155,32457,1

2 4,99 0,026

6 2000 19620 8 155,32457,1

2 7,98 0,052

7 2750 26977,5 11 155,32457,1

2 10,98 0,071

8 3000 29430 11 155,32457,1

2 11,98 0,071

9 3250 31882,5 13 155,32457,1

2 12,98 0,08410 3500 34335 14 155,3

2457,12 13,97 0,090

11 3750 36787,5 15 155,3

2457,12 14,97 0,097

12 4000 39240 16 155,3

2457,12 15,97 0,103

13 4250 41692,5 17 155,3

2457,12 16,97 0,109

14 4500 44145 19 155,3

2457,12 17,97 0,122

15 4750 46597,5 20 155,3

2457,12 18,96 0,129

16 5000 49050 21 155,3

2457,12 19,96 0,135

17 5250 51502,5 22 155,3

2457,12 20,96 0,142

18 5500 53955 23 155,3

2457,12 21,96 0,148

19 5750 56407,5 24 155,3

2457,12 22,96 0,155

20 6000 58860 25 155,3

2457,12 23,95 0,161

21 6250 61312,5 27 155,3

2457,12 24,95 0,174

22 6500 63765 28 155,3

2457,12 25,95 0,180

23 6750 66217,5 29 155,3

2457,12 26,95 0,187

24 7000 68670 30 155,3

2457,12 27,95 0,193

25 7250 71122,5 32 155,3

2457,12 28,95 0,206

26 7500 73575 33 155,3

2457,12 29,94 0,212

27 7750 76027,5 35 155,3

2457,12 30,94 0,225

28 8000 78480 36 155,3

2457,12 31,94 0,232

29 8250 80932,5 38 155,3

2457,12 32,94 0,245

30 8500 83385 39 155,3

2457,12 33,94 0,251

31 8750 85837,5 41 155,3

2457,12 34,93 0,264

32 9000 88290 42 155,3

2457,12 35,93 0,270

33 9250 90742,5 44 155,3

2457,12 36,93 0,283

34 9500 93195 45 155,3

2457,12 37,93 0,290

35 9750 95647,5 46 155,3

2457,12 38,93 0,296

36

10000 98100 48 155,3

2457,12 39,92 0,309

37

10250

100552,5 49 155,3

2457,12 40,92 0,316

38

10500 103005 51 155,3

2457,12 41,92 0,328

39

10750

105457,5 52 155,3

2457,12 42,92 0,335

40

11000 107910 53 155,3

2457,12 43,92 0,341

41

11250

110362,5 55 155,3

2457,12 44,92 0,354

42

11500 112815 56 155,3

2457,12 45,91 0,361

43

11750

115267,5 58 155,3

2457,12 46,91 0,373

44

12000 117720 59 155,3

2457,12 47,91 0,380

45

12450

122134,5 FALLA 155,3

2457,12 49,71 FALLA

Ensayo de compresion perpendicular a la fibra

Nº

CargaDeformaci

on

Longitud de

medidaArea

Esfuerzo

Deformacion especifica

P 𝜟 Lm A σ Ɛ

kg N mm*10-3 mm mm2 Mpamm/

mm*10-4

1 0 0 0 49,302490,7

7 0,00 0

2 460 4512,6 100 49,302490,7

7 1,81 2,028

3 830 8142,3 200 49,302490,7

7 3,27 4,057

4122

011968,

2 300 49,302490,7

7 4,81 6,085

5142

013930,

2 400 49,302490,7

7 5,59 8,114

6157

015401,

7 500 49,302490,7

7 6,18 10,142

7159

015597,

9 600 49,302490,7

7 6,26 12,170

8166

016284,

6 700 49,302490,7

7 6,54 14,199

9171

016775,

1 800 49,302490,7

7 6,73 16,22710

1760

17265,6 900 49,30

2490,77 6,93 18,256

11

1800 17658 1000 49,30

2490,77 7,09 20,284

12

1820

17854,2 1100 49,30

2490,77 7,17 22,312

13

1860

18246,6 1200 49,30

2490,77 7,33 24,341

14

1900 18639 1300 49,30

2490,77 7,48 26,369

15

1930

18933,3 1400 49,30

2490,77 7,60 28,398

16

1960

19227,6 1500 49,30

2490,77 7,72 30,426

17

1980

19423,8 1600 49,30

2490,77 7,80 32,454

18

2010

19718,1 1700 49,30

2490,77 7,92 34,483

19

2030

19914,3 1800 49,30

2490,77 8,00 36,511

20

2060

20208,6 1900 49,30

2490,77 8,11 38,540

21

2080

20404,8 2000 49,30

2490,77 8,19 40,568

22

2100 20601 2100 49,30

2490,77 8,27 42,596

23

2120

20797,2 2200 49,30

2490,77 8,35 44,625

2 214 20993, 2300 49,30 2490,7 8,43 46,653

4 0 4 725

2160

21189,6 2400 49,30

2490,77 8,51 48,682

26

2180

21385,8 2500 49,30

2490,77 8,59 50,710

Ensayo de traccion paralelo a la fibra

Nº

CargaDeformaci

on

Longitud de

medidaArea

Esfuerzo

Deformacion especifica

P 𝜟 Lm A σ Ɛ

kg N mm*10-2 mmmm

2 Mpamm/

mm*10-4

1 0 0 0 50,8038,6

2 0,00 0

2 20 196,2 1 50,8038,6

2 5,08 0,020

3 40 392,4 3 50,8038,6

2 10,16 0,059

4 60 588,6 5 50,8038,6

2 15,24 0,098

5 80 784,8 7 50,8038,6

2 20,32 0,138

6100 981 9 50,80

38,62 25,40 0,177

7120

1177,2 11 50,80

38,62 30,48 0,217

8140

1373,4 13 50,80

38,62 35,56 0,256

9160

1569,6 14 50,80

38,62 40,64 0,276

10

180

1765,8 16 50,80

38,62 45,72 0,315

11

200 1962 18 50,80

38,62 50,80 0,354

12

220

2158,2 20 50,80

38,62 55,88 0,394

13

240

2354,4 22 50,80

38,62 60,96 0,433

14

260

2550,6 24 50,80

38,62 66,04 0,472

15

280

2746,8 26 50,80

38,62 71,12 0,512

16

300 2943 27 50,80

38,62 76,20 0,531

1 32 3139, 29 50,80 38,6 81,28 0,571

7 0 2 218

340

3335,4 31 50,80

38,62 86,36 0,610

19

360

3531,6 33 50,80

38,62 91,44 0,650

20

380

3727,8 36 50,80

38,62 96,52 0,709

21

430

4218,3 FALLA 50,80

38,62 109,22 Falla

ENSAYO DE TRACCION PERPENDICULAR A LAS FIBRAS

PROBETA

CARGA

CARGA AREA

ESFUERZO

ESFUERZO

PROMEDIO

kgf N mm2

Mpa Mpa

1 170 1.667,70

593,8

2,81 2,66

2 150 1.471,50

587,6

2,5

6. DIAGRAMAS.Ensayo de compresión paralelo a las fibras:

0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.4000.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

ESFUERZO VS DEFORMACION

ESFUERZO VS DEFORMACION Linear (ESFUERZO VS DEFOR-MACION )

DEFORMACION ESPECIFICA (mm/mm)X10-4

ESFU

ERZO

(Mpa

)

ESCALA:x: 1cm=1(mm/mm)x10-4y: 1cm=1Mpa

0 10 20 30 40 50 60 700.00

20000.00

40000.00

60000.00

80000.00

100000.00

120000.00

140000.00

CARGA VS DEFORMACIONCOMPRESION PARALELA

CARGA Y DE-FORMACION

Linear (CARGA Y DEFORMACION )

DEFORMACION (mm/mm)x10-2

CARG

A (N

)

ESCALA:x: 1cm=1(mm/mm)x10-2y: 1cm=1N

7. CALCULOS TIPICOS.

Ensayo de compresión paralelo a las fibras:

MUESTRA Nº1

Carga (N)

Carga=(250 kgf )( 9.81 N1kgf )

Carga=2452,5 N

Área (mm2¿

Ao=(49,82)(49,32)

Ao=2457,12 mm2

Esfuerzo (σ )

σ= PA

σ= 2452,52457,12

σ=0,99=1MPa

Deformación Unitaria

ε= ∆Lm

ε=1 x10−2

155,3

ε=0,006 x10−4(mmmm )

Ensayo de compresión perpendicular a las fibras:

MUESTRA Nº1

Carga (N)

Carga=(460kgf )( 9.8 1 N1 kgf )

Carga=4512,6 N

Área

Ao=(49.42)(50.4)

Ao=2490.77 m m2

Esfuerzo (σ )

σ= PA

σ= 4512,62490,77

σ=1,81MPa

Deformación Unitaria

ε= ∆Lo

ε=100 x 10−2

4 9,3

ε=2,028 10−4(mmmm )

8. CONCLUSIONES. El ensayo de comprensión que se obtuvo la relación que se establece de esfuerzo y la

deformación específica, nos demuestra la existencia de un módulo de elasticidad para luego obtener un esfuerzo característico trazando una paralela a la tangente ya establecida dándonos resultados estable de donde un material de madera sufre una comprensión sin ser deformado, estableciendo un conocimiento la resistencia del material, y como se puede utilizar como material estructural.

La resistencia a la comprensión perpendicular a la orientación de las fibras es más resistente como se demuestra en la gráfica (esfuerzo Vs Deformación especifica) siendo de manera más o menos proporcional a la fuerza aplicada pero que llega a un punto donde el material tiene un daño físico (hundimiento) debido a la que su regidas va disminuyendo progresivamente de acuerdo a la fuerza que se va aplicando, en este ensayo no se produjo rotura.

Se concluye que mientras más carga se aplique a la probeta, mayor esfuerzo se tendrá para la misma, esto se puede observar en las tablas con sus respectivos datos obtenidos de los cálculos.

Se concluyó en la práctica que el sentido de las fibras influye de cierto modo a la hora de calcular los esfuerzos y que al finalizar el ensayo de cada probeta se puede determinar los diferentes tipos de fallas tanto cuando es sometido a tracción paralela a las fibras y cuando es sometido a tracción perpendicular a las fibras ya que estas pueden ser por arrancamiento u otros tipos de fallas.

9. RECOMENDACIONES. Se recomienda estar atentos a la carga y deformación que se obtiene en la máquina de

compresión ya que el no anotar estos datos tan importantes pueden perjudicar la interpretación del gráfico así como el cálculo del esfuerzo, elongación, etc.

En los ensayos es recomendable establecer varias probetas para tener la seguridad que los datos obtenidos no estén errando ya que durante la gráfica puede ser perjudicial y de ese modo prestableciendo una práctica no considerable para los conocimientos a obtener el estudiante.

Tener los materiales en un estado físico que la práctica se establezca con éxito. Establecer, las medidas indicadas y realizar los cálculos ordenados por el docente. En la gráfica establecer una escala considerable para observar las diversas reacciones creadas en la madera.

10. BIBLIOGRAFIA. http://www.utp.edu.co/~gcalle/COMPRESION.pdf http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/512/

A7.pdf?sequence=7 http://www.cuevadelcivil.com/2010/10/metodosenergeticos-energia-de.html http://www.ebah.com.br/content/ABAAAA1B4AA/astm-d143 http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/traccionm3.htm

11. ANEXOS.

Se adjuntan las fotografías del resultado del ensayo en las probetas de madera.

Probeta de madera, fibras paralelas a la carga

- Durante el ensayo

Probeta de madera, fibras perpendiculares a la carga

- Durante el ensayo

Probeta de madera, fibras paralelas a la carga

- Después del ensayo

Probeta de madera, fibras perpendiculares a la carga

- Después del ensayo-

Ensayo paralela a las fibras Ensayo al material clivaje

Ensayo al perpendicular a las fibras

TIPOS DE DEFORMACIÓN O TIPOS DE FALLA DE LA MADERA A COMPRESIÓN

Una de las propiedades que ayuda a la madera a resistir las deformaciones provocadas por las fuerzas externas es la rigidez, cuya medida define al módulo de elasticidad, el cual se calcula como la razón entre el esfuerzo por unidad de superficie y la deformación por unidad de longitud. Compresión paralela a la fibra.

Es la resistencia de la madera al someterse a cargas en dirección paralela a las fibras, se calcula en madera tanto en estado verde (Vv), como en estado seco (Pa), determinando la tensión de rotura, tensión al límite de proporcionalidad y el módulo de elasticidad.

Las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño de Estructuras de Madera, señalan los diferentes valores para la resistencia en compresión y tensión paralela a la fibra, el módulo de elasticidad para maderas de confieras y latí foliadas sin especificar la especie.

Probeta de madera sometida a carga paralela a la fibra. Imagen tomada del sitio: http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/512/A7.pdf?sequence=7

Compresión perpendicular a las fibras.

El tipo de falla que se da en la madera a compresión perpendicular a las fibras se la denomina APLASTAMIENTO

Es la resistencia de la madera cuando es sometida a una carga en dirección perpendicular a la fibra, aplicada en una cara radial. De esta forma se determina la tensión en el límite de proporcionalidad y la tensión máxima.

Madera sometida a compresión perpendicular a las fibras. Imagen tomada del sitio: http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/512/A7.pdf?sequence=7

Propiedades que alteran la resistencia de compresión de la madera.

• A medida que el contenido de humedad aumenta hasta un 30% (punto de saturación de la fibra) la resistencia a la compresión permanece constante.

• Si la humedad disminuye por abajo del punto de saturación de la fibra la resistencia aumenta.

• En este sentido (axial) es de quince a diecisiete veces más que la resistencia en dirección perpendicular a las fibras.

• La resistencia a la compresión perpendicular a las fibras, se relaciona directamente con la dureza y resistencia al corte.

• En las tablas de las NTC se encuentran valores que se obtuvieron en el laboratorio, a saber: el esfuerzo al momento de la ruptura, el esfuerzo al límite de proporcionalidad y el módulo de elasticidad.

Resistencia en flexión estática.

Se considera como la resistencia que surge cuando una viga tiene una carga puntual, aplicada al centro de su claro. De esta forma se determinan los esfuerzos relacionados con el momento (tensión) de rotura, tensión al límite de proporcionalidad y el módulo de elasticidad.

Efectos de la flexión estática, debido a una carga puntual. Imagen tomada del sitio: http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/512/A7.pdf?sequence=7

Valores en resistencia para la flexión estática en (Kg / cm2 ).

• Esfuerzo al momento de la ruptura, éste representa la medida promedio del esfuerzo cuando las fibras estén sujetas a falla, si está trabajando como viga.

• Esfuerzo al límite de proporcionalidad, se presenta cuando la madera está sujeta a un esfuerzo y éste ha llegado a la carga máxima. Si la carga va disminuyendo y la probeta se sigue deformando, quiere decir que en flexión estática la fractura total en la madera no se presenta instantáneamente sino que se desarrolla conforme pasa el tiempo.

• Módulo de elasticidad, es una medida de la rigidez de la madera, significa que si se tiene un módulo de elasticidad alto, se tiene un material rígido esta situación está representada por la pendiente de la recta en la gráfica de la figura 127; además significaría que podemos alargar una pieza unitaria al doble de su longitud sin que se rebase el límite de proporcionalidad. En una prueba a flexión el módulo de elasticidad no se debe tomar como la verdadera ya que los efectos de cortante y flexión se presentan simultáneamente.

Trabajo hasta el límite de proporcionalidad, Las pruebas de laboratorio sobre una probeta de madera sometida a flexión genera datos cuando se llega hasta el límite de proporcionalidad, indicando cuando ocurre la ruptura total y la resistencia relativa de la madera al choque, también indica el choque o energía que puede absorber la madera, cuando ha sufrido deformaciones pequeñas o grandes deformaciones siendo estas del tipo permanente, el trabajo total que realiza la pieza, y se obtiene la resistencia al choque hasta que la pieza sufre una fractura total.

Las deformaciones se consideran según los siguientes casos dependiendo de la longitud de la pieza: L/300 y L/200.

Las piezas pueden estar sometidas a diferentes tipos de cargas:

• Cargas distribuidas.

• Cargas puntuales.

• Dos cargas puntuales sobre una pieza.

Resistencia de la madera al esfuerzo cortante.

Es una medida de la capacidad que tiene una pieza de madera para resistir fuerzas, que tienden a deslizar una parte de la madera sobre la otra.

Resistencia de la madera al esfuerzo cortante, y plano paralelo a las fibras. Imagen tomada del sitio: http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/512/A7.pdf?sequence=7

Cuando el esfuerzo cortante se presenta paralelo a las fibras, produce un plano de falla paralelo a ellas, tangente a los anillos de crecimiento; mientras que si la solicitación es paralela a las fibras se produce un plano de falla perpendicular a los anillos de crecimiento.

Tensión paralela a las fibras.

Se considera como la resistencia de la madera cuando se somete a una carga paralela a las fibras. De ésta forma, una pieza de madera puede ser solicitada por una sola cara a esfuerzos de tensión perpendiculares a las fibras, dependiendo del plano con respecto a los anillos de crecimiento. La

tensión puede estar en forma perpendicular tangencial o bien perpendicular radial.

Tensión en la madera paralela a las fibras o perpendicular a ellas . Imagen tomada del sitio:http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/512/A7.pdf?sequence=7

La rigidez.

Cuando la madera se opone a esfuerzos a los que esté solicitada tratando de mantener su forma y tamaño original se dice que es muy rígida, mientras las que se doblan muy fácilmente se dice que tiene poca rigidez es decir son flexibles. La rigidez de la madera también se llama módulo de elasticidad.

E= fε

Dónde:

E=módulo de elasticidad enkg/cm ²

f =esfuerzo enkg /cm²

Є=deformación unitaria adimensional

Modulo de Elasticidad (E).

Como las deformaciones a compresión y a tensión son diferentes por la anisotropía del material se hace difícil su determinación, además influye mucho en este valor el tipo de especie, la dirección del esfuerzo y la duración de la carga.

Algunas normas extranjeras dan los siguientes valores:

• En dirección axial..............................................E = 100 000 kg/cm2

• En dirección transversal......................................E = 5 000 Kg/cm2

Deformación unitaria.

Al aplicar una fuerza sobre la madera esta empezará a deformarse y a cambiar sus dimensiones originales, este cambio se llama deformación unitaria (ε) se le define como el cambio que sufrió entre sus dimensiones originales.

ε=Δl /l

Dónde :

ε=deformación unitaria

Δl=deformación absolutaen cm

l=dimensiónoriginal encm

Fuente del Anexo

http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/512/A7.pdf?sequence=7

TIPOS DE FALLA A TRACCIÓN EN LA MADERA

Definiremos como falla de un elemento estructural a cualquier situación que impida que el elemento cumpla su función de transmisión de esfuerzos o de retención de presión como se encuentra previsto en el diseño del elemento. Es decir la falla se produce cuando el elemento se torna incapaz de resistir los esfuerzos previstos en el diseño. Esta definición es muy general e implica por lo tanto situaciones muy diversas. Por ejemplo, la presencia de defectos en una soldadura de una tubería que impide que la misma opere a la presión de diseño, constituye una condición de falla. Un álabe de una turbina falla si el álabe se rompe o se deforma excesivamente.

Llamamos modo de falla al fenómeno o mecanismo responsable del evento o condición de falla. En este sentido, los modos de falla que en general pueden afectar a un componente estructural, son:

• Inestabilidad elástica (pandeo local o generalizado)

• Excesiva deformación elástica

• Excesiva deformación plástica (fluencia generalizada)

• Inestabilidad plástica (estricción, pandeo plástico)

• Fatiga de alto ciclo y bajo ciclo

• Corrosión, erosión, corrosión-fatiga, corrosión bajo tensiones, etc.

• Fractura rápida (frágil, dúctil, mixta)