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INFORME DE LABORATORIO
INGENIERIA CIVIL[INFORME DE LABORATORIO]
INTRODUCCIN
El presente informe tiene como finalidad hacer una comparacin entre los resultados de distintas maderas que existen en la regin sometidas a ensayos de Flexin, Compresin y Peso Especfico.La madera es un material duro y resistente que se produce mediante la transformacin del rbol. Es un recurso forestal disponible que se ha utilizado durante mucho tiempo como material de construccin.La madera es un material que proviene de un ser vivo, por lo tanto es un recurso renovable dotado de propiedades y caractersticas excelentes para usos estructurales y acabados. Hoy en da, sin embargo, la aparicin de nuevos materiales han desplazado en muchos casos a la madera. Otro factor muy importante que ha llevado a la reduccin en el uso de la madera ha sido la escasez de bosques provocada por la deforestacin.La madera, como recurso natural renovable, ofrece grandes ventajas ambientales favoreciendo procesos de soporte al ecosistema y brindando enormes garantas como materia prima de alto potencial fsico, mecnico y esttico para la construccin.En Pases desarrollados como por ejemplo Estados Unidos la madera es tal vez el material ms antiguo en construccin, sus excelentes resultados y aplicaciones se contemplan en obras arquitectnicas de gran belleza.
En algunos pases de Sudamrica ya ha comenzado a utilizarse con mayor frecuencia de manera estructural, mientras que en el Per se le tiene desestimada y mayormente se usa de manera ornamental y para exportacin.
OBJETIVOS
Realizar el ensayo de compresin para los distintos tipos de madera. Realizar el ensayo de flexin usando probetas para cada tipo madera. Realizar el ensayo de peso especfico semi-hmedo y seco a probetas de madera de diferentes tipos y de bamb. Comparar los resultados obtenidos en laboratorio con los parmetros establecidos en el reglamento. Comparar los resultados obtenidos de los ensayos, con los dems grupos del curso.
MARCO TERICO
1.1. MADERA La madera es la materia prima que ms ha explotado el ser humano desde la Antigedad. Se obtiene de los troncos de diferentes especies de rboles, y sus aplicaciones principales son la construccin, decoracin de interiores, fabricacin de mobiliario y enseres, embalajes, etc. En la actualidad la madera se utiliza muy poco en las construcciones de viviendas debido a que el material en algunas ocasiones no se encuentra en el mismo lugar de la construccin; los trabajadores no estn capacitados para trabajar con este material, etc.
1.2. PARTES DEL TRONCO Mdula o duramen: Formada por clulas muertas que estn muy lignificadas. Su aspecto es seco y duro.
Albura o leo: De aspecto blanquecino, formada por clulas vivas en su parte exterior y es el responsable del transporte de la savia bruta desde la raz del rbol hasta las partes areas. Durante el crecimiento del rbol, las clulas interiores mueren y pasan a engrosar el duramen. Cambium: Capa de clulas vivas entre la albura y la corteza interna. Durante su crecimiento da lugar a la formacin de la albura y a nuevas clulas de la corteza interna Corteza interna: Es por donde circula la savia elaborada; est formada por clulas que poco a poco se desplazan al exterior formando la corteza Externa. Tambin se denomina floema o lber. Corteza externa: Formada por una capa de clulas muertas, que protege al rbol contra las inclemencias del tiempo y del ataque de insectos y parsitos.
1.3. MADERA ESTRUCTURAL 1.3.1. PROPIEDADES RESISTENTES DE LA MADERA: RESISTENCIA A LA COMPRESIN PARALELA:La madera representa gran resistencia a los esfuerzos de compresin paralela a las fibras. La resistencia a la compresin paralela a las fibras es aproximadamente la mitad de su resistencia a la traccin. RESISTENCIA A LA COMPRESIN PERPENDICULAR:Valores del esfuerzo de rotura en compresin paralela a las fibras para ensayos con probetas de laboratorio varan entre 100 y 900 kg/cm2 para maderas. RESISTENCIA A LA TRACCINLa resistencia a la traccin paralela en especmenes pequeos libres de defectos es aproximadamente 2 veces la resistencia a la compresin paralela vara entre 500 y 1500 kg/cm2. RESISTENCIA AL CORTE Perpendicularmente a las fibras la resistencia es de tres a cuatro veces mayor que en la direccin paralela.El esfuerzo de rotura en probetas sometidas a corte paralelo vara entre 25 y 200 kg/cm2. RESISTENCIA A LA FLEXION:La resistencia a la flexin vara entre 200 y 1700 kg/cm2. 1.3.2. GRUPOS Y PROPIEDADES DE MADERAS SEGN REGLAMENTO MODULO DE ELASTICIDADGRUPOPESO (tn/m3)Emin.Kg/cm2Eprom.Kg/cm2
A1.195000130000
B175000100000
C0.95500090000
Bamb--7300095000
TABLA 5.2.2, DEL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONESESFUERZOS ADMISIBLESGRUPOFLEXIONFmTRACCION PARALELAFtCOMPRESIN PARALELAFc//COMPRESIN PERPENDICULARFcCORTE PARALELOFv
A2101451454015
B1501051102812
C1107560158
TABLA 5.2.3, DEL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONESLos valores para el Bamb sealados en la Norma E-100 son:ELEM.FLEXIONFmTRACCION PARALELAFtCOMPRESIN PARALELAFc//COMPRESIN PERPENDICULARFcCORTE PARALELOFv
BAMB501601301310
1.4. MADERAS UTILIZADAS EN EL LABORATORIOPara esta ocasin los tipos de Madera usados son:MADERAS UTILIZADAS PARA CADA GRUPO
ISHPINGO
CAPIRONA
COPAIBA
MOENA
EUCALIPTO
CEDRILLO
CAOBA
BAMBU
DESCRIPCIN DE LA MADERA DEL GRUPO: MOENA MOENA
Nombre cientfico: Aniba amazonica meizFamilia: LauraceaeReino y division: Plantae - AngiospermaeNombre Comercial Internacional: Moena
1.-CARACTERISTICAS DE LA MADERA: DESCRIPCION DEL ARBOL EN PIE:El rbol alcanza una altura total de 32 m, y una altura comercial de 18 - 22 m., con un D.A.P. de 0,6 - 0,9 m. Presenta fuste recto y cilndrico, con ramificaciones a partir del tercio superior formando una copa abierta, algunas veces presenta aletas basales que llegan a alcanzar 2 m. de altura, corteza rugosa de 10 mm. de espesor, de color anaranjado rojiza pardo morado, de sabor astringente, textura compacta y aromtica. DESCRIPCION DE LA MADERA: Color: Amarillo dorado con tonalidades verde claro y franjas oscuras. Grano: Entrecruzado. Textura: Media a fina. Brillo: Medio a alto. Vetado: Bandas alternas brillantes en la seccin tangencial y opaca en la seccin radial, aumentando el color y contraste por el grano entrecruzado. Olor: Aromtico.
2.-RECOMENDACIONES TECNICAS: ASERRIO Y SECADO:La Moena Amarilla es una especie de fcil aserro, sencilla de trabajar con herramientas y mquinas comunes de carpintera; a pesar de tener grano entrecruzado se puede obtener superficie lisas y de buen acabado, usando ngulos de corte de 25, 30 y 35 en el cepillado. El moldurado longitudinal es bueno y el transversal es regular, tiene un comportamiento regular al taladrado y torneado. La madera es moderadamente difcil a fcil de secar al aire, presentando cierta deformacin3.-DURABILIDAD NATURAL Y USOS:La Moena amarilla es una especie con durabilidad natural a la pudricin. Usos: Es empleada para carpintera, pisos machihembrados, estructuras de viviendas, chapas decorativas y parihuelas.
I. MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOSMATERIALES: Se utiliz las siguientes probetas de madera:MADERAS UTILIZADAS PARA CADA GRUPODIMENSIONES
FLEXINCOMPRESINP. ESPECIF.
ISHPINGO5x5x224x6x225x5x5
CAPIRONA5x5x224x6x225x5x5
COPAIBA5x5x224x6x225x5x5
MOENA 5x5x224x6x225x5x5
EUCALIPTO5x5x224x6x225x5x5
CEDRILLO5x5x224x6x225x5x5
CAOBA5x5x224x6x225x5x5
MADERAS UTILIZADAS PARA CADA GRUPODIMENSIONES
COMPRESINP. ESPECIF.
BAMBU (e=0.8)10x4010x40
BAMBU (e=1)12X4012X40
BAMBU (e=1.5)13x4013x40
EQUIPOS: Los equipos utilizados fueron: PRENSA HIDRAULICA: Esta equipo se utiliz para realizar los ensayos a compresin y a flexin BALANZA DIGITAL: Utilizado para el ensayo de Peso Especfico.
HORNO: Utilizado para el ensayo de Peso especfico, colocando las probetas por el perodo de 24 horas.
II. PROCEDIMIENTOENSAYO DE COMPRESION:Para realizar este ensayo utilizamos una muestra de madera (PROBETA DE 5 cm x 5 cm x 22 cm, a nuestro grupo le correspondi llevar una probeta de Moena (Grupo 10) con dichas dimensiones, y fue sometida a una fuerza puntual (Prensa), con el fin de hallar su esfuerzo a la Compresin, del mismo modo se procedi para todos los tipos de madera que llevaron los dems grupos.
Probeta de la madera Moena sometida a compresin.
Las otras maderas ensayadas fueron: ISHPINGO, CAPIRONA, COPAIBA, EUCALIPTO, CEDRILLO, adems se realiz el mismo procedimiento para calcular el esfuerzo a compresin de las muestras de Bamb (para diferentes dimensiones).
Marcas en la fibras despus del ensayo a Compresin
ENSAYO A FLEXION: Para este ensayo utilizamos solo la probeta de madera Cedro de dimensiones 4cmx6cmx22cm, sometida a una fuerza puntual simulada en la maquina compresora (Prensa), como se muestra en la imagen:NOTA:
su dimensin menor es la que se apoya sobre dos apoyos de acero, estando la madera centrada entre ambos, la separacin entre dichos apoyos es de 18 cm, entre ejes. Y la carga puntual debe caer en el centro de nuestra probeta de madera, de ese modo abarcar toda la dimensin22 cm4 cm6 cm
PESO ESPECFICO: Para este caso vamos a calcular el peso especfico semi-hmedo y seco para cada una de las muestras de Bamb y de la maderas. Para las maderas: En este caso utilizamos probetas de 5cmx5cmx5cm. Calculamos su respectivo peso antes y despus de colocarla al horno (el tiempo que permanecer en el horno es por 24 horas).
Para el Bamb: para este caso calculamos el volumen de la muestra del Bamb. Calculamos adems los pesos de la muestra antes y despus de colocarla al horno para que se seque durante 24 hrs a 100 C.
III. DATOS, CLCULOS Y RESULTADOSPARA EL ENSAYO DE COMPRESIN:Se han utilizado las siguientes frmulas:
En el caso de las maderas:
En el caso del Bamb:
RESULTADOS DEL ENSAYO DE COMPRESIN
MADERADIMENSIONESAREAcm2COMPRESION
LARGO(L)ANCHO(A)FUERZA(kg)ESFUERZO(kg/cm2)
ISHPINGO55258000320
CAPIRONA55259500380
COPAIBA55259000360
MOENA 55256000240
EUCALIPTO55256250250
CEDRILLO55253500140
CAOBA55257000280
MADERADIMENSIONESAREACOMPRESION
DIAMETRO()(cm)ESPESOR (e)FUERZAESFUERZO
Bamb 100.835.81
Bamb101
Bamb101.5
INGENIERIA CIVIL[INFORME DE LABORATORIO]
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PARA EL ENSAYO DE FLEXIN:Se han utilizado las siguientes frmulas:
MADERADIMENSIONESFLEXION
BASEALTURALARGOLFUERZAMOMENTOESFUERZO
ISHPINGO6422161810004500281.25
CAPIRONA6422161810004500281.25
COPAIBA64221618325014625914.0625
MOENA 6422161812505625351.5625
EUCALIPTO6422161815006750421.875
CEDRILLO642216185002250140.625
CAOBA6422161812505625351.5625
PARA EL ENSAYO DE PESO ESPECFICO
MADERADIMENSIONESVOLUMENPESO SEMI HUMEDOP.E SEMI HUMEDOPESO SECOP.E. SECO
BASEALTURALARGO
ISHPINGO55512581.150.64976.790.614
CAPIRONA4446449.090.76795.270.725
COPAIBA55512599.140.79376.920.762
MOENA 55512581.260.65082.530.615
EUCALIPTO55512592.180.737118.940.709
CEDRILLO55512566.270.530118.940.480
CAOBA55512584.820.679118.940.657
MADERADIMENSIONESVOLUMENPESO SEMI HUMEDOP.E SEMI HUMEDOPESO SECOP.E. SECO
DIAMETROESPESORALTURA
Bamb 100.8401005.32153.23
0.512142.79
0.142
Bamb 101401256.64221.430.176194.010.154
Bamb 101.5401884.96424.60.225401.560.213
IV. CONCLUCIONES La mayor resistencia a la compresin resulto en la madera Copiaba; con 380 kg/cm2; un resultado elevado, ejemplo de una verdadera madera estructural; mientras la que la madera Cedrillo tuvo una resistencia a la compresin de 140 kg/cm2. Al igual que la conclusin anterior, el Copiaba tuvo el mayor resultado en el ensayo a flexin con un esfuerzo de 914.0625 kg/cm2 y el menor fue del Ficus y Cedrillo con 140.625 Se obtuvo el siguiente cuadro comparativo para los pesos especficos semi-humedo y seco:MADERAISHPINGOCAPIRONACOPAIBAMOENAEUCALIPTOCEDRILLOCAOBABAMBU
PESO ESPECIFICO SEMI-HUMEDO
PESO ESPECFICO SECO
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