NORMA CHILENA OFICIAL
NCh976.Of86
Madera - Determ Determinació inación n de las propiedades mec mecánic ánicas as Ensayo de cizalle cizalle paralelo paralelo a las fibras fibras
Preámbulo El El Institu ns tituto to Nacional Naciona l de Normalizac Normalizaciión, INN INN, es el organismo orga nismo que qu e ti t iene a su s u cargo ca rgo el es tudio tu dio y prepara prep aración ción de las norma s té cni cn icas ca s a nivel nac n aciional. ona l. Es Es miembro de la IN INTER TERNATI ATIONAL ONAL ORGA ORGANI NIZA ZATI TION ON FOR FOR STAN STAND DARD ARDIZATI ATION (ISO) (ISO) y de la COMI COMISION SION PAN PANAME AMERICAN CANA DE NORM ORMAS TECN TECNIICAS CAS (COPA (COPAN NT), represe repre sent ntan ando do a Chil Chile ante ant e es os organismo orga nismoss . La La norma NCh97 6 ha s ido prepara prep arada da por la División de Normas orma s del de l Institu ns tituto to Naci ac ional ona l de Norma Normali lizac zación, ión, y en e n s u es e s tudio tu dio participaron pa rticiparon los organismos orga nismos y las person pe rsonas as natu na turales rales siguientes: Corporaci Corporac ión de Foment o de la Producción, Produc ción, CORFO CORFO Ins Institu tituto to Forest al, INFOR NFOR Ins Institu tituto to de Inves nve s tigaciones tiga ciones y Ensaye ns ayess de Material at eriales es,, IDIEM Ins Institu tituto to Nacional ac ional de Normal orma lizac izaciión, INN GRAU GRAUSUR SUR Construc Cons truccione cioness e Import aci ac iones one s Ltda. td a. Mi Ministerio nist erio de Obras Pú blica blicass , Dirección rec ción de Vialida alidad, d, Dept o. Es tudios tu dios Mi Ministerio nist erio de Vivien ivienda da y Urbanismo, rbanism o, Di División visión Polí tica Habi ab itaciona ta cionall Universidad Universidad Austral Aust ral de Chil Chile, Institu ns titutt o de Tecnologí Tecn ologí a de Producto Produc toss Forest ales
Roy W. Wothers Woth erspoon poon Gast ón Cubill Cubillos C. Patri Pat ricio cio Valenzue la V. René en éMarcha arc hant nt Ana Marí a Coro M. Vi Vicent ce ntee Pé rez G. Daniel an iel Sú nico H. Patri Pat ricio cio Ruckoldt uc koldt R. J aime Aran Arancibi cibiaa C. Hé ctor ct or Cuevas Cueva s Fran Francis cis Devlieg evlieger er J uan ua n E. Dí az-Vaz az-Vaz
I
NCh976 Universidad del Bí o-Bí o Universidad de Concepción Universidad de Chile, Depto. de Ingenierí a Civil Universidad de Chile, Depto. Tecnologí a de la Madera
Fernando Trucco B. J aime Garcí a S. Mario Wagner M. Emilio Cuevas I.
Esta norma se es tudió para es tablecer propiedades resistentes de las diferent es especies madereras en base a probetas libres de defectos. Esta norma concuerda esencialmente, con los documentos siguient es: AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS, ASTM D 143-84, Standard Methods of Testing Small Clear Specimens of Timber. COMISION PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS, COPANT Norma Panamericana COPANT 46 3-1972 Maderas - Mé todo de determinación del cizallamiento paralelo al grano. El anexo no forma parte del cuerpo de la norma, se inserta sólo a título informativo. Esta norma ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalización, en ses ión efectuada el 14 de Enero de 19 86 . Esta norma ha sido declarada Oficial de la Repú blica de Chile por Decreto N 94, de fecha 27 de Mayo de 19 86, del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, publicado en el Diario Oficial Nº 32.50 2 del 21 de J unio de 1986.
II
NORMA CHILENA OFICIAL
NCh976.Of86
Madera - Determinación de las propiedades mecánicas Ensayo de cizalle paralelo a las fibras
1 Alcance 1.1 Esta norma establece el mé todo para realizar el ensayo de cizalle paralelo a las fibras. 1.2 Esta norma establece la propiedad resistente que se determina del ensayo de cizalle
paralelo a las fibras . 1.3 Esta norma se aplica tanto a probet as confeccionadas de t al manera que e l plano de
falla sea tangente a los anillos de crecimiento (cizalle tangencial) como a probetas en las cuales dicho plano de falla sea perpendicular a dichos anillos de crecimient o (cizalle radial) (ver figura 1). 1.4 Esta norma se aplica a probetas libres de defec tos con un cont enido de humedad
superior al punto de saturación de las fibras (est ado verde) y/o a probetas con un contenido de humedad de 12 ± 1% (estado seco).
2 Referencias NCh176 /1 NCh176/2 NCh968 NCh969
Madera - Determinación de humedad. Madera - Determinación de la densidad. Madera - Selección, obtención y acondicionamiento de muestras y probetas para la determinación de propieda des fí sicas y mecánicas . Madera - Determinación de las propiedades mecánicas - Condiciones generales para los ens ayos.
1
NCh976 3 Definiciones 3.1 tensión máxima de cizalle paralelo a las fibras: carga por unidad de superficie que es
necesaria para provocar la ruptura de la probeta. La falla se mat erializa como un deslizamient o de una parte de la probeta sobre otra adyacente, en el sentido de la fibra de la madera.
4 Unidades La tensión se debe expresar en Megapascal (MPa) cuya equivalencia con otras unidades de pres ión se incluyen en el anexo de esta norma.
5 Resumen del método 5.1 Principio El mé todo s e bas a en aplicar, sobre un plano perpendicular al eje longitudinal de la probeta, una carga continua de dirección paralela a las fibras de la madera hast a llegar al punto de falla de la probeta.
6 Condiciones generales para los ensayos Las condiciones generales para efectuar los ensayos, en relación con la calibración de aparatos, extracción y protección de las muest ras, preparación de las probetas, ambiente de ensayo, mediciones y pesadas, se deben ajust ar a lo es tablecido en NCh969.
7 Aparatos 7.1 Máquina de ensayo para compresión, con dispositivo para regular la velocidad de
ensayo. 7.2 Accesorio para cizalle, que consta de una pieza central que se puede deslizar
verticalmente en cuyo extremo superior se aplica la carga y que en el extremo inferior lleva una cizalla libre de moverse sobre un semicí rculo (ver figura 2). 7.3 Aparatos para medir humedad y densidad descritos en NCh176 /1 y NCh176 /2.
2
NCh976 8 Selección de muestras Las muestras para ensayos mecánicos se seleccionan de acuerdo a la norma NCh968.
9 Probetas 9.1 Las probetas deben s er paralelepí pedos rectos de 5 0 x 50 x 65 mm medidos con una
precisión de ± 0,3% y recortados en la forma señalada en la figura 3, con el propósito de producir un plano de falla por cizalle de 50 mm x 50 mm. 9.2 No deben present ar fallas ni defectos. 9.3 La probeta debe tener su eje longitudinal paralelo a la dirección de la fibra con dos
caras opues tas paralelas a los anillos de crecimiento. 9.4 Los recortes se deben confeccionar en la forma indicada en la figura 3 para los tipos
de falla señalados en párrafo 1.3.
10 Procedimiento 10.1 Medir la altura, h, y el ancho, e, de la superficie que se debe somet er a cizalle con
un mí nimo de dos mediciones tomadas en los extremos de dicha superficie. 10.2 Aplicar la carga mediant e el dispositivo desc rito en párrafo 7.2 y figura 2, en forma
continua y con una velocidad del cabezal de la máquina de 0,6 mm/min, no variando más allá de un 25% . 10.3 Registrar como carga máxima, Q, la carga para la cual se obtiene la falla de la
probeta. 10.4 Despué s del ensayo, ext raer de las cercaní as de la zona de falla de la probeta, una
muest ra de 25 mm de longitud y de la misma sección transversal de la probeta, a fin de determinar en ella el contenido de humedad y la densidad mediant e el procedimiento indicado en NCh176 /1 y NCh176 /2.
3
NCh976 11 Expresión de resultados Determinar pa ra cada probeta la tensión máxima de cizalle paralelo a las fibras , v R, mediante la fórmula: R v =
Q h⋅e
en que: Q =
carga para la cual se obtiene la falla de la probeta;
h =
promedio de las medidas de altura del plano de falla de la probeta;
e
=
promedio de las medidas del ancho del plano de falla de la probeta.
NOTA - En la fórmula no se señalan unidade s con el propós ito de usa r aquellas que más ac omode n y, posteriormente, hacer las conversiones que se requieran mediant e el uso del anexo.
4
NCh976
Figura 1 – Orientación de los anillos de crecimiento en el cizalle
5
NCh976
Figura 2 – Dispositivo para el ensayo de cizalle
6
NCh976 Dimens iones en milí met ros
Figura 3 – Forma y dimensiones de la probeta de cizalle
7
NCh976 Anexo A (Informativo)
Factores de conversión de unidades de presión, esfuerzo o tensión, módulo de
elasticidad a Megapas cal (MPa)
Símbolo
Para convertir a MPa Multiplicar por
Atmósfe ra normal
(atm)
10 1,32 5 x 10 -3
Atmósfe ra té cnica
(at)
98 ,06 6 5 x 10 -3
Bar
(bar)
0,1
Unidad
Centímet ro de agua (a 4º C)
H O) (cm 2
Centímet ro de mercurio (a 0º C)
(cm Hg )
Dina por centímet ro cuadrado Gramo fuerza por centímet ro cuadrado Kilogramo fuerza por centímet ro cua drado Kilogramo fuerza por met ro cuadrado
1,333 22 x 10 -3 100,0 x 10 -9
2 (gf/cm )
98,066 5 x 10 -6
2 (kgf/cm )
98,066 5 x 10 -3
2 (kgf/m )
9,806 65 x 10 -6
2 (kgf/mm )
9,806 65
Kilolibra fuerza por pulgada cuadrada
2 (kip/in )
6,894 76
Libra fuerza por pie cua drado
2 (lbf/ft )
Libra por pulgada cuadrada
2 (lbf/in )
Milibar
(mbar)
Kilogramo fuerza por milí met ro cua drado
Milí met ro de agua (a 4º C)
H O) (mm 2
Milí met ro de mercurio (a 0º C)
(mm Hg )
Newton por centímet ro cua drdo Newton por met ro cua drado
2 (N/cm ) 2 (N/m )
47,880 3 x 10 -6 6,894 76 x 10 -3 10 0,0 x 10 -6 9,806 38 133,322 x 10 -6 10,0 x 10 -3 1,0 x 10 -6
Newton por milí met ro cuadrado
2 (N/mm )
1,0
Pie de agua (a 39 ,2 F)
H O) (ft 2
2,988 98 x 10 -3
2 (poundal/ft )
1,488 16 x 10 -6
Poundal por pie cuadrado Pulgada de agua (a 39 ,2º F)
H O) (in 2
249,082 x 10 -6
Pulgada de agua (a 60 F)
H O) (in 2
248,84 x 10 -6
Pulgada de mercurio (a 32 F)
(in Hg )
3,386 38 x 10 -3
Pulgada de mercurio (a 60 F)
(in Hg )
3,376 85 x 10 -3
Tonelada fuerza por pie cua drado 1)
(tonf)
Tonelada fuerza por pulgada cua drada 1)
1)
8
2 (dina/cm )
98 ,06 3 8 x 10 -6
Tonelada corta = 2 000 lb.
2 (tonf/in )
95,760 5 x 10 -3 13,789 5
NORMA CHILENA OFICIAL I N S T I T U T O
NACIONAL
DE
NCh
N O R M A LI Z A C IO N
!
976.Of86
I N N - C H I L E
Madera - Determinación de las propiedades mecánicas Ensayo de cizalle paralelo a las fibras Wood - Determination of mechanical properties - S hear parallel to grain
Primera edición : 19 86 Reimpresión : 19 99
Descriptores:
madera, fibras de madera, ensayos, ensayos de cizalle
CIN COPYRIGHT Direc ción Cas illa Telé fonos Telefax Internet Miembro de
: : : : : :
19 86 : INSTITUTO NACIONAL DE NORMALIZACION - INN * Prohibida reproduc ción y venta * Matías Cousiño Nº64 , 6 Piso, San tiag o, Chile 99 5 Santiago 1 - Chile + (56 2) 44 1 03 30 •Cent ro de Docume ntac ión y Venta de Normas (5ºPiso) : + (56 2) 44 1 04 25 + (56 2) 44 1 042 7 •Cent ro de Docume nta ción y Venta de Normas (5ºPiso) : + (56 2) 44 1 04 29 inn@ ent elchile.ne t ISO (Interna tiona l Organizat ion for St andardizat ion) •COPANT (Comisión Pana mericana de Normas Té cnica s)