Ensayo a la Flexion

ENSAYO A LA FLEXION

IMPORTANCIA (En la madera y acero)

En el ámbito académico es fundamental el ensayo de flexión, ya que se estudia el comportamiento de las vigas profundizando el concepto de flexión pura y la ley de Hooke, estos conceptos son plasmados en los gráficos de esfuerzo vs deformación en nuestro caso de flexión, de esta manera podemos analizar el comportamiento de la madera siendo un caso particular ya que esta sufre grandes deformaciones sin llegar a su punto de ruptura, podemos evaluar también concreto, el cual es muy débil a la flexión, evaluamos estos comportamientos en  vigas a las que se le pueda aplicar fuerzas externas normalmente en L/2; en el ámbito practico es muy importante ya que se afianzan los conocimientos teóricos, esto nos lleva a tomar decisiones importantes , pues actuaríamos con conceptos científicos y reales acerca de nuestros materiales de interés, las vigas en este ensayo son un prototipo menor que relaciona el comportamiento real de una estructura de soporte ya sea de madera o de concreto.

Por ejemplo: la madera es un material dúctil y por ende es muy utilizado en la construcción, ya que no genera demasiado riesgo pues sus componentes resisten grandes cargas y siempre vuelve a su forma original, tiene aplicaciones muy importantes como por ejemplo en la construcción de andamios (Fig.5) los cuales soportan las cargas de los trabajadores en grandes alturas, cabe resaltar que para el manejo de estos se debe tener un curso en alturas, la madera sirve   también como estructura en la construcción de casas(Fig.6) ya que la distribución de cargas a través de estos soportes satisfacen un comportamiento uniforme y simétrico sin  riesgo a la ruptura; El   concreto es un material débil en la flexión por ende es importante analizar su comportamiento como sus componentes, puesto que si tenemos datos certeros podríamos modificarle sus características mecánicas con el fin de llegar a una mayor eficiencia , estos conceptos se aplican en  sistemas aporticados (Fig.7) ya que son las vigas las que reciben gran parte de las cargas existentes en ese sistema constructivo, en los puentes o viaductos (Fig.8) las vigas juegan un papel fundamental  ya que  es prácticamente sobre ellas donde se ejercen los mayores esfuerzos de flexión o flecha a causa de los vehículos , por eso debemos saber con qué concreto estamos trabajando y cuál es su capacidad, los resultados a la flexión nos enseñan a ser certeros en la escogencia del tipo de material,  lo anterior son algunas de las aplicaciones de la flexión en la ingeniería. Los materiales que se pueden someter a estos  ensayos son Plásticos y elastómeros, plásticos reforzados, metales ferrosos , metales no ferrosos, cerámicas técnicas, materiales asfalticos, entre los cuales están la  madera y el concreto;  A  todos los materiales se les puede aplicar el ensayo a flexión siempre y cuando los procesos se ajusten a la normatividad vigente y sus características como  geometría, inercia etc, se ajuste a los requerimientos  y que la fuerza aplicada sea perpendicular a su eje neutro .[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

b. PROCEDIMIENTO ENSAYO DE FLEXION EN MADERA Y CONCRETO[pic 9][pic 10]

c. CALCULOS NECESARIOS PARA EL ANALISIS DE LOS RESULTADOS

Los cálculos de este ensayo para madera y concreto se pueden hacer de manera manual o mediante un software el cual calcula el comportamiento del esfuerzo vs deformación partiendo de lo siguiente:[pic 11]

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Las fórmulas anteriormente mencionadas aplican para ambos ensayos, ya que se manejan bajo los mismos parámetros y sus geometrías (Fig.9) se ajustan si pensamos en la instalación del ensayo, el momento atreves de las probetas y su inercia. El software analiza los comportamiento de la flexión pura en donde se analizan los esfuerzos normales y las deformaciones unitarias atreves de su área transversal y su eje neutro , se cumple la ley de Hooke donde se analiza el comportamiento de la deformación a medida que se le aplican cargas a la viga, la pendiente de esta curva está representada por el módulo de elasticidad de la madera y concreto  , que  varía en la madera según la humedad que normalmente debe ser del 12% y el tipo de madera con la que se esté trabajando; En el concreto varía según las características mecánicas del cemento, arena y grava que lo componen como también del trato a las vigas que se le dan en el laboratorio , un factor importante es la velocidad con la que se le aplican las cargas a las probetas normalmente debe ser a velocidad constante hasta que fallen ambos especímenes , en este ensayo se analizaron 3 puntos , el punto donde se aplico la carga y los 2 puntos donde se restringe la fuerza P aplicada en la mitad de la luz . La madera es un material orgánico mediana mente dúctil que admite grandes deformaciones mecánicas, se deforma plástica y sosteniblemente sin romperse o violentar su estructura (Fig.10), el concreto es un material frágil el cual a grandes cargas no sufre deformaciones hasta el punto que falla y no vuelve a su forma original, no tolera el cambio a la deformación plástica.[pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 15]

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