PRCTICA 2. ENSAYE A TENSIN EN LA VARILLA CORRUGADAObjetivoReconocer el acero como uno de los materiales ms utilizados en la construccin, experimentando con la varilla corrugada para conocer su comportamiento bajo esfuerzo a tensin. Se observar su ruptura as como su deformacin, el esfuerzo mximo y el porciento de elongacin, y se compararn los resultados conforme a la norma NMX-C-407-ONNCE-2001, para verificar su grado de calidad.

Equipo

Cinta Mtrica Mquina Universal DX Aditamento para ajuste de mordaza

Vernier Mordaza en V

MuestraVarilla corrugada G 42 Dimetro = 0.95 cm (3/8 ) Long de calibracin inicial = 20.32 (8) Longitud Total = 50 cm rea transversal = 0.71 cm2

Bibliografa

Libros:Resistencia de materiales. Curso programado. Croxton, Martin, Mills. Primera edicin. Enero 2000, Quebrecor imprentas, santa fe, Bogot, Colombia Resistencia de materiales. Introduccin a la mecnica de solidos. Pytel, Singer. Cuarta edicin. 1994. Escuela politcnica del ejercito, Madrid, Espaa Ensaye e inspeccin de los materiales de ingeniera. Davis, Traxell, Wiskocil. Tercera edicin. 1970. Compaa editorial Continental, S. A., Mexico D.F.

Paginas de internet:@ http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_universal @ http://www.ensayodetraccion.8m.com/ @ http://tq.educ.ar/grp0128/Ensayos/Compres.htm @ http://es.thefreedictionary.com/compresi%C3%B3n @ http://www.parro.com.ar/definicion-de-fuerza+de+tensi%F3n

Introduccin

Tensin (

)

La tensin es el estado de un cuerpo sometido a la accin de fuerzas opuestas que lo atraen. Esto provoca un alargamiento o deformacin.

Deformacin (

)

La deformacin originada por la accin de una fuerza de tensin uniaxial sobre una muestra metlica, es el cociente entre el cambio de longitud de la muestra en la direccin de la fuerza y la longitud original. Existen 2 tipos de deformacin segn los efectos que la tensin tenga sobre el cuerpo: Deformacin elstica Cuando una pieza se somete a una fuerza de tensin uniaxial, se produce una deformacin del material. Si el material vuelve a sus dimensiones originales cuando la fuerza cesa se dice que el material ha sufrido una deformacin elstica. El nmero de deformaciones elsticas en un material es limitado ya que aqu los tomos del material son desplazados de su posicin original, pero no hasta el extremo de que tomen nuevas posiciones fijas. As cuando la fuerza cesa, los tomos vuelven a sus posiciones originales y el material adquiere su forma original. Deformacin plstica Si el material es deformado hasta el punto que los tomos no pueden recuperar sus posiciones originales, se dice que ha experimentado una deformacin plstica.

Lmite elsticoEs la tensin a la cual un material muestra deformacin plstica significativa. Debido a que no hay un punto definido en la curva de deformacin donde acabe la deformacin elstica y se presente la deformacin plstica se elige el lmite elstico cuando tiene lugar un 0.2% de deformacin plstica

AceroEl acero es bsicamente una aleacin o combinacin de hierro y carbono (alrededor de 0,05% hasta menos de un 2%). Algunas veces otros elementos de aleacin especficos tales como el cromo o nquel se agregan con propsitos determinados. Ya que el acero es bsicamente hierro altamente refinado (ms de un 98%), su fabricacin comienza con la reduccin de hierro (produccin de arrabio) el cual se convierte ms tarde en acero. Los aceros se clasifican de acuerdo a los elementos de aleacin que producen distintos efectos en el acero: Aceros al carbono Ms del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran mquinas, carroceras de automvil, la mayor parte de las estructuras de construccin de acero, cascos de buques, somieres y horquillas. Aceros aliados Estos aceros contienen un proporcin determinada de vanadio, molibdeno y otros elementos, adems de cantidades mayores de manganeso, silicio y cobre que los aceros al carbono normales. Estos aceros de aleacin se pueden subclasificar en : Estructurales

Son aquellos aceros que se emplean para diversas partes de mquinas, tales como engranajes, ejes y palancas. Adems se utilizan en las estructuras de edificios, construccin de chasis de automviles, puentes, barcos y semejantes. El contenido de la aleacin vara desde 0,25% a un 6%. Para herramientas metales. Por lo tanto, son materiales empleados para cortar y construir herramientas tales como taladros, escariadores, fresas, terrajas y machos de roscar. Especiales Los Aceros de Aleacin especiales son los aceros inoxidablesy aquellos con un contenido de cromo generalmente superior al 12%. Estos aceros de gran dureza y alta resistencia a las altas temperaturas y a la corrosin, se emplean en turbinas de vapor, engranajes, ejes y rodamientos. Aceros de baja alineacin ultrarresistentes Esta familia es la ms reciente de las cuatro grandes clases de acero. Los aceros de baja aleacin son ms baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleacin. Sin embargo, reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho mayor que la del acero al carbono. Por ejemplo, los vagones de mercancas fabricados con aceros de baja aleacin pueden transportar cargas ms grandes porque sus paredes son ms delgadas que lo que sera necesario en caso de emplear acero al carbono. Adems, como los vagones de acero de baja aleacin pesan menos, las cargas pueden ser ms pesadas. En la actualidad se construyen muchos edificios con estructuras de aceros de baja aleacin. Las vigas pueden ser ms delgadas sin disminuir su resistencia, logrando un mayor espacio interior en los edificios. Aceros inoxidables Los aceros inoxidables contienen cromo, nquel y otros elementos de aleacin, que los mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre y oxidacin a pesar de la accin de la humedad o de cidos y gases corrosivos. Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas. Debido a sus superficies brillantes, en arquitectura se emplean muchas veces con fines decorativos. El acero inoxidable se utiliza para las tuberas y tanques de refineras de petrleo o plantas qumicas, para los fuselajes de los aviones o para cpsulas espaciales. Tambin se usa para

fabricar instrumentos y equipos quirrgicos, o para fijar o sustituir huesos rotos, ya que resiste a la accin de los fluidos corporales. En cocinas y zonas de preparacin de alimentos los utensilios son a menudo de acero inoxidable, ya que no oscurece los alimentos y pueden limpiarse con facilidad.

Varilla de acero corrugadaLa varilla se utiliza como refuerzo del concreto; son barras de acero generalmente circulares y corrugadas con un dimetro superior a los 5 milmetros, aunque comnmente el dimetro de la varilla se especifica en pulgadas. La superficie de la varilla est provista de rebordes (corrugaciones) que mejoran la adherencia a los materiales aglomerantes e inhiben el movimiento relativo longitudinal entre la varilla y el concreto que la rodea, y de hecho el papel de la varilla corrugada no es slo reforzar la estructura del concreto armado, sino absorber los esfuerzos de traccin y torsin. Se fabrica varilla de seccin redonda, que pueden ser lisas o estradas, y tambin de seccin cuadrada, ms empleadas en herrera. En Mxico, la varilla corrugada est regida con la norma oficial mexicana NMX-C-407 Caractersticas de la varilla de acero corrugada: Resistencia promedio a la tensin: 6,300 kg/m2

Los tipos de fallas que pueden hacerse presentes en la varillas son 6 y dependen de la calidad del material y la homogenizacin:

Procedimiento de laboratorio

1. Se utilizo una varilla corrugada con una

longitud total de 50 cm la cual deber indicar su peso previamente obtenido con la ayuda de una balanza de precisin.2. Con la cinta mtrica se saca el centro de la varilla midiendo 4

para cada lado (longitud de calibracin) 22.92cm (que se utilizar para determinar el % de elongacin) marcndola a cada pulgada partindola del centro (se recomienda utilizar corrector o marcador indeleble o colocar una s marcas tenues con la segueta). 3. Se enciende el equipo y se coloca la probeta en la mquina universal sujetndola con mordaza en V. 4. Se introduce los datos de la muestra en el equipo de cmputo y se aplica la carga a tensin a una velocidad de 1.27 cm/min. La velocidad de aplicacin de la carga tiene un efecto importante sobre las propiedades de los materiales. La resistencia tiende a aumentar y la ductibilidad a disminuir con velocidades aumentadas. 5. Se observa cuando la probeta alcance el lmite elstico y la carga mxima 6. Una vez fallada la muestra, se retira de la mquina universal se observa el tipo de falla en su forma, su elongacin se establece la longitud de la placa

Procedimiento de

clculo

rea =

d24

=b*e

(0.95)24= 0.7088 cm2

Esfuerzo mximo =

carga mximarea

49170.7088= 6937.0767 kg/cm2

% de elongacin =54.8-5050*100=9.6 %

longitud final - longitud iniciallongitud inicial

Esfuerzo en el lmite elstico =elsticorea 31250.7088=4408.86 kg/cm2

carga aplicada en el lmite

Fotos

Varillas

Tipos de fallas

Varilla utilizada (antes del ensaye)

Durante el ensaye

Despus del ensaye

Cuestionario1. Definicin del acero = El acero es bsicamente una aleacin o combinacin de hierro y carbono 2. Cules son los procesos bsicos para la obtencin del acero? = 1- Fase de fusin 2- Fase de afino 3- Control de proceso 4- Colada continua 5- Laminacin 3. Menciona cual es una de las normas para clasificacin de los aceros = AISI (Instituto Americano del Hierro y del Acero) y SAE (Society of Automotive Engineers)

4. Menciona las clasificaciones del acero segn su forma = 1- Perfiles estructurales 2- Barras 3- Planchas 5. Menciona 6 usos y aplicaciones del acero = 1- Laminados planos como planchas 2- Hojalatera 3- Tuberas 4- Piezas de forja 5- cables de acero 6- Malla electro soldada 6. Definicin de la varilla corrugada = es un tipo de acero usado especialmente en construccin para armar hormign armado, cimentaciones de obra civil y pblica se trata de barras de acero que presentan resaltos o corrugas que mejoran la adherencia del hormign esta dotado de una gran ductilidad la cual permite que a la hora de doblar y cortar no sufra daos, tiene una gran soldabilidad7. Qu indica el numero de designacin de la varilla?

= 8. Cul es la importancia de la corrugacin de la varilla? = la corrugacin ayuda a que la varilla tenga mejor adherencia al momento de la construccin, evita que la varilla patine en el hormign o en lo que se est utilizando.

Conclusin