UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA CIENCIAS FISICAS Y MATEMATICAS

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

ENSAYO DE MATERIALES I

PRACTICA # 9

TEMA:

ENSAYO DE TRACCION EN JUNTAS REMACHADAS.

NOMBRE: MORALES AIMACAÑA ALEX RUBEN

PROFESOR: Ing. RAUL CAMANIERO

Semestre: 3 Paralelo: 2

DIA: LUNES HORA: 14:00 a 17:00

FECHA DE EJECUCION: 2011-12-12

FECHA DE ENTREGA: 2011-12-19

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MARCO TEORICO

ESFUERZO CORTANTE

Hasta ahora solo se han estudiado barra sometidas a esfuerzos axiales, los cuales actúan perpendicularmente a las secciones transversales a ellas. Otro tipo de esfuerzo o tensión se da cuando las cargas actúan paralelas a la superficie de la sección transversal y se denomina esfuerzo cortante.

La fuerza de cortante o esfuerzo cortante es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga o un pilar. Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión cortante

Un claro ejemplo de elemento de maquina sometido a esfuerzo cortante es el que se representa en el bulón de la figura siguiente:

Bajo la acción de las cargas F aparecen en el elemento tensiones o esfuerzos según se presenta en (b) de la figura anterior. Las tensiones o esfuerzos pueden ser sustituidos por cargas V de valor igual a F/2. Los esfuerzos o tensiones cortantes sobre la sección mn vienen dados por la formula:

τ=VA

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Siendo τ el denominado esfuerzo cortante, V= F/2 y A la superficie transversal. Como V es una fuerza y A una superficie las unidades de los esfuerzos o tensiones cortantes son las mismas que las de las tensiones o esfuerzos axiales es decir Pascales en el S.I.

JUNTAS REMACHADAS

En la actualidad existen procesos y métodos muy fundamentales que deducen que si una carga aplicada pasa por el centro de gravedad de un conjunto de remaches estos ejercen o transmiten una fuerza casi igual a su capacidad de resistencia. Podemos encontrarnos con casos en donde el material sea dúctil lo cual no los vamos a analizar y nos meteremos de lleno en el análisis de uniones rígidas.

Tipos de uniones o juntas remachadas.- entre las cuales tenemos:

Juntas a traslape esto quiere decir que se colocan una placa sobre otra o lo que comúnmente se las conoce como solapadas y que van siendo unidas por una o varias filas de remaches dependiendo de las solicitaciones y de lo que se necesite.

Juntas a tope no es más que la unión de dos placas a tope o besadas mediante cubrejuntas que estarán siendo unidas por una o varias filas de remaches en donde se conoce como placas principales y secundarias respectivamente.

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OBJETIVOS

Determinar la importancia de los remaches dentro de la aplicación de una junta

remachada.

Analizar los planos de falla en los elementos sometidos a fuerzas cortantes

Determinar los esfuerzos cortantes que alcanza el material en su carga máxima.

Encontrar las resistencias que nos puede brindar la madera ante la presencia de las

solicitaciones exteriores a través de los ensayos.

EQUIPO

Maquina universal de 30 Ton.

Mordazas para cada ensayo.

Calibrador Ap.= ± 0.01

MATERIAL

Probetas de acero.

Probetas de madera

PROCEDIMIENTO

Determinar las dimensiones de las probetas. Fijar la probeta a realizar el ensayo en la maquina universal acoplada con las

mordazas respectivas. Aplicar la carga continuamente hasta la falla del material (registrar la carga máxima a

la que se presento lo falla). Realizar el mismo proceso para los ensayo de corte directo, corte simple corte doble.

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TABLA N° 1 Tipo de material: Acero Laminado En Caliente

TIPO DE JUNTA

REMACHADA

Espesor Remache AnchoCarga

MaximaDistancia Remache Placa Principal Agujero

Placa Principal

Cubre Placas

Ø a P SArea

RemacheEsfuerzo Cortante

Fuerza Que Transmite

Area Placa

Esfuerzo De

Traccion

Area de corte

Esfuerzo cortante

Area De Aplastam

iento

Esfuerzo De

Aplastamiento

mm. mm. mm. mm N mm mm2 Mpa N mm2 Mpa mm2 Mpa mm2 Mpa

2 Placas Principales

6,00 ---- 6,00 50,00 12321,00 40,00 28,27 435,77 12321,00 264,00 46,67 480,00 25,67 36,00 342,25

2 Cubre Placas Y 1

Placa Principal

12,00 6,00 9,00 50,00 63219,00 40,00 63,62 993,74 63219,00 492,00 128,49 960,00 32,93 108,00 585,36

2 Cubre Placas Y 1

Placa Principal

12,00 6,00 18,00 50,00 88584,00 40,00 254,47 348,11 88584,00 384,00 230,69 960,00 46,14 216,00 410,11

TABLA N° 2 Tipo de material: Madera

TIPO DE JUNTA

REMACHADA

Espesor Remache AnchoCarga

MaximaDistancia Remache Placa Principal Agujero

Placa Principal

Cubre Placas

L a P SArea

RemacheEsfuerzo Cortante

Fuerza Que Transmite

Area Placa

Esfuerzo De

Traccion

Area de corte

Esfuerzo cortante

Area De Aplastam

iento

Esfuerzo De

Aplastamiento

mm. mm. mm. mm N mm mm2 Mpa N mm2 Mpa mm2 Mpa mm2 Mpa2 Cubre

Placas Y 1 Placa

Principal

6 11,5 12 48 5360 42 144,00 37,22 5360,00 216,00 24,81 504,00 5,32 72,00 74,44

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TABLA N° 3 Tipo de material: Varilla De Acero Laminado En Caliente

TIPO DE CORTE

DIAMETRO CARGA MAXIMA AREA ESFUERZO CORTANTE

Ø P A τ

mm. N mm2 MPa

DOBLE EMPOTRAMIENTO SIMPLE 12 77008 113,09 680,89CANTILIVER DOBLE 12 39096 113,09 345,68

TABLA N° 4 Tipo de material: Madera

TIPO DE CORTE

SECCIONN RESISTENTE CARGA MAXIMA AREA ESFUERZO CORTANTE

a*b P A τ

mm*mm N mm2 Mpa

SIMPLE 49*50 14623 2450 5,96

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FOTOGRAFÍAS DE LAS MUESTRA

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Falla Por Corte y aplastamiento

Falla por tracción y Aplastamiento además reducción del área donde se

produjo la falla

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Falla por corte y aplastamiento

Falla por corte por la sección resistente

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CALCULOS TIPICOS

φ=6mmanchodelaplaca=50mmespesor=6mmc arga (P)=12321 N

A=πφ2

4=π (6 )2

4⇒ A=28 ,27mm2

ESFUERZO

τ=PA

=1232128 ,27

⇒ τ=435 .77MPa

ESFUERZOS POR TRACCIÓN EN LA PLACA

A=[ (ancho−φ )×e ]A=[ (50−6 )×6 ]A=264mm2

ESFUERZO

σ=12321264

σ=46 .67MPa

ESFUERZO POR CORTE EN LA PLACA

A=2 [ (dis tan cia×e ) ]A=2 [ (40×6 ) ]A=480mm2

ESFURZO

σ=12321480

σ=25 .67MPa

ESFUERZO POR APLASTAMIENTO

A=φ×eA=6×6A=36mm2

ESFUERZO

σ=1232136

σ=342 .25MPa

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CONCLUSIONES

El esfuerzo de corte es el que actúa paralelamente a un plano.

Los esfuerzos cortantes sobre cualquier sección transversal varia en intensidad desde

cero en las superficies superiores e inferiores de la viga hasta un máximo en el eje

neutro.

Las deformaciones que acompaña al corte puede considerarse que proviene del

esfuerzo de las delgadas tiras paralelas de un cuerpo por deslizarse una sobre otra.

RECOMENDACIONES

Siempre hay que tomar en cuenta que el cabezal debe estar ajustado de una forma

correcta al material, para que cuando sea sometido el área de contacto se pueda

obtener los resultados de una mejor manera.

Se debe tener un conocimiento previo sobre juntas remachadas para tener un mayor

entendimiento de los datos obtenidos.

En el ensayo se debe estar muy atentos en el momento que se presente falla a manera

de que se pueda interpretar el tipo de falla.

BIBLIOGRAFIA

o Bliblioteca de consulta Encarta 2009

o Ensaye e inspeccion de los materiales en ingenieria, Harmer E. Davis, George Earl Troxell,

Clement T. Wiskocil