Informe "flexion en vigas"

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                                               Laboratorio: “Flexión en vigas”

Profesora:    Pamela Hernández

1. Resumen

En este reporte de laboratorio se explicara de forma teórica y experimental la flexión de vigas, para poder explicar este fenómeno utilizamos tres vigas de distinto material, y a cada una de estas vigas se le aplicaron aplicaron distintas cargas para luego observar cómo se comportaba el material.

1. Introducción

Las vigas comúnmente se utilizan para sistemas estructurales, es por esto que al soportar distintas fuerzas externas sufren deformaciones, como lo es la flexión, y la flexión se provoca cuando se aplica una fuerza o carga de manera perpendicular al eje longitudinal de la viga.

Objetivos

• Observar el  comportamiento de los distintos tipos de viga cuando se les aplica distintas cargas.
• Calcular los módulos de elasticidad para la viga de pvc, madera y acero.
•  Comparar distintos materiales.

Marco teórico

La flexión de viga es un fenómeno que se estudia en resistencia de materiales, esto es ya que estudia la mecánica de los cuerpos sólidos, las solicitaciones internas y las fuerzas externas al sólido que provocan deformación al cuerpo como la flexión, entre otros.

Los conceptos que van a permitir el desarrollo de la flexión de viga son los siguientes:

1. Flexión: Tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección perpendicular a su eje longitudinal
2. Módulo de flexión: Es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico.
3. Deflexión: Respuesta estructural de un material ante cargas aplicadas.

III.       Procedimiento

El experimento que realizamos consiste en ocupar vigas de distintos materiales (acero, PVC, madera) y para cada una de las vigas hacer 10 mediciones, a la cual le ponemos un peso determinado y veíamos cual era la flexión que ocurría en cada una de las vigas.

Los materiales ocupados fueron los siguientes:

• 3 vigas (madera, acero, PVC).
• Pie de metro.
• Regla metálica.
• Set de masa.
• 2 bloques.

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Los procedimientos fueron los siguientes:

1. Reunir todos los materiales necesarios para llevar a cabo el experimento.
2. Los dos bloques fueron puesto a una distancia de 13 cm, para poder situar las vigas.
3. La primera viga a estudiar su deflexión fue la viga de madera. Esta viga soportaba un máximo de 5 kg. Primero que todo medimos la “altura” de la viga cuando se encontraba sin ninguna masa colgando. Luego   a esta viga le colgamos una cierta cantidad de masa que no sobrepasa los 5 kg por ende empezamos con una masa de 0,05 kg y en cada mediación le fuimos aumentando 0,5 kg, y podíamos ver cuando era la deflexión de esta viga dependiendo de la cantidad de masa que le colgamos.

Cabe destacar que la “altura” inicial y  la deflexión la mediamos con el pie de metro.

1. Una vez terminada las 10 mediciones, tomamos las medida: ancho y largo de la viga de madera, como era un cuadrado el ancho y el largo es el mismo: 0.9 cm.
2. Luego continuamos con la segunda viga, la cual fue la de PVC, llevamos a cabo el mismo procedimiento mencionado anteriormente con la viga de madera, sólo que la diferencia es la cantidad de masa que es capaz de soportar esta viga para que ocurra una deflexión, la cantidad máxima es: 2 kg.

Por ende ocupamos distintas masas para poder tener una deflexión empezando con una masa de 1 kg luego en cada medición la aumentamos 0,1 kg

Como el PVC es un cilindro medimos el radio exterior y el interior de éste que corresponde a: 1,02 y 0,185 cm respectivamente.

1. Para terminar llevamos a cabo el mismo procedimiento de las vigas anteriores, pero ahora con la viga de acero, la cantidad máxima que soporta esta vida es de 1,5 kg. Empezamos con una masa de 1kg y en cada medición le aumentamos 0,05 kg.

El radio de esta viga de acero es de 0,185 cm.

Ahora veremos las imágenes del montaje del desarrollo de los experimentos.

Viga de PVC

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Viga de madera

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Viga de acero

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IV.      Desarrollo y discusión

Se presentarán los 3 siguientes casos con los materiales utilizados, donde obtendremos el módulo de flexión. Pero antes utilizaremos las siguientes fórmulas para lograr nuestro objetivo:

Primero utilizaremos las fórmulas de inercia correspondiente a cada material.

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Una vez obtenidos los resultados de inercia vamos a proceder a aplicarla en la siguiente formula.

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Otras fórmulas utilizadas.

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