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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL ENSAYO DE MATERIALES I INFORME DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO

BRYAN DAVID ALQUINGA ESPINOSA DIEGO DAVID USIÑA FREIRE INFORME N° 03

DATOS DE LA PRÁCTICA compresión y tracción en madera Práctica No. 03 DATOS DEL ALUMNO Bryan Alquinga Espinosa Diego Usiña Freire Semestre: 3°

Paralelo: 3°

Grupo No. 10 DATOS DE CALENDARIO Fecha de Realización: 12/10/2018 Fecha de Entrega: 19/10/2018 DATOS DE CURSO Día y Hora de Práctica: viernes de 11:00 am – 14:00 pm

Periodo Semestral Actual: 2018 – 2019

1.- INTRODUCCIÓN

Existen miles de especies de árboles, sin embargo, la madera que se utiliza de manera estructural proviene de unas cuantas decenas de especies seleccionadas. La madera que se utiliza en la construcción se clasifica en dos grupos: las coníferas, mal llamadas arboles de madera blanca y las latifoliadas o de madera dura. Entre la madera blanca se encuentran los pinos y las piccas y entre la madera dura están los encinos y los arces. (Recursosbiblio.url.edu.gt, 2018) La madera para construcción se puede clasificar según sus dimensiones y uso. Las clasificaciones principales son madera de sierra, vigas y largueros, postes y vigas grandes y madera para piso y cubiertas. La madera es un material muy utilizado en la construcción por esta razón es necesario un proceso de ensayo para poder determinar sus propiedades mecánicas. En este ensayo se podrá determinar si la madera es un material isotrópico o anisotrópico. Los materiales isotrópicos se los define como materiales donde sus propiedades mecánicas y térmicas son las mismas en todas las direcciones. Los materiales isotrópicos pueden tener estructuras microscópicas homogéneas o no homogéneas. Mientras que los materiales anisotrópicos son materiales donde sus propiedades mecánicas son diferentes en diferentes direcciones. En general, las propiedades mecánicas de los materiales anisotrópicos no son simétricas con respecto a ningún plano o eje. (Angulo, 2018) Los métodos utilizados en el ensayo de madera serán las de “ensayo paralelo a las fibras” y “ensayo perpendicular a las fibras” ya sea en tracción o compresión. En el caso del ensayo de compresión paralela a las fibras las normas ASTM D 143 expresan que las muestras ensayadas deben tener una dimensión de 50x50x150 mm, además, la carga se aplicará a través de una placa de rodamiento metálica de 50 mm de ancho, colocado a lo largo de la superficie superior de la muestra a distancias iguales desde los extremos y en ángulos rectos a la longitud. La carga se aplicará continuamente a lo largo de la prueba a una velocidad de movimiento de la cruceta de (0,305 mm) /min. (Astm.org, 2018) Mientras que en el ensayo de compresión paralela a las fibras las normas ASTM D 143 expresan que el tamaño de las muestras deben ser de 50x50x63 mm y la carga se aplicará continuamente a lo largo de la prueba a una velocidad de movimiento de la cruceta de (0,6 mm) /min. (Astm.org, 2018).

2.- OBJETIVOS Objetivos generales: •

Determinar las diferentes propiedades físicas y mecánicas de la madera a ser sometida a esfuerzos de compresión y tracción.

•

Realizar un análisis comparativo de la resistencia a compresión y tracción de la madera.

Objetivos específicos: •

Visualizar el comportamiento de la madera al ser sometida a compresión perpendicular a sus fibras.

•

Visualizar el comportamiento de la madera al ser sometida a compresión paralela a sus fibras.

•

Demostrar experimentalmente que la madera es un material anisotrópico.

3.- EQUIPOS, MATERIALES Y HERRAMIENTAS Tabla # 1: Equipos EQUIPO:

APRECIACIÓN Y CAPACIDAD:

FOTOGRAFÍA: Fotografía # 1: Maquina universal

A ± 1 kg Maquina universal

C: 30 ton

Fuente: Cueva K. (2018)

Fotografía # 2: Deformímetro lineal para compresión paralela a la fibra

Deformímetro lineal para

A ± 0.01 mm

compresión paralela a la fibra

Fuente: Cueva K. (2018) Fotografía # 3: Deformímetro lineal para compresión perpendicular a la fibra

Deformímetro lineal para compresión perpendicular a la

A ± 0.001 mm

fibra

Fuente: Cueva K. (2018) Fotografía # 4: Deformímetro lineal para tracción paralela a la fibra

Deformímetro lineal para tracción paralela a la fibra

A ± 0.0001 in

Fuente: Cueva K. (2018)

Fotografía # 5: Calibrador

Calibrador

A ± 0.02 mm

Fuente: Cueva K. (2018) Fuente: Alquinga B. (2018) Tabla # 2: Materiales MATERIAL:

MEDIDA Y NORMATIVA:

FOTOGRAFÍA: Fotografía # 6: Muestra de madera de laurel normalizada para ensayo de

Muestra de madera

𝑎 = 49,56 (𝑚𝑚)

de laurel normalizada

𝑏 = 49,72 (𝑚𝑚)

compresión paralela a las fibras

para ensayo de compresión paralela

ℎ = 200,20 (𝑚𝑚)

a las fibras

𝐿 𝑚 = 150 (𝑚𝑚) Norma: ASTM D143 Fuente: Cueva K. (2018) 𝑎 = 49,56 (𝑚𝑚) Fotografía # 7: Muestra de madera de 𝑏 = 49,72 (𝑚𝑚)

Muestra de madera

𝑎, = 49,78(𝑚𝑚)

laurel normalizada para ensayo de compresión perpendicular a las fibras

de laurel normalizada para ensayo de compresión

𝑏, = 50,80(𝑚𝑚) ℎ = 200,20 (𝑚𝑚)

perpendicular a las fibras

𝐿 𝑚 = 150 (𝑚𝑚)

Norma: ASTM D143

Fuente: Cueva K. (2018)

Fotografía # 8: Muestra de madera de laurel normalizada para ensayo de tracción paralela a las fibras

𝑎 = 9,28 (𝑚𝑚) Muestra de madera

𝑏 = 4,68 (𝑚𝑚)

de laurel normalizada

ℎ = 420,30 (𝑚𝑚)

para ensayo de tracción paralela a las fibras

𝐿 𝑚 = 50,80 (𝑚𝑚) Norma: ASTM D143

Fuente: Cueva K. (2018) Fotografía # 9: Muestra de madera de 1) 𝑎 = 9,28(𝑚𝑚) 𝑏 = 25,30(𝑚𝑚) ℎ = 49,54 (𝑚𝑚)

laurel normalizada para ensayo de tracción perpendicular a las fibras

2) 𝑎 = 24,80(𝑚𝑚) 𝑏 = 25,10(𝑚𝑚)

Muestra de madera

ℎ = 49,64 (𝑚𝑚)

de laurel normalizada para ensayo de tracción perpendicular a las fibras

3) 𝑎 = 24,48(𝑚𝑚) 𝑏 = 24,86(𝑚𝑚) ℎ = 49,82 (𝑚𝑚) 4) 𝑎 = 24,82(𝑚𝑚) 𝑏 = 24,68(𝑚𝑚) ℎ = 49,58 (𝑚𝑚)

Norma: ASTM D143

Fuente: Cueva K. (2018)

Fuente: Alquinga B. (2018)

4.- PROCEDIMIENTO Tabla # 3: Procedimiento 1. Colocar la muestra de laurel normalizada Fotografía # 10: compresión paralela a

para el ensayo de compresión paralela a las

las fibras

fibras en su respectivo deformímetro de tal modo que este bien ajustado a este y luego ubicarlo en la máquina universal para luego aplicar las cargas. 2. Aumentar la carga de 500 kg en 500 kg y anotar

las

lecturas

que

marca

del

deformímetro respectivamente, las cuales se deben tomar en cuenta junto con la apreciación del deformímetro, en este caso de 1𝑥10−2 mm. 3. Anotar la lectura a la cual se produjo la falla con su respectiva deformación e identificar qué tipo de falla se produjo para la Fuente: Cueva K. (2018)

compresión paralela

Fotografía # 11: compresión perpendicular a las fibras.

4. A continuación, proceder a ensayar la muestra de laurel normalizada para ensayo de compresión perpendicular a las fibras, para ello la colocamos en su respectivo deformímetro. 5. Tomar los datos de las lecturas de cada carga necesaria para deformar cada vez 0.1𝑥10−3 mm. 6. Anotar la carga para la cual se produjo la deformación de la falla e identificar el tipo de falla para la compresión perpendicular a las fibras.

Fuente: Cueva K. (2018)

Fotografía # 12: tracción paralela a las fibras 7. Seguidamente

proceder

a

ensayar

la

muestra de laurel normalizada para ensayo de tracción paralela a las fibras, para lo cual la colocamos y ajustamos en su respectivo deformímetro. 8. Se toman las lecturas de deformación aumentando la carga de 20 kg en 20 kg, tomando en cuenta que las lecturas son dadas para la apreciación del deformímetro, en este caso de 1𝑥10−4 in. 9. Anotar el valor a la cual se produjo la falla con su respectiva deformación e identificar qué tipo de falla se produjo para la tracción Fuente: Cueva K. (2018)

Fotografía # 13: tracción perpendicular a las fibras

paralela a las fibras.

10. Por último, ensayar la muestra de laurel normalizada para ensayo de tracción perpendicular a la fibra, para lo cual la colocamos y ajustamos en su respectivo deformímetro. 11. Para este caso, se van a ensayar 4 muestras, de las cuales se observará si las tres primeras están en un intervalo parecido o de lo contrario se ensaya la cuarta, en caso de que un valor este muy alejado de los valores que están en el intervalo, eliminar esa carga

Fuente: Cueva K. (2018)

y sacar promedio de las 3 cargas.

5.- DATOS TABULADOS Tabla #4: Compresión paralela a las fibras. No

Carga

Deformación

P

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

kg

N

lectura

0,00 500,00 1000,00 1500,00 2000,00 2500,00 3000,00 3500,00 4000,00 4500,00 5000,00 5500,00 6000,00 6500,00 7000,00 7459,00

0,00 5000,00 10000,00 15000,00 20000,00 25000,00 30000,00 35000,00 40000,00 45000,00 50000,00 55000,00 60000,00 65000,00 70000,00 74590,00

0,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 8,00 11,00 14,00 15,00 16,00 18,00 19,00 22,00 25,00 55,00

Carga P

No kg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

0,00 163,00 375,00 711,00 994,00 1237,00 1407,00 1583,00 1702,00 1796,00 1897,00 1940,00 1999,00 2065,00 2118,00 2157,00 2182,00 2203,00 2228,00 2281,00 2299,00 2314,00 2326,00 2373,00 2374,00 2396,00

N 0,00 1630,00 3750,00 7110,00 9940,00 12370,00 14070,00 15830,00 17020,00 17960,00 18970,00 19400,00 19990,00 20650,00 21180,00 21570,00 21820,00 22030,00 22280,00 22810,00 22990,00 23140,00 23260,00 23730,00 23740,00 23960,00

Δ 𝟏 ∗ 𝟏𝟎−𝟐 (mm) 0,00 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,08 0,11 0,14 0,15 0,16 0,18 0,19 0,22 0,25 0,55

Longitud de medida Lm mm

Sección Transversal

a mm

150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 150,00 49,56 Fuente: Alquinga B. (2018)

Esfuerzo

Deformación Específica

b mm

A 𝑚𝑚2

δ MPa

ε mm/mm(%)

49,72 49,72 49,72 49,72 49,72 49,72 49,72 49,72 49,72 49,72 49,72 49,72 49,72 49,72 49,72 49,72

2464,12 2464,12 2464,12 2464,12 2464,12 2464,12 2464,12 2464,12 2464,12 2464,12 2464,12 2464,12 2464,12 2464,12 2464,12 2464,12

0,00 2,03 4,06 6,09 8,12 10,15 12,17 14,20 16,23 18,26 20,29 22,32 24,35 26,38 28,41 30,27

0,00 0,01 0,02 0,03 0,03 0,04 0,05 0,07 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,15 0,17 0,37

Tabla #5: Compresión perpendicular a las fibras. Longitud de Deformación Sección Transversal medida Δ Lm a b A 𝟏 ∗ 𝟏𝟎−𝟑 lectura mm mm mm 𝑚𝑚2 (mm) 0,00 0,00 49,64 49,78 50,80 2528,82 100,00 0,10 49,64 49,78 50,80 2528,82 200,00 0,20 49,64 49,78 50,80 2528,82 300,00 0,30 49,64 49,78 50,80 2528,82 400,00 0,40 49,64 49,78 50,80 2528,82 500,00 0,50 49,64 49,78 50,80 2528,82 600,00 0,60 49,64 49,78 50,80 2528,82 700,00 0,70 49,64 49,78 50,80 2528,82 800,00 0,80 49,64 49,78 50,80 2528,82 900,00 0,90 49,64 49,78 50,80 2528,82 1000,00 1,00 49,64 49,78 50,80 2528,82 1100,00 1,10 49,64 49,78 50,80 2528,82 1200,00 1,20 49,64 49,78 50,80 2528,82 1300,00 1,30 49,64 49,78 50,80 2528,82 1400,00 1,40 49,64 49,78 50,80 2528,82 1500,00 1,50 49,64 49,78 50,80 2528,82 1600,00 1,60 49,64 49,78 50,80 2528,82 1700,00 1,70 49,64 49,78 50,80 2528,82 1800,00 1,80 49,64 49,78 50,80 2528,82 1900,00 1,90 49,64 49,78 50,80 2528,82 2000,00 2,00 49,64 49,78 50,80 2528,82 2100,00 2,10 49,64 49,78 50,80 2528,82 2200,00 2,20 49,64 49,78 50,80 2528,82 2300,00 2,30 49,64 49,78 50,80 2528,82 2400,00 2,40 49,64 49,78 50,80 2528,82 2500,00 2,50 49,64 49,78 50,80 2528,82 Fuente: Alquinga B. (2018)

Esfuerzo

Deformación Específica

δ

ε

MPa

mm/mm(%)

0,00 0,64 1,48 2,81 3,93 4,89 5,56 6,26 6,73 7,10 7,50 7,67 7,90 8,17 8,38 8,53 8,63 8,71 8,81 9,02 9,09 9,15 9,20 9,38 9,39 9,47

0,00 0,20 0,40 0,60 0,81 1,01 1,21 1,41 1,61 1,81 2,01 2,22 2,42 2,62 2,82 3,02 3,22 3,42 3,63 3,83 4,03 4,23 4,43 4,63 4,83 5,04

Tabla #6: Tracción paralela a las fibras. Longitud Deformación de Sección Transversal medida

Carga

No

Δ

P

Esfuerzo

Deformación Específica

Lm

a

b

A

δ

ε

kg

N

lectura

𝟏 ∗ 𝟏𝟎−𝟒 pulg

𝟏 ∗ 𝟏𝟎−𝟒 (mm)

mm

mm

Mm

𝑚𝑚2

MPa

mm/mm(%)

1

0,00

0,00

0,00

0,00

0,00

50,00

9,28

4,64

43,06

0,00

0,00

2

20,00

200,00

10,00

0,00

0,03

50,00

9,28

4,64

43,06

4,64

0,05

3

40,00

400,00

30,00

0,00

0,08

50,00

9,28

4,64

43,06

9,29

0,15

4

60,00

600,00

48,00

0,00

0,12

50,00

9,28

4,64

43,06

13,93

0,24

5

80,00

800,00

56,00

0,01

0,14

50,00

9,28

4,64

43,06

18,58

0,28

6

100,00 1000,00 120,00 1200,00

70,00

0,01

0,18

50,00

9,28

4,64

43,06

23,22

0,36

86,00

0,01

0,22

50,00

9,28

4,64

43,06

27,87

0,44

140,00 1400,00 160,00 1600,00

96,00

0,01

0,24

50,00

9,28

4,64

43,06

32,51

0,49

135,00

0,01

0,34

50,00

9,28

4,64

43,06

37,16

0,69

180,00 1800,00 200,00 2000,00

150,00

0,02

0,38

50,00

9,28

4,64

43,06

41,80

0,76

163,00

0,02

0,41

50,00

9,28

4,64

43,06

46,45

0,83

220,00 2200,00 240,00 2400,00

172,00

0,02

0,44

50,00

9,28

4,64

43,06

51,09

0,87

184,00

0,02

0,47

50,00

9,28

4,64

43,06

55,74

0,93

260,00 2600,00 280,00 2800,00

190,00

0,02

0,48

50,00

9,28

4,64

43,06

60,38

0,97

209,00

0,02

0,53

50,00

9,28

4,64

43,06

65,03

1,06

300,00 3000,00 322,00 3220,00

228,00

0,02

0,58

50,00

9,28

4,64

43,06

69,67

1,16

0,02

0,63

50,00

9,28

4,64

43,06

74,78

1,26

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

248,00

Fuente: Alquinga B. (2018)

Tabla #7. Tracción perpendicular a las fibras. Carga No

1 2 3

Sección Transversal

P

Esfuerzo

Esfuerzo Medio

a

b

A

δ

δm

mm

𝑚𝑚2

MPa

MPa

3,74 4,05 4,65

4,15

kg

N

mm

231,00 252,00 28,00

2310,00 2520,00 2850,00

24,40 24,80 24,82

25,30 617,32 25,10 622,48 24,68 612,56 Fuente: Alquinga B. (2018)

6.- DIAGRAMAS Diagrama # 1: compresión paralela a las fibras Compresión paralela a las fibras 35

30

𝜎𝑢 = 30,27 𝑀𝑃𝑎 25

𝜎𝑒 = 12,17 𝑀𝑃𝑎 20

𝐸 = 25350 𝑀𝑃𝑎

Esfuerzo-deformación específica

𝑒% =0,37%

15

10

5

0 0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Deformación específica % (mm/mm)

Fuente: Alquinga B. (2018)

0.3

0.35

0.4

Diagrama # 2: compresión perpendicular a las fibras Compresión perpendicular a las fibras 10

𝜎𝑢 = 9,47 𝑀𝑃𝑎 8

𝜎𝑒 = 4,89 𝑀𝑃𝑎 6

𝐸 = 524,69 𝑀𝑃𝑎

𝑒% =5,04% 4

Esfuerzo-deformación específica 2

0 0

1

2

3

4

deformación específica % (mm/mm)

Fuente: Alquinga B. (2018)

5

6

Diagrama # 3: tracción paralela a las fibras Tracción paralela a las fibras

80

𝜎𝑢 = 74,78 𝑀𝑃𝑎 70

60

50

40

𝜎𝑒 = 32,51 𝑀𝑃𝑎 𝐸 = 7490,32 𝑀𝑃𝑎 Esfuerzo-deformación específica

30

𝑒% =1,26%

20

10

0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

Deformación específica % (mm/mm)

Fuente: Alquinga B. (2018)

1

1.2

1.4

7.- CÁLCULOS REPRESENTATIVOS Tabla #8: cálculos representativos Compresión paralela a las fibras Cálculo del área

Cálculo del esfuerzo 𝑭 𝑨 5000,00(𝑁) 𝜹= = 2,03 𝑀𝑃𝑎 2464,12(𝑚𝑚)2

𝑨= 𝑎∗𝑏

𝜹=

𝑨 = 49,56 (𝑚𝑚) ∗ 49,72(𝑚𝑚) 𝑨 = 2464,12 (𝑚𝑚)2 Cálculo de la deformación específica 𝜺=

∆𝑙 𝑙𝑚

𝜺=

0,02(𝑚𝑚) 𝑚𝑚 ∗ 100(%) = 0,01 ( ) (%) 150,00(𝑚𝑚) 𝑚𝑚

Donde 𝑨 → á𝑟𝑒𝑎 (𝑚𝑚)2

𝒍𝒎 → 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 (𝑚𝑚)

𝒂 → 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 (𝑚𝑚)

𝜟𝒍 → 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 (𝑚𝑚)

𝒃 → 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑜 (𝑚𝑚)

𝜹 → 𝐸𝑠𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑜 (𝑀𝑃𝑎) 𝑚𝑚

𝜺 → 𝑑𝑒𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎 (𝑚𝑚) (%)

𝑭 → 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 (𝑁)

Cálculo del módulo de elasticidad y elongación para la compresión paralela a las fibras 𝒎=𝒌= 𝒌=

𝒚𝟐 − 𝒚𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟎 𝒙𝟐 − 𝒙𝟏

12,17 − 2,03 ∗ 100(%) = 25350𝑀𝑃𝑎 0,05 − 0,01

𝒆% =

𝑙𝑓 ∗ 100 𝑙𝑚

𝒆% =

0,55(𝑚𝑚) ∗ 100(%) = 0,37(%) 150,00(𝑚𝑚)

Cálculo del módulo de elasticidad y elongación para la compresión perpendicular a las fibras 𝒎=𝒌= 𝒌=

𝒚𝟐 − 𝒚𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟎 𝒙𝟐 − 𝒙𝟏

4,89 − 0,64 ∗ 100(%) = 524,69𝑀𝑃𝑎 1,01 − 0,20

𝒆% = 𝒆% =

𝑙𝑓 ∗ 100 𝑙𝑚

2,50(𝑚𝑚) ∗ 100(%) = 5,04(%) 49,64(𝑚𝑚)

Cálculo de la elongación para la tracción paralela a las fibras 𝒎=𝒌= 𝒌=

𝒚𝟐 − 𝒚𝟏 ∗ 𝟏𝟎𝟎 𝒙𝟐 − 𝒙𝟏

𝒆% =

32,51 − 9,29 ∗ 100(%) = 7490,32𝑀𝑃𝑎 0,46 − 0,15

𝑙𝑓 ∗ 100 𝑙𝑚

𝒆% =

0,63(𝑚𝑚) ∗ 100(%) = 1,26(%) 50,00(𝑚𝑚)

Donde: 𝒚𝟏 → 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑦 (𝑀𝑃𝑎) 𝒚𝟐 → 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑦 (𝑀𝑃𝑎) 𝑚𝑚 𝒙𝟐 → 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑥 ( ) (%) 𝑚𝑚 𝑚𝑚 𝒙𝟏 → 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑒𝑗𝑒 𝑥 ( ) (%) 𝑚𝑚 𝒆% → 𝑒𝑙𝑜𝑛𝑔𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (%) 𝒌 → 𝑚ó𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑 𝑒𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝑀𝑃𝑎) 𝑙𝑓 → 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 (%) Fuente: Alquinga B. (2018) 8.- CONCLUSIONES •

Mediante los resultados obtenidos se puede concluir que la madera es un material anisotrópico ya que sus características como la resistencia a la deformación, entre otras variaron de acuerdo a la dirección de sus fibras. Se observo que en la

compresión

paralela a las fibras el esfuerzo que se necesito para ser deformada es de 37,27 MPa lo cual es mayor a compresión perpendicular en donde el esfuerzo fue de 9,47 MPa, y de igual manera la elasticidad en las fibras perpendiculares es mayor ya que requiere de un esfuerzo menor para ser deformada. •

Para considerar a un material como dúctil o frágil, se debe tener en cuenta su porcentaje de deformación específica, si este es mayor al 5% se considera dúctil, y si es menor al 5% se lo considera frágil, de esta práctica se puede concluir que la madera es un material frágil cuando se lo ensaya en tracción y compresión perpendicular a las fibras en donde para la tracción se obtuvo el 1.26% y para la compresión el 0,37% en cambio es más dúctil cuando se lo ensayo de manera paralela a las fibras dándonos una 𝑒% = 5,04% de deformación específica, lo cual es mayor al 5%.

•

En la tracción paralela a las fibras el módulo de elasticidad del material (madera) fue de 𝐸 = 7490,32 𝑀𝑃𝑎 y el que obtuvo un menor modulo elástico fue el de la compresión

perpendicular a las fibras dándonos un valor de 𝐸 = 524, 69 𝑀𝑃𝑎, se puede concluir mediante estos resultados que cuando la fuerza es aplicada en manera de tensión y paralela a las fibras del material (madera) este tiende a ser más elástico a pesar de que su elongación es menor al 5% (frágil). •

La elasticidad de la compresión paralela a las fibras llega hasta un esfuerzo de 12,17 𝑀𝑃𝑎 y la elasticidad de la compresión perpendicular a las fibras hasta un esfuerzo de 4,89 𝑀𝑃𝑎 lo cual quiere decir que las fibras perpendiculares van a tender a ser más elásticas, ya que requieren de un esfuerzo menor.

•

Se puede concluir que la resistencia de la madera depende de cómo esté sometida la fuerza ya sea perpendicular a las fibras o paralelas a las fibras. En este caso el que mayor resistencia nos ofrece es la compresión con carga de 74590,00 N que en este caso se encuentra paralela a las fibras.

9.- RECOMENDACIONES •

Inspeccionar las muestras antes de realizar los ensayos, ya que algunas de las muestras pueden tener un fallo de compresión y cizallamiento paralelo al grano o un fallo laminación laminar o barrenado.

•

Tomar en cuenta que la madera es un material orgánico y en su composición se presenta un porcentaje de humedad, el cual afecta severamente la resistencia del material ante esfuerzos de compresión y tracción. Por esta razón se debe seguir un proceso para eliminar la humedad de la madera y poder ensayar el material adecuadamente.

10.- ANEXOS Tabla # 9. Fotos de las diferentes fallas de cada muestra de madera normalizada de laurel.

Fuente: Cueva K. (2018) Fuente: Alquinga B. (2018)

Tipos de falla de compresión. •

Aplastamiento. - Este término se usará cuando el plano de ruptura sea

aproximadamente horizontal.

•

División de Cuña. - La dirección de la división será radial o tangencial.

•

Cizallamiento. - este término se utilizará cuando el plano ruptura hace un ángulo

de más de 45° con la parte superior de la muestra.

•

División. -este tipo de falla ocurre generalmente en las muestras que tienen

defectos internos antes de la prueba y será la base para eliminar la muestra. •

Compresión y cizallamiento paralelo al grano. - este fallo suele presentarse en

trozos del grano y será la base para la eliminación de la muestra. •

Laminación laminar o barrenado. - este tipo de fallo generalmente se asocia con

un exceso de humedad en los extremos de la muestra, el corte incorrecto de la muestra, o ambos. Este no es un tipo aceptable de falla y usualmente se asocia con una carga reducida. Se debe considerar las condiciones correctivas cuando se observa este tipo

de fallo.

11.- BIBLIOGRAFÍA •

Recursosbiblio.url.edu.gt.

(2018).

[online]

Obtenido

de:

http://recursosbiblio.url.edu.gt/publicjlg/biblio_sin_paredes/fac_arqui/dis_simpli_estru c/01.pdf [Accessed 18 Oct. 2018]. •

Angulo, G. (2018). ENSAYO DE COMPRESION PARA MADERA. [online] Academia.edu.

Obtenido

de:

http://www.academia.edu/18616693/ENSAYO_DE_COMPRESION_PARA_MADE RA [Accessed 18 Oct. 2018]. •

Astm.org. (2018). ASTM D143 - 14 Standard Test Methods for Small Clear Specimens of Timber. [online] Obtenido de: https://www.astm.org/Standards/D143.htm [Accessed 18 Oct. 2018].