Laboratorio Vigas Dos Materiales

DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA MECÁNICA DE MATERIALE II VIGAS DE DOS MATERIALES   

Jonathan Corella Cristhian Miranda 



Mayra Comina

Allen Wilchez

Francisco Urgilés

HORARIO: LUNES 14H00-15H00 2013-NOVIEMBRE-11

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE ING. MECATRONICA

LABORATORIO MECÁNICA DE MATERIALES PRACTICAS DE LABORATORIO TEMA: VIGA DE DOS MATERIALES OBJETIVO: 

Analizar la deflexión en la mitad de la longitud de una viga de acero-hormigón.

MARCO TEÓRICO: DEFLEXIÓN Desplazamiento ( ), de un punto de la viga cuando se aplica una fuerza. La fórmula para calcular la deflexión en la mitad de la longitud de una viga de un solo material, con carga puntual de la mitad de la longitud es:

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Para aplicar esta fórmula al caso de dos materiales, en donde se requiere el módulo de elasticidad E y el momento de inercia I de la sección, se necesita trabajar con la sección equivalente de la viga que consiste en transformar imaginariamente el material de la sección de uno de los materiales en el otro material. El procedimiento para obtener la se cción equivalente es: 

Se observa que la sección transversal de las vigas se halla formada por 4 varillas de acero incrustadas en hormigón.

Ilustración 1: Sección transversal de las vigas

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La fuerza aplicada, hace que las fibras inferiores se alarguen y las superiores se compriman, por ser las varillas superiores de esbeltez gr ande, el esfuerzo critico es pequeño, por lo que en los cálculos, la sección de las varillas superiores se desprecia, quedando la siguiente sección a analizar.

Ilustración 2: Sección transversal de las vigas 

De esta sección, la parte inferior a partir de la línea neutra LN se halla a tracción y la parte superior se halla a compresión. Debido a que la parte inferior de hormigón se encuentra a tracción y por qué el hormigón es un material frágil que tiene alta r esistencia a la compresión y por qué el hormigón es un material frágil que tiene alta resistencia a la compresión y poca resistencia a la tracc ión, se desprecia la parte inferior, quedando la sección así:

Ilustración 3: Sección transversal con LINEA NEUTRA

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Se obtiene luego un factor “n” que relaciona los módulos de elasticidad del acero y del hormigón

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Se divide el ancho de la sección de hormigón para este factor

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Obteniéndose la sección equivalente en acero, con la c ual se pueda seguir trabajando.

Ilustración 4: Sección equivalente del acero

Para determinar las alturas  y   se igualan los momentos estáticos de primer orden Q, sobre la LN y bajo la LN de la sección.

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El esfuerzo debido a la flexión en le hormigón se calcula con la fórmula:

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EQUIPO: 1.

Calibrador pie de rey, flexómetro.

2.

Comparador de reloj.

3.

Viga de acero-hormigón.

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4.

Vibroforo de baja frecuencia.

Ilustración 5: Vibroforo de baja frecuencia

PROCEDIMIENTO:

1.

Medir las dimensiones de la sección transversal ancho, altura, longitud entre apoyos, diámetro de las varillas.

2.

Colocar el comparador de reloj en la mitad de la longitud.

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3.

Aplicar una carga P en la mitad de la longitud de la viga.

4.

Medir la lectura de deflexión de la viga.

5.

Hacer firmar las hojas de registro.

PREGUNTAS PARA EL INFORME: Realizar una comparación de la deflexión teórica con la práctica. 2. Calcular el esfuerzo flector máximo en las fibras de acero y hormigón de la viga. 3. Conclusiones. 1.

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