NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 663 1973-04-25
MADERAS. DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA FLEXIÓN
E:
WOOD. DETERMINATION OF FLEXURE. RESISTENCE
CORRESPONDENCIA:
DESCRIPTORES:
madera; ensayo de flexión; ensayo mecánico.
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
Editada 2003-10-09
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 663 fue ratificada por el Consejo Directivo de 1973-04-25. La presente reedición integra la errata. 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 C25.0 Comité de maderas. ARTECTO FERROCA ICEL INDERENA INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN FORESTAL Y MADEREROS
MINISTERIO DE AGRICULTURA MUEBLES PLATA TAMAYO TRIPLEX PIZANO UNIVERSIDAD DEL TOLIMA UNIVERSIDAD DISTRITAL UNIVERSIDAD NACIONAL - MEDELLÍN
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 663
MADERAS. DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA FLEXIÓN
1.
OBJETO
1.1 Esta norma tiene por objeto establecer el método de ensayo para determinar la resistencia de la madera a la flexión, con probetas pequeñas sin defectos.
2.
DEFINICIONES
2.1 Esfuerzo de flexión (σ f): cociente del momento de flexión (MF) y el módulo resistente (MR) de la probeta.
σ f =
MF MR
2.2 Resistencia máxima a la flexión (Módulo de rotura, σ fmáx): esfuerzo de flexión máximo soportado por la probeta en el momento de la rotura (véase el numeral 9.1). 2.2.1 Generalmente al tratar de resistencia máxima a la flexión, se dice brevemente resistencia a la flexión. 2.2.2 Resistencia a la flexión en el límite proporcional: esfuerzo de flexión máximo soportado por la probeta en el momento en que la deformación y el esfuerzo dejan de ser directamente proporcionales. 2.3
Módulo de elasticidad (E): relación entre el esfuerzo unitario y la deformación unitaria.
2.4
Corte radial: corte longitudinal, perpendicular a los anillos de crecimiento.
2.5
Corte tangencial: corte longitudinal, tangente a los anillos de crecimiento.
1
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6.
ENSAYOS
6.1
PREPARACIÓN DE LAS PROBETAS
6.1.1 Para determinar la resistencia de la madera a la flexión, los ensayos deben realizarse con probetas que cumplan con lo indicado en la NTC 301. 6.1.2 Para este ensayo las probetas deben elaborarse de sección cuadrada con un espesor (e) igual al ancho (a) entre 20 mm y 50 mm, con una longitud de 18a como mínimo. 6.1.3 El grano de la madera debe correr paralelamente al eje longitudinal de la probeta. 6.2
Disposición de los elementos de ensayo
6.2.1 La probeta se coloca sobre dos soportes y se aplica la carga en el centro de la luz en la forma indicada (véase la Figura 1).
P Pistón de presión Rodillo Caballete a Rodillo
Caballete
Cama de la máquina
Luz Ls
Figura 1. Disposición de la probeta en la máquina de flexión
6.2.2 Entre la pieza de presión de la máquina y la probeta, y entre los soportes y la probeta, deben colocarse caballetes de madera dura o de metal con aristas redondeadas, para evitar la penetración de los soportes de la madera (véase la Figura 2). 6.2.3 La luz entre los soportes debe ser como mínimo de 18 e. 6.2.4 Las probetas deben colocarse de tal manera que la carga se aplique tangencialmente a los anillos de crecimiento (véase la Figura 3).
2
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3,15 6,25
8,15 16,25 4 tornillos No. 8 de cabeza plana para madera, longitud 4,68
4 tornillos No. 8 de cabeza redonda para madera, longitud 3,75 1,25
2,18 2,18 Madera dura o aluminio
10,31
5
2,65
7,5
5 7,5
9,53
Figura 2. Detalles del caballete para los ensayos de flexión dimensiones en cm
3
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Dirección tangencial
Dirección radial
Incorrecto
Correcto
Figura 3. Forma de aplicación de la carga
6.3
PROCEDIMIENTO
6.3.1 La probeta debe cargarse en forma continua y constante para obtener una deformación de 2,5 mm por minuto, hasta la rotura, registrándose la deformación y la carga correspondientes. 6.3.2 La lectura de la carga debe efectuarse en intervalos de 0,02 mm de deflexión y después del límite proporcional en razón del aumento de la carga, cada 100 kg. 6.3.3 Inmediatamente después del ensayo debe cortarse de la probeta de flexión una probeta adecuada, lo más cerca posible del sitio de la rotura y determinarse su humedad y en lo posible, su peso específico correspondiente y el peso específico anhidro, de acuerdo con lo indicado en la NTC 290 (Primera actualización). 6.4
CÁLCULOS
La resistencia a la flexión se calcula mediante la siguiente ecuación:
s máx =
3PL 2ae 2
Donde: σ máx =
resistencia máxima a la flexión, en kilogramos por centímetro cuadrado.
P
=
carga de rotura, en newtons.
L
=
luz entre los soportes en centímetros.
a
=
ancho de la probeta en la dirección radial, en centímetros.
e
=
altura de la probeta en la dirección tangencial, en centímetros.
6.4.1 Para fines comparativos es necesario ajustar los valores de la resistencia a una misma humedad de la madera, preferiblemente a un 12 %, salvo que se trate de probetas en estado verde. 4
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6.4.2 Para ajustar los resultados de los ensayos a probetas con 12 % de humedad, se puede calcular con 4 % de aumento de resistencia por cada 1 % de diferencia de humedad entre 18 % y 12 % y con 4 % de disminución de la resistencia por cada 1 % de diferencia de humedad entre 10 % y 12 %. 6.5
INFORME
En éste debe indicarse: 6.5.1 Porcentaje de error de acuerdo con los aparatos usados. 6.5.2 Humedad y, en lo posible, el peso específico correspondiente y el peso específico anhidro de la probeta. 6.5.3 Forma de la rotura (astillada, corta) y en cuanto sea posible, representarla por medio de un dibujo. 6.5.4 Defectos de la probeta no detectables que puedan haber afectado la rotura, tales como: desviación del grano, nudos y ataque de organismos. 6.5.5 Los resultados obtenidos indicando los valores promedios del árbol, los valores totales y además, la varianza y el error estándar correspondientes. 6.5.6 Cualquier otro dato que se considere necesario.
9.
APÉNDICE
9.1
INDICACIONES COMPLEMENTARIAS
El momento de la rotura se inicia cuando la pendiente de la curva esfuerzo-deformación cambia de positivo a negativo. 9.2
NORMAS QUE DEBEN CONSULTARSE
NTC290 (Primera actualización), Determinación del peso especifico aparente de la madera. NTC 301, Requisitos de las probetas pequeñas para los ensayos físicos y mecánicos de la madera. 9.3
DOCUMENTOS DE REFERENCIA
Norma Alemana DIN 52186, Maderas. Ensayo de flexión. Método ASTM D 143-52, Testing Small Clear Specimens of Timber.
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