ENSAYO DE FLEXION

ANDRES FELIPE PEDRAZA PARDO

201210322

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGERNIRIA METALURGICA

TUNJA, BOYACA

2015

ENSAYO DE FLEXION

ANDRES FELIPE PEDRAZA PARDO

201210322

Practica de laboratorio N5

PRESENTADO A:

ING. Mnica Isabel melgarejo Rincn

Docente TC Escuela de Ingeniera Metalrgica

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGERNIRIA METALURGICA

TUNJA, BOYACA

2015

CONTENIDO 1. ANALISIS EXPERIMENTAL .............................................................................................................4

2. DESARROLLO ................................................................................................................................6

3. FICHA TECNICA .............................................................................................................................8

4. CONCLUSIONES ............................................................................................................................9

5. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................ 10

4

1. ANALISIS EXPERIMENTAL

Figura 1. Disposicin de la probeta en la mquina de flexin.

La carga se aplica como se observa en el punto rojo como una fuerza concentrada en el medio de la distancia entre los puntos de apoyo.

Grafica 1.1 Carga vs Alargamiento

NOTA: Se tomar como carga de rotura la ltima que soporto el perfil debido a que este no se llev hasta el punto en que fallara. Este valor es 2.5156 KN.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 10 20 30 40 50 60 70

Car

ga K

N

Alargamiento mm

Carga vs Alargamiento Max= 3.7187 KN

Carga Rotura= 2.5156

Comportamiento elastico

Luz L

Rodillo

Cama de la maquina

Rodillo

5

Tabla 1.1 Valores de carga y deformacin

CARGA KN DEFORMACION mm

CARGA KN DEFORMACION mm

CARGA KN

DEFORMACION mm

0,25 0,222 3,671875 17,112 2,6875 46,36

0,578125 0,474 3,71875 20,362 2,734375 46,486

0,96875 0,85 3,5 25,364 2,65625 46,61

1,359375 1,23 3,234375 29,988 2,734375 46,736

1,6875 1,604 3 35,362 2,65625 46,862

2,0625 1,982 2,96875 36,362 2,640625 48,11

2,484375 2,858 2,890625 38,36 2,65625 48,236

2,6875 3,358 2,84375 40,236 2,671875 48,36

2,890625 4,11 2,796875 41,986 2,640625 48,486

3 4,86 2,765625 42,986 2,6875 48,61

2,953125 5,11 2,796875 43,11 2,671875 49,612

3,046875 5,61 2,78125 43,236 2,625 49,736

3,046875 6,11 2,765625 43,36 2,65625 49,862

3,109375 6,486 2,78125 43,486 2,625 49,986

3,140625 7,236 2,78125 43,61 2,703125 50,11

3,1875 7,61 2,734375 44,736 2,4375 60,736

3,609375 15,612 2,796875 44,86 2,5 60,86

Tabla 1.2 Determinacin de propiedades

PERFIL EN T ACERO

Carga de rotura P 2515.6 N

Luz entre los soportes L 0.397 m

Ancho de la probeta en la direccin radial

B 0.0247 m

Altura de la probeta en la direccin tangencial

h 0.0252 m

Resistencia mxima a la flexin

95504825.86 N/m2

Fuerza mxima

40432.92 N

Los datos consignados en las tablas 1.1 se trasladan a una hoja electrnica de clculo, para realizar la grfica 1.1 de carga contra alargamiento para el perfil en T de acero. Posteriormente se aplican las frmulas de resistencia y fuerza mxima para determinar matemticamente el comportamiento del acero frente a la flexin.

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2. DESARROLLO

2.1. Bajo qu tipo de normas se pueden realizar los ensayos de

flexin.

NORMA ISO 10545-4: Esta norma establece un mtodo de ensayo para la

determinacin de la resistencia a la flexin o mdulo de rotura, y la fuerza

de rotura cuando se trabaja algn tipo de baldosa cermica.

ASTM D-198 define una magnitud convencional de esfuerzo de rotura igual

a la frmula de trabajo para el clculo de los esfuerzos elsticos durante la

flexin de probetas de secciones rectangulares

ASTM D790 Mtodos de prueba estndar para las propiedades de flexin

de no reforzado y plsticos reforzados y materiales de aislamiento elctrico.

Estos mtodos de ensayo cubre la determinacin de las propiedades de

flexin de plsticos reforzados y reforzados, incluyendo materiales

compuestos de alto mdulo y materiales aislantes elctricos en forma de

barras rectangulares moldeadas directamente o cortados de hojas, placas o

formas moldeadas.1

ASTM E190 Las normas ASTM E190, AWS B4.0 y API 5L especifican los

requisitos para los ensayos de flexin guiados en materiales soldados.

Este ensayo proporciona un control de calidad que ayuda a determinar la

ductilidad de la soldadura y la eficacia del proceso de soldadura. (1)

ASTM E290, ISO 7438, JIS Z2248 Las normas ASTM E290, ISO 7438 y

JIS Z2248 describen los requisitos para los ensayos de flexin para ver la

ductilidad de materiales metlicos. El ensayo de flexin ayuda a

proporcionar una indicacin visual de la ductilidad del material. (1)

ASTM A 1058 Los Ensayos Incluidos en la A1058 son: tensin, flexin,

flexin (tubo), dureza (Brinell, Rockwell, porttil) e Impacto. (1)

ASTM F2606 La norma ASTM F2606 para los ensayos de de flexin a tres

puntos de sistemas de endoprtesis y endoprtesis vasculares expandibles

1 Tomado de : Internatioinal, ASTM. www.Instrom.com.ar. [En lnea] [Citado el: 26 de Abril de 2015.]

7

proporciona una gua para caracterizar de forma cuantitativa estos

productos (2)

2.2. Esfuerzo mximo a flexin.

( )( )

( )( )

2.3. Deformacin unitaria

Para determinar la deformacin unitaria en un ensayo a flexin nos basamos en la

siguiente ecuacin la cual esta deducida a partir de la imagen 2.3.1.

Imagen 2.3.1

2

2 Tomado de la pgina web: http://www.angelfire.com/co4/flexiondcm/mat.pdf

8

3. FICHA TECNICA

Tabla 3.1. Perfiles Simples T - Designacin y medidas de los perfiles T de acero con alas iguales y

aristas redondeadas laminados en caliente.

PERFIL T DE ACERO CON ALAS IGUALES Y ARISTAS REDONDEADAS LAMINADO EN CALIENTE.3

Descripcin: Perfil con seccin transversal en forma de T, producido en acero de bajo carbono y laminado en caliente bajo la norma de fabricacin NTC 1920, ASTM A36. Ventajas y Aplicaciones: El perfil T son utilizados para ornamentacin, fabricacin de marcos y seales de trnsito.

DESIGNACION

MASA

MEDIDAS RESISTENCIA A LA FLEXION

FUERZA MAXIMA

DEFORMACION UNITARIA

ALTURA ANCHO N/m2

N

x

h B

Kg/m mm

T30

1.77

25.2

24.7

95504825.86

40432.92

-0.26

3 Tomado y guiado de: Hierros Santander. Catalogo en lnea.

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4. CONCLUSIONES

Cuando aplicamos una carga a el perfil en T se presenta una gran

deformacin que va dando lugar a microfisuras; si aumentamos an ms el

tiempo de ensayo de presentara una rotura en perfil.

En la probeta sometida a flexin se crea un estado de esfuerzos

heterogneos. Puesto que al observar podemos determinar que la parte

inferior se encuentra a traccin y la superior a compresin.

Se tiene un alto margen de comportamiento elstico debido a que la

estructura puede ser homognea. La razn de ese comportamiento se debe

a la estructura homognea de los aceros, los cuales estn formados por

granos de tamao semejantes.

El perfil en T fabricado con un bajo contenido de carbono tiene una

resistencia a la flexin de 95,5 MN/m2

El perfil en T presenta un comportamiento elstico hasta una carga mxima

de 2.5 KN.

La deformacin unitaria es negativa debido a que representa un

acortamiento en las dimensiones de la viga en la seccin analizada o

sometida a flexin.

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5. BIBLIOGRAFIA

1. Home, International Estandards Worlwide-. www.astm.org. [En lnea] Junio

de 2009. [Citado el: 26 de Abril de 2015.]

http://www.astm.org/SNEWS/SPANISH/SPMJ09/a0113_spmj09.html.

2. Internatioinal, ASTM. www.Instrom.com.ar. [En lnea] [Citado el: 26 de Abril de

2015.]

3. Taboada, Gonzalez. Tensiones y Deformaciones En Materiales Elasticos .

Vigo, Espaa : Ed Torculo .

4. Pererira, Metalografia. Universidad Tecnologica De. blog.utp.edu.co. [En

lnea] 31 de Julio de 2012. [Citado el: 26 de Abril de 2015.]

http://blog.utp.edu.co/metalografia/2012/07/31/2-propiedades-mecanicas-de-los-

materiales/.