ENSAYO Nº3

ENSAYO DE FLEXION ESTATICA
BASADO EN NCh 987-Of86
LABORATORIO N° 6
DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS:
ENSAYO DE FLEXION ESTÁTICA
Se establece el procedimiento para realizar el ensayo de flexión estática de la madera,
determinando sus propiedades resistentes.
Este procedimiento debe ser aplicado a probetas libres de defectos con un contenido de
humedad superior al punto de saturación de las fibras (estado verde) y/o a probetas con un
contenido de humedad de 12±1% (estado seco).
DEFINICIONES
*Límite de Proporcionalidad: punto del gráfico carga-deformación, en el cual la curva se
desvía de la recta inicial.
*Módulo de Rotura: medida de la máxima capacidad resistente que tiene la probeta para
soportar una carga en forma gradual durante un período corto de tiempo. Es un criterio de
resistencia aceptado mundialmente, aún cuando no corresponde a una tensión real, debido a
que la fórmula con la cual se determina solamente es válida en la zona elástica.
*Módulo de Elasticidad: medida de la resistencia a la deformación axial de la probeta
cuando se la somete a una carga de dirección paralela a las fibras de la madera. Se
determina como la pendiente de la zona lineal del gráfico carga-deformación por debajo del
límite de proporcionalidad. En el caso del ensayo de flexión, se relaciona con la deflexión
debido al cizalle o esfuerzo de corte.
UNIDADES
La tensión se debe expresar en Megapascales (MPa)
PROBETAS
Las probetas deben ser paralelepípedos de 50x50x760 mm medidos con una precisión
de ± 0.3%, y recortados en la forma mostrada en las figuras, con el propósito de producir un
plano de falla por cizalle de 50x50 mm. No deben presentar fallas ni defectos.
La probeta debe tener su eje longitudinal paralelo a la dirección de la fibra con dos de
caras opuestas paralelas a los anillos de crecimiento.
RESUMEN DEL MÉTODO
El método consiste en aplicar una carga continua, a velocidad constante, en la mitad
de la luz de la probeta, midiendo las deformaciones producidas por la aplicación de dicha
carga hasta llegar al punto de rotura.
EQUIPOS Y MATERIALES
9 Máquina de ensayo para flexión, con dispositivo para regular la velocidad de ensayo.
9 Extensómetro
9 Probetas: Paralelepípedos rectos de 50x50x760[mm]. Deben tener su eje longitudinal
paralelo a la dirección de la fibra con dos caras opuestas paralelas a los anillos de
crecimiento. No deben presentar ni fallas ni defectos.
LABORATORIO N° 6 TECNOLOGÍA DE LA MADERA
2° SEMESTRE 2005
ENSAYO DE FLEXION ESTATICA
BASADO EN NCh 987-Of86
PROCEDIMIENTO
1.
Medir la altura h, y el ancho b, de la probeta en el centro de su longitud l.
2.
Utilizar una luz L, de ensayo de 700 [mm] y aplicar la carga en el centro de la luz (Fig.
N°1).
3.
Apoyar la probeta de tal manera que sus extremos sean capaces de seguir libremente
los efectos de la deflexión y que en ellos no se origine roce u otra solicitación ajena a
la flexión.
4.
Usar como elemento de carga un cabezal de metal, de forma y tamaño indicado en la
figura N° 2.
5.
Colocar la probeta sobre los apoyos de modo que la carga sea aplicada en el plano
tangencial más cercano a la médula.
6.
Aplicar la carga en forma continua con una velocidad de ensayo de 2,5[mm/min], no
variando más allá de un 25[%].
7.
Medir la deflexión δ, producida en la mitad de la luz, para cargas progresivas, con
intervalos de carga convenientemente elegidos, de modo que las lecturas que así se
obtengan permitan efectuar la determinación del límite de proporcionalidad, Plp, en
gráfico carga- deformación.
8.
Medir las deflexiones con una precisión de 0,01[mm].
9.
Anotar la carga máxima Q, obtenida durante el ensayo de la probeta.
Fig. Nº 1
Luz de ensayo de flexión estática, para probetas de 50*50[mm]
Fig. Nº 2 Medición de la deflexión del plano neutral en el centro de la probeta
(Medidas en milímetros).
LABORATORIO N° 6 TECNOLOGÍA DE LA MADERA
2° SEMESTRE 2005
ENSAYO DE FLEXION ESTATICA
BASADO EN NCh 987-Of86
CÁLCULOS Y RESULTADOS
1.-
Con los datos de cargas P, y las deformaciones δ, dibujar gráfico de carga (ordenada)
versus deformación (abscisa). Determine el punto (Plp, δlp)
2.-
Determinar la tensión unitaria de flexión en el límite de proporcionalidad flp [Mpa],
mediante la fórmula:
3 Plp L
2 b h2
flp =
Donde:
Plp = carga en el límite de proporcionalidad.
L = luz de ensayo.
b = ancho de la probeta.
h = altura de la probeta.
3.-
Determinar para cada probeta el módulo de rotura a la flexión Rf :
Rf =
3QL
2 b h2
Donde:
Q = carga máxima aplicada.
4.-
Determinar para cada probeta el módulo de elasticidad a la flexión Ef :
Ef =
Plp·L3
4 δlp·b h3
Donde:
δlp = deflexión en el límite de proporcionalidad.
LABORATORIO N° 6 TECNOLOGÍA DE LA MADERA
2° SEMESTRE 2005