PROPIEDADES FISICAS Y MECNICAS DE LA MADERA PINO

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTEDOCENTE: ING.Gilmer Carmen

CURSO: Resistencia de materiales II

INTEGRANTES:-Cerna Loyola, Manuel-Chvez ,Gerson-Gamero Valencia, AronPROPIEDADES FISICAS Y MECNICAS DE LA MADERA PINORESUMEN:La presente investigacin consiste en la Evaluacin de propiedades Fsicas y Mecnicas de la madera de pino, ubicado en la ciudad de Cajamarca. Este estudio surge por la necesidad de reivindicar la importancia de esta especie y a partir de su calidad, otorgar una mejor utilizacin en la elaboracin de diferentes productos.Se realizan estudios de propiedades fsicas tales como densidad, contenido de humedad, contraccin radial y contraccin tangencial. Para esto, se ensayan 3 probetas de diferentes medidas (ancho: 5x5, altura: 15,20).Los ensayos se realizaran en el laboratorio de suelos de la Universidad Privada del Norte-sede Cajamarca.

INTRODUCCION:Pinus radiataes elpino resinero, pino martimo o pino rodeno, que ms abunda en Cajamarca, principalmente en la zona de Granja Porcon que existe un gran bosque de pinos.Antiguamente, la madera era de gran utilidad en la construccin de embarcaciones, puentes, mueblera e infraestructura vial, por esto, se puede decir que es una madera durable y con adecuadas propiedades de resistencia para estos productos.La madera, debido a su disponibilidad, su coste relativamente bajo, su facilidad de uso y su durabilidad, es un material importante en el campo de la ingeniera civil. Para poder usar la madera de forma eficiente, es importante conocer sus propiedades bsicas (fsicas y mecnicas) y sus limitaciones. (MAMLOUK & ZANIEWSKI, 2009)

OBJETIVOS:OBJETIVO GENERAL

Determinar las propiedades fsico-mecnicas de la madera de pino de la Ciudad de Cajamarca

OBJETIVOS ESPECFICOS

Determinar el Modulo de Elasticidad de la madera de Eucalipto paralela a la fibra Determinar el Modulo de Cortante de la madera de Eucalipto perpendicular a la fibra Determinar el Modulo de Cortante de la madera de Eucalipto paralela a la fibra Determinar el esfuerzo de fluencia normal de la madera de Eucalipto paralela a la fibra Determinar el esfuerzo mximo normal de la madera de Eucalipto paralela a la fibra JUSTIFICACION:Hoy en da la madera viene siendo producto de grandes estudios para determinar posible utilizacin en una construccin, para ello es necesario conocer sus propiedades fsicas y mecnicas las cuales determinaran la resistencia ante las fuerzas de una estructura. Por ello es indispensable estudiar y analizar dichas propiedades.

ALCANCES :

En el presente informe se determinaran las principales propiedades fsico- mecnica de la madera de Eucalipto de la ciudad de Cajamarca, mediante ensayos de laboratorio basados en las normas COPANT.

MARCO TEORICO:La madera, es un material heterogneo, que se ve reflejado por la variabilidad que es posible encontrar en probetas extradas de una misma especie maderera y de diferentes rboles, o an mas de probetas provenientes de un mismo rbol, lo que muestra una marcada diferencia densidad en su densidad y resistencia. Entre las ms importantes cabe sealar.

Contenido de humedadDensidadngulos de FibrasNudosidadTemperaturaOtras influencias

Contenido de humedadEl contenido de humedad en la madera afecta en general a propiedades mecnicas tales como, flexin esttica, compresin paralela, compresin perpendicular, traccin, cizalle, dureza, clivaje.

DensidadLa densidad indica la cantidad de sustancia celular presente en una unidad de volumen de madera.

Angulo de fibrasLa direccin de la carga que se aplica, puede coincidir o no con la direccin en que se encuentra el eje mayor de las clulas.

NudosidadLa presencia de nudos en la madera afecta a las propiedades mecnicas por:Variacin de la direccin de las fibrasDiferencias de la densidad entre madera y nudo, yPresencia de grietas cuando la madera esta seca.

TemperaturaEl incremento de la temperatura provoca un aumento de la deformacin disminuyendo la cohesin en el material. Las resistencias estticas disminuyen cuando la temperatura cambia de valores negativos a positivos .

Otras influencias Cabe destacar que los ataques patgenos de algn modo modifican o destruyen la pared celular, deterioran la resistencia mecnicas, especialmente las resistencias a solicitaciones dinmicas.

Ley de Hooke. Mdulo de ElasticidadLa ley de Hooke establece que el esfuerzo es proporcional a la deformacin, hasta un determinado valor de la carga. Esto se cumple solo hasta el lmite elstico o de proporcionalidad.

A la constante de proporcionalidad se le denomina Modulo de elasticidad de un material y se designa por el smbolo E, pero para efectos se utilizar la sigla MOE (Karsulovic, 1982).

ENSAYOS PARA DETERMINAR PROPIEDADES MECANICAS Segn Cuevas (2003), las diferentes solicitaciones a que puede estar sometida la madera son las siguientes:

Flexin estticaCompresinTraccinCizalleClivajeDurezaTenacidad(Impacto, Flexin dinmica)

Comprensin

Segn Karsulovic (1982) y Campos et al (1990), se distinguen dos tipos de fuerzas de compresin segn el sentido de aplicacin de la fuerza; compresin paralela y compresin perpendicular a la fibra.

METODOLOGA:Bajo este tipo de carga las fibras estn sometidas a un esfuerzo perpendicular a su eje y que tiende a comprimir las pequeas cavidades contenidas en ellas. Esto permite que se pueda cargar la madera sin que ocurra una falla claramente distinguida. Al incrementar la magnitud de la carga, la pieza se va comprimiendo, aumentando su densidad y tambin su misma capacidad para resistir mayor carga. (BAZN & MNDEZ, 2014)

Objetivo:Determinar la compresin paralela a la fibra.

Aparatos:Maquina universal de ensayos.Pieza metlica maciza, que sirve de base a todo el aparto.

Espcimen de pruebaLa probeta es un prisma rectangular de seccin 5cm*5cm y preparadas de una manera que una de dos caras opuestas entre si sea una superficie tangencial a los anillos de crecimiento, con lo cual las otras dos caras resultan superficies radiales y un largo de 15cm.

Procedimiento:

Se coloca la probeta centrada sobre la base del aparto, de manera que la fuerza sea aplicada sobre la cara radial. Sobre la probeta se coloca la pieza de presin, perfectamente centrada con la probeta y se hacen descansar sobre su cilindro basculante los extremos de los brazos, uno de los cuales acciona el deflectmetro.

Se acciona la prensa de modo que una de las crucetas toque ligeramente la pieza de presin, en este instante se ajusta el deflectmetro de modo que todas sus manecillas indiquen cero. Se acciona nuevamente la prensa a la velocidad de ensayo de 0.3mm/min. Esta velocidad debe mantenerse constante a lo largo del ensayo.

Procesamiento de resultados Probetas de maderas resistencia a la compresin paralela a la fibra Probeta N1

L ONGITUD(cm)5cmAREA (cm)25cm2Carga (Kg)Elongacin (mm)Esfuerzo (kg/cm2)Elongacin (cm)Deformacin (cm/cm)Esfuerzo (MPa)10000.24400.0240.00483.92420000.4800.040.0087.84830000.541200.0540.010811.77240000.671600.0670.013415.69650000.792000.0790.015819.6260000.952400.0950.01923.54470001.052800.1050.02127.46880001.183200.1180.023631.39290001.293600.1290.025835.316100001.414000.1410.028239.24110001.554400.1550.03143.164120001.684800.1680.033647.088130001.855200.1850.03751.012140002.075600.2070.041454.936150002.476000.2470.049458.86carga ultima (15840 kg)Probeta N2

L ONGITUD(cm)5cmAREA (cm)25cm2Carga (Kg)Elongacin(mm)Esfuerzo (kg/cm2)Elongacin(cm)Deformacin (cm/cm)Esfuerzo (MPa)10000.51400.0510.01023.92420000.72800.0720.01447.84830000.91200.090.01811.77240001.051600.1050.02115.69650001.22000.120.02419.6260001.352400.1350.02723.54470001.512800.1510.030227.46880001.63200.160.03231.39290001.743600.1740.034835.316100001.874000.1870.037439.24110002.014400.2010.040243.164120002.44800.240.04847.088130002.755200.2750.05551.012140003.015600.3010.060254.936carga ultima (14170kg)Probeta N3

L ONGITUD(cm)5cmAREA (cm)25cm2Carga (Kg)Elongacin(mm)Esfuerzo (kg/cm2)Elongacin(cm)Deformacin (cm/cm)Esfuerzo (MPa)10001.65400.1650.0333.92420001.83800.1830.03667.84830001.931200.1930.038611.77240002.0351600.20350.040715.69650002.152000.2150.04319.6260002.282400.2280.045623.54470002.442800.2440.048827.46880002.553200.2550.05131.39290002.693600.2690.053835.316100002.854000.2850.05739.24110002.974400.2970.059443.164120003.084800.3080.061647.088130003.185200.3180.063651.012140003.35600.330.06654.936150003.656000.3650.07358.86160004.36400.430.08662.784carga ultima (16041kg)Anlisis y discusin de resultados

Mdulo de elasticidad promedio paralela a la fibraE= 1.45 GPAEl mdulo de elasticidad segn investigaciones previas debera estar entre 10GPa y 8GPa, esto puede variar segn la calidad de la madera, su edad, y su contenido de humedad.Esfuerzo mximo promedioEsfuerzo promedio = 614.01 kg/cm2El esfuerzo mximo promedio de las tres probetas es de 641 kg /cm2 con una carga mxima que vara entre 16000 y 15000 kg

CONCLUSIONES:El mdulo de elasticidad promedio a la fibra es de 1.45 Gpa

El esfuerzo promedio max es de 614.01 kg/cm2

El mdulo de elasticidad no est entre los rangos de la madera del pino La madera del pino es una madera con baja resistencia donde no se usa mucho en construccin con fines estructurales

GRACIAS