Guia_de_Laboratorio_N_6_Madera

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LABORATORIO N° 6 
 
MATERIALES DE INGENIERÍA 
 
(IC 603) 
 
DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES MECÁNICAS 
 
“ENSAYO A COMPRESIÓN PARALELA A LA FIBRA – NCh973 of.1986” 
“ENSAYO A COMPRESIÓN PERPENDICULAR A LA FIBRA – NCh974 of.1986” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“ENSAYO A COMPRESIÓN PARALELA A LA FIBRA – NCh973 of.1986” 
 
 
1 EQUIPOS 
1.1 Máquina de ensayo para compresión, con dispositivo para regular la velocidad de ensayo y con 
cabezal rotulado de modo que permita una distribución uniforme de la carga sobre la probeta (ver 
figura 1). 
1.2 Extensómetro, con sensibilidad de 0,002 mm. 
1.3 Aparatos para medir humedad y densidad citadas en NCh176/1 y NCh176/2. 
 
 
Figura N°1: Ensayo a compresión paralela a la fibra. 
 
2 PROBETAS DE ENSAYE 
2.1 Las probetas deben ser paralelepípedos rectos de 50 x 50 x 200 mm medidos con una precisión de 
± 0,3%. 
2.2 No deben presentar fallas ni defectos. 
2.3 Las secciones transversales extremas de la probeta deben ser paralelas entre sí y perpendiculares 
a su eje longitudinal. 
2.4 La probeta debe tener su eje longitudinal paralelo a la dirección de la fibra con dos de sus caras 
opuestas paralelas a los anillos de crecimiento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 PROCEDIMIENTO DE ENSAYE 
3.1 Medir el ancho “a” y el espesor “e” de la probeta en ambos extremos y en el centro de ella (ver 
figura 2). 
3.2 Aplicar la carga en forma continúa con una velocidad del cabezal de la máquina de 0,6 mm/min, 
no variando más allá de un 25%. 
3.3 Medir las deformaciones por compresión paralela que se producen en el tramo central (L=150 
mm) de la probeta (ver figura 1). 
3.4 Medir las deformaciones con una precisión de 0,002 mm, para cargas progresivas, con intervalos 
de carga convenientemente elegidos, de modo que las lecturas que así se obtengan permitan 
efectuar la determinación del límite de proporcionalidad Pip en el gráfico carga - deformación. 
3.5 Anotar la carga máxima “Q” obtenida durante el ensayo de la probeta. 
3.6 Para obtener resultados uniformes y satisfactorios es necesario que las roturas no se produzcan en 
los extremos de la probeta. 
3.7 Después del ensayo, extraer de las cercanías de la zona de falla de la probeta, una muestra de 25 
mm de longitud y de la misma sección transversal de la probeta, a fin de determinar en ella el 
contenido de humedad y la densidad mediante el procedimiento indicado en NCh176/1 y 
NCh176/2. 
 
 
Figura N°2: Probeta a compresión paralela. 
 
4 EXPRESIÓN DE RESULTADOS 
4.1 Con las cargas “P” y las deformaciones “σ” dibujar un gráfico carga (ordenada) versus 
deformación (abscisa) en el cual se determina el límite de proporcionalidad de la curva 
conjuntamente con la carga Pip y la deformación Pip que a él le corresponda. 
4.2 Determinar para cada probeta la tensión de compresión paralela en el límite de proporcionalidad 
fcpl mediante la fórmula: 
 ��� = ���̅ ∗ ̅ 
 
En que: �� = carga en el límite de proporcionalidad. �̅ = promedio de los anchos medidos. ̅ = promedio de los espesores medidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.3 Determinar para cada probeta la tensión máxima o de rotura de compresión paralela, mediante la 
fórmula: 
 
� = �̅ ∗ ̅ 
 
En que: 
 = carga máxima aplicada. 
 
 
4.4 Determinar para cada probeta el módulo de elasticidad de compresión paralela Ec mediante la 
fórmula: 
 �� = �� ∗ ���� ∗ �̅ ∗ ̅ 
 
En que: � = tramo central de la probeta, de 150 mm de longitud, en el cual se han medido las 
deformaciones. ��� = deformación en el límite de proporcionalidad. 
 
 
5 MÉTODO SECUNDARIO 
Se puede usar este método secundario cuando sólo se dispone de árboles relativamente pequeños 
(diámetros menores que 300 mm) y cuando en ellos se dificulta la extracción de las probetas señaladas 
anteriormente, debido a la presencia de fibras torcidas, nudos, curvaturas u otros defectos similares. 
 
5.1 Probetas 
5.1.4 Las probetas deben ser paralelepípedos rectos de 25 x 25 x 100 mm, medidos con una precisión 
de ± 0,3%. 
5.1.5 Se deben confeccionar según lo señalado en párrafos 2.3 y 2.4. 
 
5.2 Procedimiento 
5.2.4 Medir el ancho a y el espesor e, de la probeta en ambos extremos y en el centro de ella (ver 
figura 3). 
5.2.5 Aplicar la carga en la forma señalada en párrafo 3.2. 
5.2.6 Medir las deformaciones por compresión paralela σ que se producen en el tramo central (L= 50 
mm) de la probeta (ver figura 4). 
5.2.7 Efectuar las mediciones de deformación axial, de humedad y de densidad en la forma señalada 
en los párrafos 3.4; 3.5; 3.6 y 3.7. 
5.2.8 Anotar la carga máxima Q obtenida durante el ensayo de la probeta. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura N°3: Probeta a compresión - Método secundario. 
 
 
Figura N°4: Ensayo a compresión paralela a la fibra - Método secundario. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“ENSAYO A COMPRESIÓN PERPENDICULAR A LA FIBRA – NCh974 of.1986” 
 
1 EQUIPOS 
1.1 Máquina de ensayo para compresión, con dispositivo para regular la velocidad de ensayo y con 
Máquina de ensayo para compresión con dispositivo para regular la velocidad de ensayo. 
1.2 Placa metálica rígida de 50 mm de ancho y de un espesor no inferior a 15 mm (ver figura 5). 
1.3 Extensómetro con sensibilidad de 0,002 mm. 
1.4 Aparatos para medir humedad y densidad citadas en NCh176/1 y NCh176/2. 
 
 
Figura N°5: Ensayo a compresión perpendicular a la fibra. 
 
2 PROBETAS DE ENSAYE 
2.1 Las probetas deben ser paralelepípedos rectos de 50 x 50 x 150 mm medidos con una precisión de 
± 0,3%. 
2.2 No deben presentar fallas ni defectos. 
2.3 La probeta debe tener su eje longitudinal paralelo a la dirección de la fibra con dos caras opuestas 
paralelas a los anillos de crecimiento. 
 
 
3 PROCEDIMIENTO DE ENSAYE 
3.1 Medir el ancho “a” de la probeta sobre la cara radial a cargar en puntos ubicados a 50 mm de 
ambos extremos (ver figura 6). 
3.2 Ubicar la placa metálica rígida sobre la cara radial superior de la probeta de manera que las 
distancias entre los extremos de la probeta y la placa sean iguales. 
3.3 Aplicar la carga sobre la placa metálica en forma continua y con una velocidad del cabezal de la 
máquina de 0,3 mm/min, no variando más allá de un 25%. 
3.4 Medir la deformación vertical con una precisión de 0,002 mm, para cargas progresivas, con 
intervalos de carga convenientemente elegidos, de modo que las lecturas permitan efectuar la 
determinación del límite de proporcionalidad Pip en el gráfico carga-deformación. 
3.5 Tomar las lecturas de carga y deformación hasta que se obtenga una deformación total por 
compresión igual a 2,5 mm, después de lo cual se suspenderá el ensayo. 
3.6 Registrar como carga máxima, Q, la carga para la cual se obtiene la falla de la probeta, o en su 
defecto, una deformación de 2,5 mm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.7 Después del ensayo, extraer de las cercanías de la zona de falla, una muestra de 25 mm de 
longitud y de la misma sección transversal de la probeta, a fin de determinar en ella el contenido 
de humedad y la densidad mediante el procedimiento indicado en NCh176/1 y NCh176/2. 
 
 
 
Figura N°6: Medición de ancho a y altura h, en la probeta. 
 
4 EXPRESIÓN DE RESULTADOS 
4.1 Con las cargas P y las deformaciones σ dibujar un gráfico carga (ordenada) versus deformación 
(abscisa), en el cual se determina el límite de proporcionalidad de la curva conjuntamente con la 
carga Pip y la deformación σip que a él le corresponda 
4.2 Determinar para cada probeta la tensión unitaria de compresión perpendicular a las fibras en el 
límite de proporcionalidad fcnip mediante la fórmula: 
 ���� = ��� ∗ �̅ 
 
En que: �� = carga en el límite de proporcionalidad. � = ancho de la placa metálica rígida (igual a 50 mm). � = promedio de los anchos medidos en la probeta. 
 
4.3 Determinar para cada probeta la tensión máxima o de rotura de compresión perpendicular a las 
fibras Rcn mediante la fórmula: 
 
�� = � ∗ �̅ 
 
En que: 
 = carga máxima para la cual se obtiene la falla de la probeta,o en su defecto, una 
deformación de 2,5 mm.