LABORATORIO MECÁNICA DE SOLIDOS DEFORMABLES
ING-234L- 03
TRIMESTRE: Noviembre-Enero 2023
NORMATIVA: ASTM D143 – 94
ENSAYO # 5
NOMBRE ENSAYO
Ensayo de cortante en probetas de madera.
NOMBRE DEL ESTUDIANTE
Laura Cristina Cabrera Morel
ID- 1115699
NOMBRE DEL DOCENTE
ING. JOSE DANIEL BENJAMIN HERNANDEZ, Msc.
FECHA DEL ENSAYO: Jueves 7 de diciembre del 2023
Ensayo #5: Cortante en probetas de madera
Descripción del ensayo
En el ensayo “Cortante en probetas de madera” se observó y analizó el corte paralelo a las
fibras en una probeta de madera con el propósito de estudiar su deformación, esta tenía la
peculiaridad de que venía con un corte para ensamblarse en el molde de la máquina. Para el
proceso del ensayo se tomaron las medidas de la probeta, se verificó que estas cumplieran con
la normativa de lugar, luego se midió la humedad de la probeta, se introdujeron los datos en el
software y se corrió el ensayo hasta la ruptura del material, se finalizó todo con la medición del
nivel de humedad.
Equipo utilizado
1.
2.
3.
4.
5.
Pie de rey.
Probeta de madera,
Máquina de ensayo universal (INSTRON 3369)
Gafas de seguridad.
Higrómetro.
Normativa
ASTM D143 – 94: Métodos de prueba estándar para pequeñas muestras de madera sin defectos
aparentes.
Competencias adquiridas
1. Análisis del efecto de la aplicación de un estado de carga cortante en una probeta de
madera.
Probeta de madera
Análisis del ensayo
En el ensayo de aplicación de carga cortante a una probeta de madera de pino, se evidenció un
impacto significativo al dirigir las cargas en paralelo a las fibras del material. La disposición
longitudinal de las fibras en la madera reveló información crucial sobre su comportamiento
mecánico. Durante el ensayo, se observaron tensiones y deformaciones en las fibras,
destacando la importancia de la interacción entre los componentes de la madera.
Es esencial considerar cómo las propiedades intrínsecas de la madera, como la humedad,
densidad y calidad del material, influyen en su comportamiento bajo cargas cortantes. La
variabilidad en estas propiedades puede explicar las diferencias en la resistencia y en la forma
en que la madera responde a las fuerzas aplicadas. Un análisis más profundo de los resultados
obtenidos permitirá comprender mejor las características mecánicas de la madera y contribuirá
a optimizar su uso en diversas aplicaciones estructurales. En última instancia, este estudio
preliminar subraya la necesidad de explorar a fondo el comportamiento de la madera bajo
cargas cortantes para mejorar la comprensión de su rendimiento estructural.
Ilustración 1. Propiedades geométricas de la probeta de madera
Tabla 1. Base de datos del ensayo de la probeta evaluada a cortante
#
Deformación - δ (mm)
Carga -P (N)
Deformación angular - ϒ (rad)
Esfuerzo cortante - τ (MPa)
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
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
0
0.0249
0.0391
0.053
0.067
0.0811
0.0951
0.1089
0.112
0.1501
0.2011
0.2519
0.303
0.3539
0.4051
0.4561
0.5071
0.5582
0.6089
0.66
0.6772
0.6989
0.7381
0.7771
0.8162
0.8551
0.8939
0.933
0.9721
1.0112
1.0499
1.0891
1.1101
1.124
1.1471
1.1701
1.1929
1.2159
1.239
1.2093
6,2
7.7
8.4
9.2
9.7
10.4
11.1
21.2
27.5
191.4
628.4
1139.2
1770.8
2528.7
3391.3
4313.5
5290.6
6289.6
7294.9
8303.3
8632.3
9023.8
9707.2
10360.3
10999
11609
12195.4
12774.4
13312.2
13752.5
14154.3
14604.4
14820.9
14912
15116.7
15326.3
15499.3
15524.6
15355.1
15579
0
0.001254407
0.001969771
0.002670019
0.003375302
0.00408562
0.004790895
0.005486091
0.005642258
0.007561569
0.010130636
0.012689495
0.015263298
0.017826827
0.020405228
0.022973288
0.025541044
0.028113498
0.030665447
0.033237126
0.034102643
0.03519453
0.037166756
0.039128633
0.041095238
0.043051468
0.045002341
0.046967951
0.048933199
0.050898067
0.052842448
0.054811542
0.05586624
0.056564282
0.057724214
0.05887897
0.060023529
0.061177969
0.062337264
0.060846712
0.003679423
0.004569606
0.004985025
0.005459789
0.005756517
0.006171936
0.006587355
0.012581254
0.016320023
0.113587359
0.372927357
0.676064362
1.050890777
1.500670605
2.01258521
2.559869756
3.139735002
3.732596921
4.329197609
4.927638008
5.122884826
5.355222605
5.760790008
6.148375713
6.52741566
6.889423438
7.23742567
7.581036331
7.900196632
8.161495033
8.399945402
8.667059666
8.795542755
8.849606539
8.971086854
9.095475101
9.19814288
9.213157301
9.112566615
9.245441274
Cálculos del ensayo de la probeta evaluada a cortante
Módulo de rigidez (G)
Valor de τLP y de la ϒLP
Valor de τU y de la ϒU
Módulo de Resiliencia
Módulo de tenacidad
Energía total de deformación