NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 1011 1975-08-27
MADERAS. DETERMINACIÓN DE UNITARIOS BÁSICOS
E:
LOS
ESFUERZOS
WOODS. DETERMINATION OF UNIT BASICS STREES
CORRESPONDENCIA: DESCRIPTORES: DESCRIPTORES:
madera; determinación fórmula matemática; tracción; esfuerzo de fórmula; esfuerzo de esfuerzo de flexión.
de esfuerzos; esfuerzo de comprensión; cizallamiento;
I.C.S.: 79.040.00 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435 Prohibida su reproducción
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 1011 fue ratificada por el Consejo Directivo de 1975-08-27. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 331101 Manufacturas de madera. CONVENIO SENA- INDERENA- CANADA FORESTALES Y MADEROS INMUNIZADORA DE MADERAS SERRANO GÓMEZ
INSTITUTO DE INV. Y PROYECTOS LABORATORIO DE PROUCTOS FORESTALES UNIVERSIDAD NACIONAL
El ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
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NTC 1011
MADERAS. DETERMINACIÓN DE LOS ESFUERZOS UNITARIOS BÁSICOS
1.
OBJETO
1.1 Esta norma establece los cálculos para determinar los esfuerzos unitarios básicos en probetas de especies maderables. 1.2
Esta norma establece los esfuerzos unitarios básicos para las siguientes propiedades:
1.2.1 Flexión estática y tracción paralela al grano. 1.2.2 Comprensión paralela al grano. 1.2.4 Cizallamiento paralelo al grano. 1.2.5 Módulo de elasticidad a la flexión 2.
DEFINICIONES
Para los efectos de esta norma se establecen las siguientes: 2.1 Esfuerzo unitario: carga por unidad de superficie que puede soportar, por debajo del límite de proporcionalidad, una probeta de madera libre de defectos o de características reproductoras de su resistencia. Se expresa en N/cm 2. Resistencia mínima probable: la menor resistencia que puede esperarse, con 2.2 determinada certeza, en una probeta de madera libre de defectos. 3.
ENSAYOS
3.1
CÁLCULOS
3.1.1 Esfuerzos unitarios básicos para madera verde Se establecen de acuerdo con las propiedades mecánicas determinadas en estado verde, en ensayos de probetas libres de defectos. Para la flexión comprensión paralela al grano y cizallamiento se elige como probabilidad razonable la de obtener una vez en cien, una 1
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resistencia menor a la resistencia mínima probable. Para la comprensión normal dicha probabilidad es de una vez en cuarenta. 3.1.1.1 Determinación del esfuerzo unitario básico para la flexión estática. Se calcula mediante la siguiente ecuación: σ
f
=
R f - 2,33 SR f 2,25
Donde: :
esfuerzo unitario básico a la flexión en N/cm 2.
R f
:
esfuerzo promedio a la rotura por flexión, en N/cm 2.
SR
:
desviación estándar del esfuerzo promedio a la rotura por flexión.
σf
f
2,25 :
valor que incorpora un factor para ajustar el valor de resistencia mínima probable a una duración prolongada de carga y un coeficiente de seguridad.
3.1.1.2 Determinación del esfuerzo unitario básico para la tracción paralela al grano. Se calcula mediante la siguiente ecuación: σT
=
RT
−
2,33 SRT
2 ,25
Donde: σT
R T
:
esfuerzo unitario básico a la tracción paralela al grano, en N/cm 3.
:
esfuerzo máximo promedio a la tracción paralela al grano, en N/cm 2.
SRT :
desviación estándar del esfuerzo máximo a la tracción paralela, en N/cm 2.
2,25 :
valor que incorpora un factor para ajustar el valor de resistencia mínima probable a una duración prolongada y una corriente de seguridad.
3.1.1.3 Determinación del esfuerzo unitario básico para la comprensión paralela al grano. Se calcula mediante la siguiente ecuación: σC
=
R c - 2,33 SR
C
1,4
Donde: σC
:
esfuerzo unitario básico a la comprensión paralela al grano, en N/cm 2.
R C
:
esfuerzo máximo promedio a la comprensión paralela, en N/cm 2.
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:
desviación estándar de la resistencia máxima a la comprensión paralela, en N/cm2.
1,4 :
valor que incorpora un factor para ajustar el valor de resistencia mínima a una duración prolongada de carga y un coeficiente de seguridad.
S RC
3.1.1.4 Determinación del esfuerzo unitario básico para la comprensión perpendicular al grano. Se calcula médiate la siguiente ecuación:
σCN
=
RCN - 1,95 S R
CN
2,25
Donde: σCN
esfuerzo unitario básico a la comprensión perpendicular al grano, en N/cm 2.
:
esfuerzo máximo promedio a la comprensión perpendicular al grano, en N/cm 2.
RCN : S RCN
desviación estándar del esfuerzo máximo de comprensión normal, en N/cm 2.
:
2,25 :
valor que incorpora un factor para ajustar el valor de resistencia mínima probable a una carga de duración prolongada y un coeficiente de seguridad.
3.1.1.5 Determinación del esfuerzo unitario básico para el cizallamiento paralelo al grano. Se calcula mediante la siguiente ecuación:
σCZ
=
R CZ - 2,33 SR
CZ
2,25
Donde: :
esfuerzo unitario básico al cizallamiento paralelo al grano, en N/cm 2.
RCZ
:
esfuerzo máximo promedio de cizallamiento en N/m 2.
S RCZ
:
desviación estándar de la resistencia de cizallamiento en N/cm 2.
σCZ
2,25 :
valor que incorpora un factor para ajustar el valor de resistencia mínima probable de carga y un coeficiente de seguridad.
3.1.1.6 Determinación del módulo de elasticidad básico a la flexión estática. Se calcula mediante la siguiente ecuación: E f min = E f - 2,33 S E f
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Donde: Ef mín :
módulo de elasticidad básico a la flexión estática en N/cm 2.
E f
:
módulo promedio de elasticidad a la flexión en N/cm 2.
S E f
:
desviación estándar del módulo de la elasticidad a la flexión en N/cm 2.
3.1.2 Esfuerzos unitarios básicos para madera seca 3.1.2.1 Los esfuerzos unitarios básicos para madera seca se calculan de la misma forma que para la madera verde (véase el numeral 3.1.1) pero exceptuando la siguientes: a)
El valor del esfuerzo unitario básico de comprensión paralela al grano, para la cual se recomienda un incremento del 10 %.
b)
El módulo de elasticidad a la flexión estática para el cual se recomienda un incremento del 2 %.
3.1.2.2 Los esfuerzos unitarios básicos para piezas secas con espesor inferior a 100 mm, se determina multiplicando los valores obtenidos para los esfuerzos unitarios básicos para la madera verde por la relación de la resistencia de ensayo en el estado seco y la correspondiente al estado verde, en cada propiedad mecánica de una especie dada. a)
Si en una especie dada no se conocen los valores de resistencia necesarios para determinar la razón antes señalada, se recomienda tomar los incrementos indicados en la Tabla 1, para las diferentes propiedades para contenidos de humedad del 15 % al 19 %. Para contenidos mayores a 19 % se toman los valores del estado verde; para contenidos menores al 15 % y para valores comprendidos entre el 15 % y 19 %, se interpola.
Nota. Se recomienda aplicar los incrementos señalados solo cuando se tenga la certeza de que el contenido de humedad del estado seco, para el cual se contempla el incremento, no se sobrepasará durante el uso de la madera. Tabla 1. Incremento de los esfuerzos unitarios básicos a considerar en piezas de espesor inferior a 100 mm
Propiedades
Incremento del esfuerzo unitario básico determinado respecto al obtenido para el estado verde, en porcentaje. 19 %
15 %
Flexión
25
35
Tracción paralela al grano
25
35
Cizallamiento paralelo al grano
8
13
Comprensión perpendicular al grano
50
50
Comprensión paralela al grano
50
75
Modulo de elasticidad
14
20
4
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APÉNDICE DOCUMENTO DE REFERENCIA
Norma panamericana COPANT 30:1-018 Maderas. Método para determinar los esfuerzos unitarios básicos.
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