Universidad Centroamericana
“José Simeón Cañas”
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
Mecánica de Materiales I
Practica de Laboratorio I
ENSAYO DE TENSION EN ACERO
ENSAYO DE CORTE DIRECTO EN ACERO
ENSAYO DE TENSION EN ACERO
1. PROCEDIMIENTO.
El ensayo consistió en someter una probeta de acero corrugado, con dimensiones específicas,
a una carga de tensión hasta llevarla al fallo, con el fin de conocer las propiedades del
material.
1.1 Se realizaron mediciones de diámetros a los extremos y centro de la varilla, como
también mediciones de 1 pulg, de distancia partiendo desde el centro de esta, las
cuales servirían para realizar los cálculos correspondientes y registrar datos.
1.2 La probeta se sometió al ensayo, los datos de deformaciones fueron medidas con
ayuda de un deformímetro, estos datos fueron registrados en una computadora, a
medida que se observó un aumento de carga sobre la probeta y el tiempo transcurrió,
hasta el momento de llegar al fallo del material.
1.3 Finalizado el ensayo, cuando la probeta llego al fallo, se retiró de la máquina universal
y se observó las condiciones en las que se encuentra luego de fallar el material, se
realizó la medición para así obtener la longitud final de la probeta y deformación en
las 8 pulg, registradas al inicio del ensayo.
Figura 1.1 Barra de acero sometida a tensión, momento de estricción y corte.
2. DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRA
Fecha En la que se realizó el ensayo
Diámetro nominal (pulg.)
23 de enero 2023
0.5
Designación de varilla
Peso (kg)
L (cm)
Peso/L (kg/m)
Lo (in)
Área nominal (in2)
Grado de varilla
N° 4
0.58204
60.00
0.97006
8.00
0.2
4
3. RESULTADOS DE ENSAYO
y = 3e+0.6x-343.22
E= 3e+0.6 = 3000000
a. Esfuerzo de fluencia, 𝜎𝑦 (psi)
Esfuerzo de fluencia = 𝟒𝟒𝟑𝟑𝟐. 𝟑 𝐏𝐬𝐢
b. Resistencia última a la tensión, 𝜎𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 (psi)
Esfuerzo máximo = 𝟒𝟒𝟑𝟑𝟐. 𝟑 𝐏𝐬𝐢
c. Alargamiento en 8 pulgadas = 𝟐. 𝟒𝟓𝟐 𝐩𝐮𝐥𝐠
d. Elongación (%)
E = 𝟑𝟎. 𝟔𝟓%
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
ENSAYO DE CORTE DIRECTO EN ACERO
1. PROCEDIMIENTO
Este ensayo consistió en aplicar carga a corte simple y corte doble a una probeta de
acero, con el fin de observar y analizar las propiedades del material.
1.1 Se realizó medición de 3 diámetros de la probeta de acero, a sus extremos y al centro.
Datos que se utilizaron para cálculos correspondientes y registro de estos.
1.2 Se realizó el ensayo con ayuda de la máquina universal, aplicando carga de corte simple
y doble, los datos fueron registrados por una computadora, obteniendo así carga máxima y
de falla para ambos casos.
Figura 1.1 Cortante simple.
Figura 1.2 Cortante doble.
2. RESULTADOS DE ENSAYO
a. Carga en cortante simple (lbf)
𝐂𝐚𝐫𝐠𝐚 𝐦á𝐱𝐢𝐦𝐚 𝐝𝐞 𝐜𝐨𝐫𝐭𝐚𝐧𝐭𝐞 𝐬𝐢𝐦𝐩𝐥𝐞 = 𝟏𝟏𝟕𝟑𝟓. 𝟎𝟑 𝐥𝐛𝐟
𝜎𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 = 58675.15 𝑙𝑏/𝑝𝑢𝑙𝑔2
𝜏𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 = 58675.15 𝑙𝑏/𝑝𝑢𝑙𝑔2
b. Carga en cortante doble (lbf)
𝐂𝐚𝐫𝐠𝐚 𝐦á𝐱𝐢𝐦𝐚 𝐝𝐞 𝐜𝐨𝐫𝐭𝐚𝐧𝐭𝐞 𝐝𝐨𝐛𝐥𝐞 = 𝟐𝟒𝟏𝟏𝟗. 𝟕𝟓 𝐥𝐛𝐟
𝜎𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 = 60299.375 𝑙𝑏/𝑝𝑢𝑙𝑔2
𝜏𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 = 60299.375 𝑙𝑏/𝑝𝑢𝑙𝑔2
3. ANÁLISIS DE RESULTADOS
5. CONCLUSIONES
6. APÉNDICE
ENSAYO DE TENSION EN ACERO
Lectura
1
2
3
4
5
6
7
Esfuerzo (σ)
Carga (Ɛ) (𝑝𝑢𝑙𝑔) (𝑙𝑏/𝑝𝑢𝑙𝑔2 )
0
0
1508.47
7542.35
2816.86
14084.3
2816.86
14084.3
5002
25010
6180
30900
8126.84
40634.2
Tabla 6.1 Resultados de esfuerzo normal y deformación unitaria con método de mínimos
cuadrados.
Esfuerzo - Deformacion
45000
40000
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
-5000 0
y = 3E+06x - 343.22
0.002
0.004
0.006
0.008
0.01
0.012
0.014
Gráfico 6.1 Gráfico de esfuerzo normal y deformación unitaria con tendencia lineal.
Deformación 0.2%
Esfuerzo 0.2%
0.002
0
0.004
6000
0.006
12000
0.008
18000
0.01
24000
0.012
30000
0.014
36000
0.018
48000
0.022
60000
0.026
72000
0.03
84000
Tabla 6.2 Resultados Esfuerzo y deformación a 0.2% por el método de desplazamiento.
Esfuerzo vs Deformación
60000
50000
44332.3
40000
30000
20000
10000
0
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
Gráfico 6.2 Gráfico de esfuerzo de fluencia y deformación unitaria.
a. Esfuerzo de fluencia= 𝟒𝟒𝟑𝟑𝟐. 𝟑 𝐏𝐬𝐢
b. Esfuerzo máximo o último del acero.
La fuerza aplicada más alta que se pudo obtener es de 8866.46 lb
𝜎𝑚𝑎𝑥 =
𝑃 8866.46 lb
=
= 44332.3 Psi
𝐴
0.2 𝑝𝑢𝑙𝑔2
c. Alargamiento en pulgadas
Suma de alargamientos por tramo
= 1.2995 + 1.2585 + 1.2720 + 1.4865 + 1.3730 + 1.2415 + 1.2795 + 1.2415
= 10.452
Alargamiento = 10.452 − 8 = 2.452 pulg
d. Elongación
𝐸=
10.452
× 100 = 30.65%
8
ENSAYO DE CORTE DIRECTO EN ACERO
0.505+0.491+0.4915
Diámetro prom= (
3
) = 0.4958 pulg
π
Área = ( 4 ) ∗ (0.4958)2 = 0.1931pulg 2
Esfuerzo último y cortante para carga a corte simple.
𝑃
11735.03
) = 60774.708 𝑙𝑏/𝑝𝑢𝑙𝑔2
𝜎𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 = ( ) = (
𝐴
0.1931
𝑃
11735.03
) = 60774.708 𝑙𝑏/𝑝𝑢𝑙𝑔2
𝜏𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 = ( ) = (
𝐴
0.1931
Esfuerzo último y cortante para carga corte doble.
𝑃
24119.75
)=(
) = 62457.052 𝑙𝑏/𝑝𝑢𝑙𝑔2
𝜎𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 = (
2∗𝐴
2 ∗ 0.1931
𝑃
24119.75
)=(
) = 62457.052 𝑙𝑏/𝑝𝑢𝑙𝑔2
𝜏𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 = (
2∗𝐴
2 ∗ 0.1931
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