8/17/2019 Propiedades Mecánicas Del Eucalipto en Cajamarca
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Propiedades Mecánicas del Eucaliptoen Cajamarca
INTEGRANTES:
- ACOSTA ARRANTES! "os#- COTRINA $I%%AN&E$A! 'ilson- GAMERO $A%ENCIA! Aron- SA%A(AR ESTRA)A! *átima+ SOTO RAICO! Edelmira
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En la actualidad, la construcción de obras civilesha tomado nuevas vías en lo referente a procesosconstructivos y materiales a ser utilizados, por elalza de costos en los materiales de construcciónconvencional. Una de estos caminos ha sido laconstrucción de estructuras con madera por sufactibilidad de construcción y rapidez deejecución
REALIDAD PROBLEMATICA
Debido a la importancia de la madera
hoy en día en el presente trabajo sedeterminaran las principalespropiedades físico-mecánicas de lamadera, tomando como muestra a unade las especies más representativas enla iudad de ajamarca como es elEucalipto.
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O "ETI$O GENERA%:
Determinar las propiedades físico-mecánicas de la madera de Eucalipto de la Ciudad de Ca amarca
O "ETI$OS ESPEC,*ICOS
Determinar el Modulo de Elasticidad de la madera de Eucalipto perpendicular a la fi"ra Determinar el Modulo de Elasticidad de la madera de Eucalipto paralela a la fi"raDeterminar el Modulo de Cortante de la madera de Eucalipto perpendicular a la fi"raDeterminar el Modulo de Cortante de la madera de Eucalipto paralela a la fi"ra
Determinar el esfuer#o de fluencia normal de la madera de Eucalipto perpendicular a la fi"raDeterminar el esfuer#o má$imo normal de la madera de Eucalipto perpendicular a la fi"raDeterminar el esfuer#o de fluencia normal de la madera de Eucalipto paralela a la fi"raDeterminar el esfuer#o má$imo normal de la madera de Eucalipto paralela a la fi"ra
O "ETI$OS
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MARCO TE RICODEFINICIÓN
El eucalipto blanco o albar ! Eucalyptus globulús " es la especie
más frecuente usada de este #$nero, a nivel de ajamarca.%parece de forma natural en las áreas del &avilán, 'embladera,en la parte sierra en #eneral, además es cultivado en el sur deEuropa y alifornia. ()*+E * */E0, 12324
NATURALEZA ANISOTRÓPICA DE LA MADERAa madera es un material anisotrópico , en el sentido de 6ue
tiene propiedades y características diferentes en cada dirección.
as tres orientaciones de eje en la madera son la lon#itudinal, oparalela a la veta, la radial o perpendicular a los anillos decrecimiento7 y la tan#encial o tan#ente a los anillos decrecimiento. ()%) *U8 0% 9E:;89, 122
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PROPIE)A)ES MEC.NICAS )E% E&CA%IPTO
%e&'n la normati(a COPA)T *+, . el procedimiento de los ensa/os mecánicos 0ue sereali#an en madera son los si&uientes1Además recomienda 0ue para resultados 2ptimos se de"a tener en cuenta 0ue elcontenido de 3umedad de la madera sea el * 4
COMPRESI N PARA%E%A A %A *I RA: COPANT /0/COMPRESI N PERPEN)IC&%AR A %A *I RA: COPANT /00CORTE O CI(A%%AMIENTO: COPANT /01
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COMPRESI N PARA%E%A A %A *I RA: COPAN
Determinar el esfuer#o 'ltimo acompresi2n paralela a la fi"ra0ue soporta la madera5 ademásde o"tener el m2dulo deelasticidad del mismo6
• Má0uina uni(ersal deensa/os
•
Deflect2metro
Los ensa/os de compresi2n paralela ala fi"ra se reali#aran en pro"etasconsistentes cada una en un prismarecto de 7 cm de lon&itud5 consecci2n tras(ersal consistente en un
cuadrado de 8cm98cm de lado6
OB:ETI;O
APARATO%
E%PECIME) DE PR
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Procedimiento
• La aplicaci2n de la car&a se 3ace so"re las "ases del prima5 es
decir5 so"re las caras de 8cm98cm5 en forma continua a todo lolar&o del ensa/o5 a ra#2n de 76= mm>min6 Los datos para lacur(a ?uer#a-Deformaci2n se toman 3asta despu@s de la roturade pro"eta6
• Para o"tener resultados uniformes / satisfactorios5 es necesario0ue las roturas se produ#can en el cuerpo de la pro"eta6
• Las roturas por compresi2n se clasifican de acuerdo con las
apariencias de las mismas en la superficie en 0ue apare#can6 Enel caso 0ue 3a/a dos o más roturas5 se descri"en en el orden en0ue ocurrieron / se 3ace un cro0uis de rotura
FIG- 1 f
M1 reac perpend
FIG- 2 f
M2 en m perpend
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La resistencia unitaria en el límite de proporcionalidadse calcula de la forma si&uiente1
D2nde1 Resistencia unitaria en el límite de proporcionalidad5en &>cm1 Car&a en el límite de proporcionalidad en &1 rea de la secci2n tras(ersal de la pro"eta en cm
La resistencia unitaria má$ima se de"e calcularmediante la si&uiente f2rmula1
D2nde1 Resistencia unitaria má$ima en &>cm1 Car&a má$ima soportada por la pro"eta en
&1 %ecci2n tras(ersal de la pro"eta en cm
Para calcular el M2dulo de Elasticidad5 c
de la car&a / las deformaciones leídasD2nde1 M2dulo de Elasticidad5 en &>cm1 Car&a en el límite de proporcionalidad 1 rea de la secci2n tras(ersal de la pro"et
1 Deformaci2n de la pro"eta sufrida "a ocm
Procedimiento y expresi n de res!"t#dos$
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PROCESAMIENTO DE DATOS ENSA%OCOMPRESIÓN PARALELA A LA FI&RA
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% ONGIT&)2cm3 45 Cm
AREA 2cm3 8 c m
Car6a 2763 Elon&aci2n mm Esfuer#o&>cm Elon&aci2n cmDeformaci2n
cm>cm Esfuer#o MPa
8555 *6 8 7 76* 8 7677= 8 F6+4555 *6 G7 76* 7677, ,6G G1555 *68, * 7 76*8, 7677,G8 **6,,/555 *6=+ *=7 76*=+ 7677G 8 *86=+=9555 *6,8 77 76*,8 7677G,8 *+6=0555 *6G 7 76*G 7677+* F68
555 *6+* G7 76*+* 7677+88 ,6 =G;555 *6+G F 7 76*+G 7677++ F*6F+
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% ONGIT&)2cm3 45 Cm
AREA 2cm3 8 cmCar6a2763 Elon&ac i2n mm Esfue r#o &>cm Elon&ac i2n cm Deformaci2n cm>cm Esfue r#o MPa
8555 76F8 7 767F8 7677*,8 F6+4555 76= G7 767= 7677F ,6G G1555 76,= * 7 767,= 7677FG **6,,/555 76G, *=7 767G, 7677 F8 *86=+=9555 76+, 77 767+, 7677 G8 *+6=0555 *67= 7 76*7= 76778F F68
555 *6*8 G7 76**8 76778,8 ,6 =G;555 *6 F 7 76* 7677= F*6F+
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COMPRESI N PERPEN)IC&%AR A %A *I RA: COPANT /00
Determinar la compresi2nperpendicular a la fi"ra6
• Ma0uina uni(ersal de ensa/os• Pie#a metálica maci#a5 0ue sir(e de "a
todo el aparto6
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Procedimiento
• %e coloca la pro"eta centrada so"re la "ase del aparto5 demanera 0ue la fuer#a sea aplicada so"re la cara radial6 %o"rela pro"eta se coloca la pie#a de presi2n5 perfectamentecentrada con la pro"eta / se 3acen descansar so"re su cilindro"asculante los e$tremos de los "ra#os5 uno de los cualesacciona el deflect2metro6
• %e acciona la prensa de modo 0ue una de las crucetas to0ueli&eramente la pie#a de presi2n5 en este instante se a usta eldeflect2metro de modo 0ue todas sus manecillas indi0uencero6 %e acciona nue(amente la prensa a la (elocidad deensa/o de 76Fmm>min6 Esta (elocidad de"e mantenerseconstante a lo lar&o del ensa/o6
•
Durante el ensa/o los operadores de"en pre(erse de unaplanilla complementaria confeccionada a dos columnas5 una delas cuales de"e tener /a impresa5 distri"uida en forma depro&resi2n aritm@tica creciente5 la car&a de ensa/o5 demanera 0ue en cual0uier momento pueda 3acerse una lecturac2moda del deflect2metro correspondiente a cada lectura delnan2metro5 3asta conse&uir 0ue la pie#a de presi2n penetre enla pro"eta una profundidad de 68 mm5 instante en 0ue cesa elensa/o6
FIG- 6 fuente propia
M4 en máquina-com
FIG- 8 fuente propia
M5 en máquina-com
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PROCESAMIENTO DE DATOS ENSA%OCOMPRESIÓN PERPENDICULAR A LA
FI&RA
% ONGIT&)2 3 9 C
% ONGIT&)2 3 9
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% ONGIT&)2cm3 9 Cm
AREA 2cm3 ,8 cmCar6a 2763 Elon&aci2nmm
Esfuer#o&>cm
Elon&aci2ncm
Deformaci2ncm>cm Esfuer#o MPa
8555 76 * *F6FF 767 * 7677G *6F7,=,F4555 76=8 =6=, 767=8 767*F 6=*=F ,1555 76G* 7 767G* 767*= F6+/555 * 8F6FF 76* 767 86 F*=,F9555 *6*F ==6=, 76**F 767 = =68 7F ,0555 *6F G7 76*F 767 = ,6G G
555 *68 +F6FF 76*8 767F7 +6*88=,F;555 *6,F *7=6=, 76*,F 767F = *76 = F ,
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% ONGIT&)2cm3 9
AREA 2cm3 ,8
Car6a 2763 Elon&aci2nmmEsfuer#o
&>cmElon&aci2n
cm
Deformaci2n
cm>cm
Esfuer#oMPa
8555 *6 *F6FF 76* 767 *6F7,=,F4555 *6F8 =6=, 76*F8 767 , 6=*=F ,1555 *6 8 7 76* 8 767 + F6+/555 *68, 8F6FF 76*8, 767F* 86 F*=,F9555 *6=+ ==6=, 76*=+ 767FFG =68 7F ,0555 *6,G G7 76*,G 767F8= ,6G G
555 *6G= +F6FF 76*G= 767F, +6*88=,F;555 6 8 *7=6=, 76 8 767 8 *76 = F ,
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COMPRESI N PARA%E%A A %A *I RA: COPAN
Determinar el esfuer#o 'ltimo0ue soporta el Eucaliptosometido a fuer#as cortantes ode ci#allamiento
• Má0uina uni(ersal de ensa/os
• Dispositi(o de la má0uinapara el corte
• Cali"rador con precisi2n de
76* mm
La muestra es de secci2nirre&ular5 la misma 0ue se aco&ea las normas COPA)T5 / se
muestra a continuaci2n1
OB:ETI;O
APARATO%
E%PECIME) DE PR
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Procedimient
o
• Como en todas las muestras5 el procedimientocompro"ar si la muestra in&resa en el dispositipara finalmente medir la secci2n en la 0ue distcar&a constante. / es apro$imadamente de 8cm
• %e coloca el dispositi(o en la má0uina de ensauni(ersales / se la car&a 3asta 0ue la muestra llrotura6
• %e anota la car&a / se reali#an los cálculos nesacar el esfuer#o 'ltimo resistente de la pro"eta
• a/ 0ue tener en cuenta 0ue la falla por corte ees por esto 0ue es de tipo e$plosi(o6
El esfuer#o 'ltimo se de"e calcular mediante la si&f2rmula1
D2nde1 Esfuer#o 'ltimo al corte5 en &>cm1 Car&a 'ltima en &1 %ecci2n 0ue falla por tracci2n5 en cm
Procedimiento yexpresi n de res!"t#dos
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M>dulo de CorteEl m2dulo de corte es la relaci2n 0ue e$iste entre lasdeformaciones / los esfuer#os desarrollados en el elemento5por solicitaciones de ci#allamiento o corte6 El m2dulo decortante a ni(el mundial5 (aría entre *>*= a *> 8 del M2dulo deElasticidad
Donde1N1 M2dulo de cortanteE1 M2dulo de Elasticidad 1 M2dulo de Poisson
M>dulo de Elasticidad
El m2dulo de Elasticidad puede ser
o"tenido de manera indirecta mediante elensa/o de compresi2n5 este (aria de *7- 7NPA dependiendo de la madure# de lamadera %IJA MARTI)EJ 5 77+
M>dulo de Poisson
El Modulo de Poisson es la relaci2n 0uedeformaci2n lateral / la deformaci2n lonelemento6 En el caso de maderas e$istePoisson /a 0ue relacionan las deformaciodirecciones lon&itudinal5 radial / tan&eensa/os reali#ados 3an reportado (aloresentre 76F 8 a 76 7
PROPIE)A)ES E%.STICAS )E% E&CA%IPTO
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COMPRESI N PARA%E%A A %A *I RA: COPAN
MO)&%O )E E%ASTICI)A) PARA%E%A A %A *I RAEpromHG6 * Npa
El m2dulo de elasticidad se&'n in(esti&aciones pre(iasde"ería estar entre *7NPa / FNPa5 esto puede (ariarse&'n la calidad de la madera5 su edad5 / su contenidode 3umedad6
M )&%O CORTANTE PARA%E%A
El m2dulo cortante es i&ual a 6+F NPa5(alor referencial de 76 7 como coeficienteEste (alor depende de i&ual manera de la madera5 su edad / su contenido de 3umed
M )&%O )E E%ASCTICI)A) PERPEN)IC&%AR A %A*I RAEpromH8* 6=F Mpa
El m2dulo de elasticidad se&'n in(esti&aciones pre(iasde"ería estar entre * NPa / F NPa5 esto puede (ariarse&'n la calidad de la madera5 su edad5 / su contenidode 3umedad6
M )&%O CORTANTE PERPEN)I
El m2dulo cortante es i&ual a *+ 6 MP(alor referencial de 76F 8 como coeficieEste (alor depende de i&ual manera de lamadera5 su edad / su contenido de 3ume
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CO)CL.13&/a.• El módulo de elasticidad promedio perpendicular a la =bra es
de [email protected] )/a.• El módulo cortante paralela a la =bra es de 1.
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