NORMA TÉCNICA PERUANA
NTP 251.017 2004
Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales-INDECOPI Calle de La Prosa 138, San Borja (Lima 41) Apartado 145
Lima, Perú
MADERA. Método para determinar la flexión estática
2004-06-10 2ª Edición
WOOD. Determination of modulus of elasticy in static bending
R.0058-2004/INDECOPI-CRT.Públicada el 2004-07-02 I.C.S.: 79.040 Descriptores: Madera, método de ensayo, flexión estática
Precio basado en 08 páginas ESTA NORMA ES RECOMENDABLE
ÍNDICE página i
PREFACIO
ii
INDICE
1
2.
REFERENCIAS NORMATIVAS
3.
CAMPO DE APLICACIÓN
4.
MUESTREO
5.
MÉTODOS DE ENSAYO
6.
ANTECEDENTES
OBJETO
1
1.
2 2 7 8
ANEXO A
2
i
PREFACIO
RESEÑA HISTORICA
A.
A.1 La presente Norma Técnica Peruana fue elaborada por el Comité Técnico de Normalización de la Madera y sus Derivados, Sub –Comité de Tecnología de la Madera, mediante el sistema 2 u Ordinario, durante los meses de enero a octubre del 2003, utilizando como antecedentes a los que se mencionan en el capítulo correspondiente.
A.2 El Comité Técnico de Normalización de la Madera y sus Derivados presentó a la Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales –CRT – con fecha 2003-12-10, el PNTP 251.017:2003, para su revisión y aprobación; siendo sometido a la etapa de Discusión Pública el 2004-04-05. No habiéndose presentado ninguna observación, fue oficializado como Norma Técnica Peruana NTP 251.017:2004 MADERA. Método para determinar la flexión estática. 2ª Edición, el 02 de julio del 2004.
A.3 Esta Norma Técnica Peruana reemplaza a la NTP 251.017:1980. La presente Norma Técnica Peruana ha sido estructurada de acuerdo a las Guías Peruanas GP 001.1995 y GP 002:1995.
INSTITUCIONES QUE PARTICIPARON EN LA ELABORACIÓN DE LA NORMA TÉCNICA PERUANA
B.
Secretaría
CITE Madera Christian Arbaiza Mendoza
Secretario
Héctor Enrique Gonzáles Mora
Coordinador
Manuel Chavesta Custodio
ENTIDAD
REPRESENTANTES
Universidad Nacional Agraria La Molina
Florencio Trujillo Cuellar Carlos Condori Rosales
Presidente
ii
Francisco Ginocchio Walter Silva Berríos
Instituto de Investigación de la Amazonia
Otto Roeder Romero
Instituto Nacional de Recursos Renovables
Juan Blanco Suárez
Ministerio de Energía y Minas
Héctor Gamboa
Maderera Mariscal Castilla SRL
José Hurtado Aguirre
Maderas Parihuelas y Embalajes
Miguel Timmermann Flores
Promoción de la Pequeña y Mediana Empresa (PROMPYME)
Luis Olaya Becerra
Pontificia Universidad Católica del Perú
---oooOooo---
iii
NORMA TÉCNICA PERUANA
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OBJETO
1.
MADERA. Método para determinar la flexión estática
REFERENCIAS NORMATIVAS
2.
La presente Norma Técnica Peruana establece los procedimientos a seguir para la ejecución de ensayos de flexión estática en maderas.
Las siguientes normas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto, constituyen requisitos de esta Norma Técnica Peruana. Las ediciones indicadas estaban en vigencia en el momento de esta publicación. Como toda Norma está sujeta a revisión, se recomienda a aquellos que realicen acuerdos basándose en ellas, que analicen la conveniencia de usar las ediciones recientes de las normas citadas seguidamente. El Organismo Peruano de Normalización posee, en todo momento, la información de las Normas Técnicas Peruanas en vigencia.
Normas Técnicas Peruanas
NTP 251.008:1980
MADERAS. muestras
Selección
y
colección
de
2.1
NTP 251.009:1980
MADERAS. Acondicionamiento de las maderas destinadas a los ensayos Físicos y Mecánicos
NTP 251.010:2003
MADERA. Método para contenido de humedad
2.2
2.3
determinar
el
NORMA TÉCNICA PERUANA
CAMPO DE APLICACIÓN
3.
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MUESTREO
4.
La presente Norma Técnica Peruana se aplica a maderas.
MÉTODOS DE ENSAYO
5.
El muestreo para realizar el presente ensayo se hará de acuerdo a las NTP 251.008 y NTP 251.009.
5.1 Tamaño de las probetas: El ensayo de la flexión estática se realiza con una probeta de 2.5 cm x 2.5 cm x 41 cm de longitud total (luz 35 cm); y de 5 cm x 5 cm x 76 cm de longitud (luz 70 cm). Las probetas se prepararán según 2.1.
5.2 Número de probetas: El número de probetas a ensayar se determina por el grado de exactitud que se desee lograr según la NTP 251.008.
Aparatos
5.3
5.3.1 Prensa: Una prensa capaz de aplicar una fuerza superior a los 2000 kg, con dos crucetas, una fija y una móvil y una válvula o mecanismo que permita regular la velocidad lineal de la cruceta.
5.3.2
Accesorios
5.3.2.1 Soportes: Compuesto de dos apoyos idénticos entre si, con una prolongación en la base por medio del cual estos apoyos se asientan en un pie de guía consistente en una barra metálica provista de una ranura practicada a todo lo largo de la superficie paralela a la que le sirve de asiento para permitir el libre desplazamiento de los apoyos. La Figura 1 muestra la sección transversal de la barra con la ranura.
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FIGURA 1 – Sección transversal de la barra con la ranura
Los apoyos estarán provistos de tornillos que permitan asegurarlos firmemente a la barra guía. La parte superior de los apoyos deberá terminar en forma de cuña con aristas ligeramente romas. véase Figura 2.
Placas de acero con rodillos: (véase Figura 2)
5.3.2.2
Para reducir al mínimo los esfuerzos de roce se emplea tres piezas de acero. Dos placas metálicas de 5,6 cm x 5,7 cm de lado y de 0,9 cm de espesor, con las superficies mayores planas, pulidas y paralelas entre sí. Una de las placas tendrá en una de sus superficies mayores una ranura en forma de “V” con una profundidad no mayor de 2 mm y que servirá para alojar la parte superior del apoyo.
Una armadura central constituida por un conjunto de rodillos metálicos que pueden girar libremente alrededor de su eje longitudinal, según puede observarse en la Figura 2.
5.3.2.3 Cabezal o bloque de carga: Construido según forma indicadas en la Figura 2, en metal o madera cuyo peso especifico no sea inferior a 1 y cuya misión es la de transmitir a la probeta la fuerza producida por la prensa. Este cabezal debe asegurarse firmemente por cualquier dispositivo adecuado al tope o cruceta móvil, de tal manera, que la generatriz de la superficie cilíndrica a la cual pertenece el arco trazado con radio r = 7,0 cm sea perpendicular al eje longitudinal de la probeta.
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Probeta
Cabezal
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Deflectómetro
Placas de acero con rodillos
Cuña
Apoyo
Base
FIGURA 2 - Ensayo de flexión estática
5.3.2.4 Deflectómetro: En caso que la prensa empleada, no disponga de objetivos capaces de registrar automáticamente la curva que relaciona la fuerza aplicada y la deformación obtenida, se empleará un deflectómetro de precisión requerida. (véase Figura 2).
5.4 Ubicación del plano neutral: Se efectuará la ubicación del plano neutral, utilizándose cualquier método conveniente para determinar las deformaciones a partir de este plano. La ubicación del plano neutral se deberá realizar en el caso de utilizar deflectómetro.
5.5
Procedimiento
5.5.1 Aplicación de la carga y soportes: La carga se aplica en el centro de la muestra (distancia entre los soportes de 35 cm) para probetas grandes y (distancia entre los
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soportes de 17,5 cm) para probetas pequeñas. Se colocan entre la probeta y los soportes, las placas de acero con rodillos. (véase Figura 2).
La carga se aplica a través del cabezal o bloque de carga, sobre la cara tangencial de la probeta más próxima a la médula.
5.5.2 Velocidad del ensayo: En el ensayo de flexión estática, se aplica la carga continuamente a la probeta con una velocidad constante de la cabeza móvil de la prensa de 1,3 mm/min, para probetas de 2,5 cm x 2,5 cm x 41 cm y de 2,5 mm/min para probetas de 5 cm x 5 cm x 76 cm.
5.5.3 Curva de la carga – deformación: En el caso de que la prensa empleada no disponga de dispositivos capaces de registrar automáticamente la curva que relaciona la carga aplicada y la deformación obtenida, se medirán las deflexiones producidas en la mitad de la luz para cargas progresivas, con intervalos de carga en función a la densidad de la especie, de modo que las lecturas que así se obtengan permitan trazar el gráfico de curva carga – deformación, para determinar el límite de proporcionalidad (P´).
5.5.4 Descripción de falla de la probeta: Para una mejor interpretación de los resultados, es necesario hacer una descripción de la forma en que se produce la rotura, dibujando esquemáticamente la falla (Véase Anexo A).
5.5.5 Determinación del contenido de humedad de la probeta: Inmediatamente después del ensayo de cada probeta, de la parte no agrietada y cerca de la zona donde ocurre la falla se corta una probeta de 2 cm de largo. Se determina el contenido de humedad de la probeta, según lo establecido en la NTP 251.010.
Expresión de resultados
5.6
5.6.1 Determinación de la carga al límite proporcional (P´): La carga al límite proporcional, se determina sobre la curva carga – deformación, trazando una tangente desde cero y que corresponde al punto donde la tangente se separa de la curva.
5.6.2 Cálculo del esfuerzo de la fibra al límite proporcional: El esfuerzo de la fibra al limite proporcional se calcula según la formula siguiente:
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kg/cm2
ELP = 3P´L 2 a e2 Donde:
P’ = carga al limite proporcional en kg,
L = distancia entre soportes, luz de la probeta (cm),
e = espesor de la probeta (cm).
Cálculo del módulo de ruptura
5.6.3
a = ancho de la probeta (cm),
kg/cm2
MOR = 3 P L 2 a e2
Donde:
P = carga máxima en kg.
L = distancia entre los soportes, luz de la probeta (cm). a = ancho de la probeta (cm).
e = espesor de la probeta (cm).
5.6.4
Cálculo del módulo de elasticidad
MOE
= P’L3 4 a e3 Y
kg/cm2
Donde : P’ = carga al límite proporcional en kg. L = distancia entre los soportes, luz de la probeta (cm).
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a = ancho de la probeta (cm).
e = espesor de la probeta (cm).
ANTECEDENTE
6.
Y = deflexión en el centro de la luz al limite proporcional en cm.
MADERAS. Método de ensayo de flexión estática
NTP 251.017:1980
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ANEXO A
DATOS PARA EL CENTRO DE COMPUTO
N° DE XILOTECA: ................... N° ARBOL: .............. MUESTRA N°: ....................................................... PROCEDENCIA: .....................................................
NOMBRE COMUN: ..................................................... NOMBRE CIENTIFICO: ............................................... FAMILIA: .................................................................
FORMATO PARA EL ENSAYO DE FLEXIÓN ESTÁTICA
CONDICION
CARGA (Lb)
SATURADA
SECA AL AIRE
LUZ: .......................... cm P’ : ........................... Lb P : ........................... Lb Y : .......................... cm
(NORMATIVO
DEFORMACION (........... Pulg.)
1 ...................
......................
2 ...................
......................
3 ...................
......................
4 ...................
......................
5 ...................
......................
6 ...................
......................
7 ...................
......................
8 ...................
......................
9 ...................
......................
10 .................
......................
11 .................
......................
12 .................
......................
13 .................
......................
14 .................
......................
15 .................
......................
16 .................
......................
17 .................
......................
18 .................
......................
19 .................
......................
20 .................
......................
21 .................
......................
22 .................
......................
23 .................
......................
24 .................
......................
25 .................
......................
26 .................
......................
27 .................
......................
28 .................
......................
INFORMACION GENERAL
29 .................
......................
PROYECTO : .....................................................................................
30 .................
......................
EJECUTOR : ....................................................................................
31 .................
......................
FECHA
32 .................
......................
: ............. cm
ANCHO (A)
DURAMEN: ...................................... % DATOS DE CONTENIDO DE HUMEDAD PESO ( ): ...................................... g PESO SECO AL HORNO: ...................... g VOLUMEN: .................................... cm3 CONTENIDO DE HUMEDAD: ............... % DENSIDAD: ................................ g/cm3
B
A
D C
ESPESOR (B): ............. cm
RESULTADOS AL CONTENIDO DE HUMEDAD (Kg/cm2) ESFUERZO DE LAS FIBRAS AL LIMITE PROPORCIONAL: .......................... RESISTENCIA MAXIMA: ...................................................................... MODULO DE ELASTICIDAD: ................................................................
: ....................................................................................
