ENSAYO DEFLEXION EN VIGAS

[pic 1]

ENSAYO DEFLEXION EN VIGAS

Briyeth Alejandra Ramos Zambrano (1) Manuel Guillermo Vargas (2) Gustavo Adolfo Torres Grau (3) María Camila Barón (4) Fabián José Villamil Silva (5) Danny Mauricio Rodríguez Acero (6)

Facultad de ingeniería, ingeniería civil, Universidad de la Salle Bogotá D.C, Colombia

Resumen: En este informe a partir del ensayo deflexión en vigas se pretende determina el comportamiento de forma mecánica en cuanto su resistencia a la deflexión de tres probetas (acero aluminio y latón) donde se colocan apoyos a lado y lado de la viga con la misma medida desde el punto central y se aplica una carga puntual en el medio de esta. Por medio de la deflexión es y los cálculos del módulo de elasticidad, se busca ver la influencia de las condiciones de carga y comparar el comportamiento experimental con el teórico.

 Palabras clave: resistencia a la deflexión, módulo de elasticidad.

Abstract: In this report, based on the deflection test in beams, it is intended to determine the mechanical behavior in terms of its resistance to deflection of three specimens (steel, aluminum and brass) where supports are placed on the side and side of the beam with the same measurement from the center point and a point load is applied in the middle of it. By means of the deformations and the calculations of the modulus of elasticity, it is sought to see the influence of the load conditions and to compare the experimental behavior with the theoretical one.

Keywords: resistance to deflection, modulus of elasticity. 
 

1. Introducción

El ensayo de deflexión de vigas tiene como objetivo principal el análisis mecánico que provocan las cargas puntuales en el centro de la luz en la viga, relacionando las variables y comparando su comportamiento experimental con el comportamiento teórico de los distintos materiales que se pusieron a prueba en la práctica en este caso acero aluminio y latón. Donde por medio de las bases de la resistencia de materiales se calculan las deflexiones y el módulo elástico que se analizan gráficamente.

1. Metodología

Para la realización del ensayo en primer lugar se va a modelar probetas a las cuales se le tomaron sus dimensiones, estas están apoyadas en sus extremos, tenemos una de acero otra de aluminio y por último una de latón, como segundo en el centro de la luz se cargan diferentes masas puntuales alas diferentes probetas. Con el deformímetro se va midiendo las deflexiones provocadas en el centro de la luz, por último, se realizan las respectivas gráficas de deformación vs carga, se analiza la relación de ambas variables, además se calcula el módulo de elasticidad y se compara con los valores teóricos.

3. RESULTADOS Y ANÁLISIS

3.1 Determinación de la Ecuación para la Deflexión de la Viga Ensayada

[pic 2][pic 3][pic 4]

Figura 1. Tabla de Datos Teóricos para Vigas – Fuente: Departamento de INGENIERIA MECÁNICA – Universidad de Santiago de Chile

[pic 5]

Ecuación de Deflexión de una Viga Simplemente Apoyada

3.2 Resultados y datos adicionales

Figura 2. Deflexión En Vigas – Esquema de la Viga Ensayada

[pic 6]

Fuente: Laboratorio de Deflexión en Vigas – Mecánica de Materiales, Universidad de La Salle

Tabla 1. Resultados del Ensayo de Deflexión en Vigas

 Fuente Propia

Figura 3. Datos Adicionales

[pic 7]

Fuente: Laboratorio de Deflexión en Vigas – Mecánica de Materiales, Universidad de La Salle

3.2 Gráficos y análisis de las Ecuaciones Teóricas y Experimentales

3.2.1 Gráfico de los tres elementos

Gráfico 1. Deflexión de los tres Elementos (Aluminio, Latón y Acero)         

[pic 8]

Fuente Propia

3.2.2 Análisis del Gráfico 1.

Se observa el comportamiento de la deflexión de los tres elementos con los mismos cinco valores de carga utilizadas en el ensayo.

El material con mayor deflexión fue el aluminio y el de menor valor de esta variable fue el acero.

En el ensayo, los tres materiales muestran un incremento de su deflexión casi lineal, lo que en la propuesta de la ecuación teórica coincide.

El inicio de los tres gráficos que muestran el comportamiento de la deflexión no empieza en el origen (0), pues no se indicó así en la tabla de datos.

3.2.3 Gráfico de la Deflexión en la Probeta de Aluminio.

Gráfico 2. Deflexión de la Probeta de Aluminio

[pic 9]

Fuente Propia

3.2.3.1 Ecuación Teórica para la Probeta en Aluminio

Ecuación teórica

  ;[pic 10]

Se Calcula el valor del Momento de Inercia con los datos adicionales correspondientes a una probeta rectangular.

[pic 11]

Se consulta en la literatura el valor del módulo de elasticidad del Aluminio (teórico)

[pic 12]

Se Procede a realzar el cálculo de la deflexión con los datos teóricos del ensayo

[pic 13]