INFORME DE ENSAYO DE TRACCION O FLEXION DEL ACERO.docx

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

INFORME DE ENSAYO DE TRACCION O FLEXION DEL ACERO. OBJETIVOS.    

Analizar el comportamiento de los materiales metálicos al ser sometidos a un esfuerzo de tensión uniaxial. Reconocer y diferenciar los estados zona elástica y zona elástica de los metales. Interpretar la gráfica Esfuerzo vs Deformación para el ensayo de tensión te nsión Medir la resistencia a fluencia o Esfuerzo de fluencia de los materiales, de la misma manera porcentaje de alargamiento y el Esfuerzo último a la tensión.

INTRODUCCION Muchos materiales cuando están en servicio servicio están sujetas a fuerzas o cargas. En tales condiciones es necesario conocer las características del material para diseñar el instrumento donde va a usarse de tal forma que los esfuerzos a los que vaya estar sometido no sean excesivos y el material no se fracture. MARCO TEÓRICO ESFUERZO Y DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN El ensayo consiste en someter una pieza de forma cilíndrica de dimensiones normalizadas (estándar) a un esfuerzo de tracción continuo esta pieza se llama probeta. Para esto consideremos consideremos una probeta de longitud longitud  y una sección  sometida a una fuerza F normal de tracción (perpendicular a la sección de la la probeta). Se define esfuerzo o tensión (σ) como la f uerza aplicada a la probeta por unidad de sección transversal.

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Donde

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A veces se utiliza el porcentaje de alargamiento la cual se calcula así.

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ANÁLISIS DE UN DIAGRAMA DE DEFORMACIÓN. La grafica del esfuerzo de tracción vs deformación o elongación nos permite realizar un análisis para poder conocer las propiedades del acero. La cual lo mostraremos en esta sección.

Esfuerzo máximo de tracción del acero. Máximo valor de la tensión que se observa.

En un diagrama tensión-deformación. Esta es la máxima tensión que soporta la Probeta. Según la NTP esta fuerza debe ser mayor o igual a 6300 kg/cm2. Esfuerzo de fluencia o límite de fluencia del acero . Es la deformación brusca del

acero sin incremento de carga. Cualquier fierro a acero debe tener el esfuerzo de fluencia mayor o igual 4200 kg/cm2 En caso que no cumpla con este requisito mínimo el acero debe ser rechazado en una determinada obra. Zona elástica. Se caracteriza porque al cesar las tensiones aplicadas, los materiales

recuperan su longitud inicial (lo). En la gráfica anterior se observa que la zona plástica termina cuando el acero alcanza el límite de fluencia. Zona plástica. Esto ocurre cuando se ha rebasado el límite elástico y aunque dejemos

aplicar tensiones el material nunca recuperara su longitud inicial. En la gráfica se observa que el máximo esfuerzo de tracción del acero ocurre en la zona plástica. La cual al ir incrementando la carga se llega al límite de ruptura (es aquí donde el acero se rompe)

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Estricción. Llegado un punto del ensayo las deformaciones se concentran en la parte

central del fierro apreciándose una acusada disminución de la sección transversal de la probeta, momento a partir del cual las deformaciones continuaran acumulándose hasta llegar a la rotura de la muestra. CONTROL DE CALIDAD Y MEDIDAS DE SEGURIDAD DEL ACERO EN LA

CONSTRUCCIÓN SEGÚN NORMA ASTM 615 En esta tabla se representan los valores mínimos de resistencia a la fluencia así como los valores de máxima resistencia para varillas de grado 40 y 60 y así como también los porcentajes mínimos de elongación.

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MATERIALES UTILIZADOS. Equipo donde se realiza los ensayos de tracción del acero Equipo universal.

Dial. Es un medidor de carga

en cada momento indica cuanto carga se está aplicando al acero. Huincha o vernier. Es usado

para tomar las mediciones respectivas de las muestras que se dispone.

PROCEDIMIENTO. Antes de realizar los ensayos de tensión se deben tomar las respectivas dimensiones de la muestra que se dispone. La cual esos datos obtenidos se deben anotar para realizar los cálculos experimentales.

Paso siguiente el personal técnico, toma la muestra de acero a la cual se realizara los ensayos de tensión. Lo coloca en la maquina universal (la cual posee mordazas y esta sostendrá al fierro de sus dos extremos cuando sea 4


sometido a esfuerzos de tensión o tracción. Tal como se observa en la figura

siguiente. Previamente a esto se debe verificar que el dial de la maquina universal (encargado de medir las cargas) este coincidiendo con la marca de carga igual a cero esto es importante para que nuestros cálculos sean de todo correcto.

Ha medida que pasa el tiempo el dial ira marcando diferentes cargas a medida que incrementa la elongación longitudinal. Luego pasado un buen tiempo de que haya soportado el Esfuerzo de tensión el acero, el dial de la maquina universal se detiene por unos segundos es aquí donde se debe anotar la lectura de la carga aplicada, esto indica que el acero inicia deformándose pero ya en la zona de fluencia.

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Luego el acero proseguirá deformándose hasta llegar soportar el Esfuerzo máximo de tensión (denominado también límite de ruptura) esto ya en la zona plástica. Es imprescindible anotar también la carga máxima soportada para hallar el Esfuerzo de tracción del acero CÁLCULO EXPERIMENTAL. En el laboratorio que se llevó a cabo se tomó como muestra una probeta de acero que tiene los siguientes datos. Diámetro nominal

129mm2

Área de la sección  transversal(diámetro nominal) Longitud inicial 60cm Longitud entre marcas

20cm

Tipo de acero

Aceros Arequipa de 60°

Luego de someterle al ensayo de tracción, se determinó las siguientes cargas en (Kg) para los esfuerzos de fluencia y esfuerzo de tracción. CARGA MAXIMA Carga máxima de fluencia Carga máxima de rotura Longitud final del acero entre maracas

en Kg 5600 9280 23cm

Con estos datos determinaremos los esfuerzos de fluencia y rotura. Se sabe:

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Entonces con la formula anterior determinamos el esfuerzo de fluencia.

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Determinación del esfuerzo máximo de rotura del acero o esfuerzo de tracción.

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Para la probeta que se ensayó.

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Determinación del porcentaje de deformación o elongación.

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Para la probeta que se ensayó.

CONCLUSIÓNES. 

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Hemos llegado a conocer las propiedades mecánicas del acero, realizando ensayos de control de calidad y teniendo en cuenta los parámetros estándares normalizados. Para así dar un uso correcto de estos materiales en la construcción. Los esfuerzos de fluencia y esfuerzo máximo de tensión del acero que hemos sometido a ensayos de control de calidad nos arrojaron resultados satisfactorios, es decir dentro de los parámetros normalizados. Hemos llegado a conocer que cuán importante es conocer primero las propiedades de los materiales para su correcta aplicación en una obra de ingeniería, obviamente teniendo en cuenta los requisitos mínimos que debe satisfacer dichos materiales.

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