NORMA TÉCNICA FONDONORMA

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1 NORMA TÉCNICA FONDONORMA ANTEPROYECTO-1 VIDRIO PARA LA EDIFICACIÓN. DETERMINACION DE NTF 9:3-00/5 LA RESISTENCIA A FLEXION DEL VIDRIO. PARTE 5: ENSAYOS CON ANILLOS CONCÉNTRICOS DOBLES SOBRE PROBETAS PLANAS, CON PEQUEÑAS SUPERFICIES DE SOLICITACIÓN 1 OBJETO Esta norma vnzolana spcifica un método para la dtrminación d la rsistncia a la flxión dl vidrio utilizado n la dificación, xcluyndo los fctos dl bord. NOTA Véas l apartado d la NVF 9:3-00:1 para una xplicación rfrnt a st método d nsayos. Convin utilizarla para comparar la rsistncia d difrnts tipos d vidrio y no para stablcr la rsistncia d cálculo. Las limitacions d sta norma stán dscritas n la NVF 9:3-00:1. Convin lr la NVF 9:3-00:1 conjuntamnt con sta norma. Est nsayo no s aplicabl a los vidrios imprsos REFERENCIAS NORMATIVAS Las siguints normas continn disposicions qu al sr citadas n l txto, constituyn rquisitos d sta Norma Vnzolana. Las dicions indicadas staban n vigncia n l momnto d sta publicación. Como toda norma stá sujta a rvisión, s rcominda a aqullos qu ralicn acurdos con bas n llas, qu analicn la convnincia d usar las dicions más rcints d las normas citadas sguidamnt:.1 Normas Vnzolanas FONDONORMA :008 Vidrio para la construcción. Productos básicos d vidrio. Vidrio d silicato sodocálcico. Part 1: Dfinicions y propidads gnrals físicas y mcánicas. NVF 9:3-00:1 Vidrio para la dificación. Dtrminación d la rsistncia a flxión dl vidrio. Part 1: Principios fundamntals d nsayos dl vidrio.. Otras normas ISO 48 Caucho, vulcanizado o trmoplástico. Dtrminación d la durza (durza comprndida ntr 10 1RHD y 100 1RHD) 3 TERMINOS, DEFINICIONES Y SIMBOLOS 3.1 Términos y dfinicions Para los propósitos d sta norma, aplican las dfinicions siguints: Tnsión d flxión Tnsión d tracción n flxión inducida sobr la suprfici d la probta. Nota 1 Para las ncsidads d nsayo, s convnint qu la tnsión d flxión sa uniform n la part spcificada d la suprfici

2 3. Símbolos F F máx. L Carga Carga n la rotura, carga d rotura Espsor d la probta Longitud dl lado d las mustras cuadradas K 1, K Constants para l cálculo d la tnsión d flxión r 1 r r 3 r 3m t σ σ bb μ Radio dl anillo d carga Radio dl anillo soport Radio d probtas circulars Radio mdio d probtas cuadradas Timpo Tnsión Tnsión d flxión Coficint Poisson d la probta NOTA Para l vidrio d silicato sodocálcico (véas la Norma NTF3936-1) s utiliza un valor d 0,3 F/ t σ/ t Vlocidad d incrmnto d la carga Vlocidad d incrmnto d la tnsión 4 PRINCIPIO DEL MÉTODO DE ENSAYO Una probta d suprficis planas y parallas, circular o cuadrada, d radio r 3, o d longitud L, simplmnt colocada sobr l anillo soport (radio r ) db sr cargada por mdio d un anillo d carga (radio r 1 ) concéntrico al anillo soport (véas la figura 1). 1 Anillo d carga Probta 3 Anillo soport Fig. 1 Dispositivo d nsayo (indicando l principio), ilustrado para una probta circular

3 Fura dl anillo d carga, la tnsión radial y tangncial n la probta disminuy hacia l bord d forma qu l risgo d rotura s pquño. Para cargas limitadas, F, (dpndindo d los valors d r 1, r, r 3 y ) hay, n la zona cntral d la suprfici d la probta, un campo d tnsión (véas A.1) qu s xtind d manra uniform n todas las dirccions, l ára d st campo quda limitada por l anillo d carga. Aumntando la carga F, la tnsión d tracción n l cntro d la probta aumnta a una vlocidad constant hasta qu s produc la rotura, stando l punto d rotura n la rgión somtida a la tnsión más lvada, bajo l anillo d carga. La tnsión d flxión, σ bb, db sr calculada a partir d la carga máxima, F máx., mdida cuando s da la rotura y l spsor d la probta,, tnindo n cunta las dimnsions d las probtas cuadradas o circulars y l valor dl coficint d Poisson, μ, d llas. 5 EQUIPAMIENTO 5.1 Máquina d nsayo El nsayo d flxión db sr llvado a cabo utilizando una máquina d nsayos apropiada qu db tnr las siguints caractrísticas: a) La solicitación aplicada sobr la probta db sr capaz d sr aplicada dsd cro hasta su valor máximo d forma continua, minimizando los movimintos bruscos y sin scalons. b) El dispositivo db podr consguir la vlocidad d pusta n carga spcificada. c) La máquina d nsayo db star quipada con un dispositivo d mdida d carga con un límit d rror d ±% dntro dl rango d mdida; 5. Dispositivo d carga El dispositivo d carga db star prparado tal como aparc n la figura, con dimnsions conforms a la tabla 1 para las dos combinacions (anillo d carga y anillo soport) acptadas para l nsayo d flxión concéntrica con dobl anillo. La rlación d los radios, r 1 /r db sr d 1:5. Tabla 1 Dimnsions dl anillo d carga y dl anillo soport Dispositivo d carga R45 R30 Radio dl anillo d carga, r Radio dl anillo soport, r Radio d la probta r 3 o L/ (sgún tabla ) a) El radio d curvatura d la suprfici d contacto dl anillo soport db sr d,5. b) El spsor dl caucho d silicona sobr l anillo soport db sr d 3 con una durza d 40 ± 10 IRHD (d acurdo con ISO 48). c) El radio d curvatura d la suprfici d contacto dl anillo d carga srá d,5.

4 1 Probta Placa d bas d acro tmplado quipando l anillo soport 3 Espaciador d caucho silicona 4 Anillo d carga d acro tmplado 5 Elmnto d transmisión d la carga con dispositivo para cntrar l anillo d carga 6 Espaciador d papl o d matrial sintético d alrddor d 0,1 d spsor 7 Top para cntrar la probta 8 Círculo d contacto dl anillo d carga 9 Círculo d contacto dl anillo soport Fig. Dispositivo d carga

5 5.3 Instrumntos d mdida Son ncsarios los siguints instrumntos d mdida: un instrumnto d mdida qu prmita mdir l diámtro o la longitud dl lado d la probta, lo más próximo a 1 ; un instrumnto d mdida qu prmita mdir l spsor d la probta, lo más próximo a 0,01. 6 MUESTRA 6.1 Forma y dimnsions d las probtas S utilizarán probtas cuadradas o circulars tal como s indica n la tabla y n la tabla 3. Tabla Dimnsions d las probtas Dispositivo d carga R45 R30 Diámtro (= r 3 ) o longitud L dl lado Mínimo Véas tabla 3 Véas tabla 3 Espsor h Máximo 9 6 NOTA Dntro d los límits d las tablas y 3, convin gnralmnt lgir l dispositivo d carga R 45. Tabla 3 Espsor mínimo d las probtas, n función d la rsistncia n flxión Rsistncia a la flxión σ bb Espsor mínimo d las probtas n función dl dispositivo N/ R45 R30 σ bb 100,0 1,0 100 σ bb 00,5 1,5 00 σ bb 300 3,0,0 300 σ bb 400 3,5,5 400 σ bb 500 3,5,5 500 σ bb 600 4,0 3,0 NOTA Dntro d los límits d las tablas y 3, convin por lo gnral lgir l dispositivo d carga R45. En los casos n qu no sa conocido prviamnt un valor aproximado d la rsistncia n la flxión, dbn sr tomados para l spsor mínimo d las probtas los datos d la última lína d la tabla 3 (σ bb hasta 600). Dspués d la valuación d los primros nsayos, s db pasar a un spsor mínimo infrior d acurdo con la tabla 3. En la zona d la probta limitada por l circulo d contacto dl anillo soport dbn aplicars las siguints tolrancias: la tolrancia d planitud db sr d 0,1 ; la tolrancia d parallismo db sr % dl spsor d la probta.

6 6. Mustro y prparación d las probtas 6..1 Cort y manipulación Db prstars atnción qu la suprfici qu, a continuación srá somtida a tnsión d tracción, no sté n contacto con hrramintas, abrasivos d smrilado, fragmntos d vidrio, tc., y qu no s dañ durant su almacnaminto. NOTA 3 Para prsrvar las caractrísticas spcificas, la suprfici a nsayar pud provista d un rcubriminto protctor (autoadhsivo) para sr protgida durant la prparación d la probta. NOTA 4 El método d cort d las probtas no s significativo y no s ncsario tratar los bords. 6.. Acondicionaminto Las capas protctoras dbn sr quitadas 4 h ants dl nsayo (véas la NVF 9:3-00:1). La probta db sr almacnada n un ambint d nsayos (véans 7.1 y 7.) durant 4 h al mnos ants dl nsayo Examn Ants d comnzar l nsayo, dbn sr xaminadas visualmnt todas las probtas para dtctar cualquir tipo d dfctos no rprsntativos d las caractrísticas d calidad dl matrial a nsayar Plícula adhsiva Para mantnr los fragmntos conjuntados, s db fijar una plícula adhsiva n l lado d la probta qu ncara a los rodillos d flxión (véas figura ). Esto facilita la localización dl orign d la rotura y la mdida dl spsor d la probta. 6.3 Númro d probtas El númro d probtas a nsayar dpndrá d margn d confianza rqurido, spcialmnt n lo qu concirn a la stimación d los xtrmos d la distribución d la rsistncia (véas la NVF 9:3-00:1 para una discusión sobr l númro d probtas). 7 PROCEDIMIENTO 7.1 Tmpratura El nsayo db sr ralizado a una tmpratura d (3 ± 5) ºC. Durant l nsayo, la tmpratura d las probtas db sr mantnida constant n un intrvalo d 1 ºC para vitar l dsarrollo d sfurzos térmicos. 7. Humdad El nsayo db sr ralizado con una tasa d humdad rlativa ntr 40% y 70%. 7.3 Mdida dl spsor Para no dañar la suprfici por los instrumntos d mdida, l spsor s mdirá n 4 puntos sobr los bords d la probta. Db calculars la mdia d stas mdidas. 7.4 Placa d bas La placa d bas s cntra dsplazando l cono d transmisión d la furza (sin l anillo d carga ni la probta) n l cono d ajust (véas figura ). La placa d bas db sr fijada n sta posición. Dbn sr quitados dl anillo soport los fragmntos d vidrio y otras partículas duras y cortants. Db liminars cualquir dtrioro dl anillo soport.

7 7.5 Posicionaminto d la probta y dl anillo d carga El spaciador d caucho d silicona db sr colocado ntr la probta y la placa d bas d forma qu, n cada punto, sobrpas cada lado d la corona n al mnos 5. La probta db sr colocada con la suprfici a nsayar hacia abajo. El anillo d carga, qu ha sido limpiado para liminar los fragmntos d vidrio, db a continuación sr bajado sobr la cara suprior d la probta y cntrado, con l spaciador d papl o sintético, colocado ntr l anillo d carga y la probta (véas figura ). 7.6 Aplicación d la carga La carga d nsayo, F, db sr aumntada d forma qu la tnsión d flxión n l mdio d la probta aumnt al ritmo d ( ± 0,4) N/( s) hasta la rotura d la probta. Para calcular l incrmnto d la tnsión d flxión s db utilizar la cuación (1) para las probtas circulars y la cuación () para las probtas cuadradas: t K1 F t (1) t K F t () NOTA 5 Los valors d K 1 y K dpndn dl coficint d Poisson d la probta. Para los vidrios d silicato sodocálcico, l valor d K 1 s 1,09 y l valor d K s 1,04 (véas la NVF 9:3-00:1). La carga máxima, F máx., db sr lída n l indicador d carga d la máquina d nsayos. 7.7 Localización dl orign La localización dl orign d la rotura (A.) db sr dtrminada a partir d los fragmntos. Para cada probta db sr dtrminada la posición dl orign d la rotura n l intrior o n l xtrior dl círculo d contacto dl anillo d carga. NOTA 6 Tras la ruptura, s pud, por razons d control, ralizar otras mdidas d spsor d los fragmntos provnints d la zona cntral, dlimitada por l anillo d carga, prfrntmnt los más crcanos al orign d la rotura. 7.8 Evaluación d tnsions rsiduals Si s stima qu las mustras stán librs d cualquir tnsión rsidual (sto s; son d vidrio rcocido), sto dbrá podr vrificars por foto-lasticidad, sobr probtas o fragmntos adcuados d vidrio transparnt. Probtas sin tnsions rsiduals colocadas ntr filtros polarizados cruzados no dbn mostrar variación significativa d luminosidad cuando s ls xamina por la scción transvrsal y sobr un camino óptico d 5 d longitud. 8 EVALUACIÓN 8.1 Limitación d valuación Para los propósitos d la valuación, sólo dbn sr tomadas n considración las probtas n las qu l orign d la rotura s ncuntra dntro d la zona dfinida por l anillo d carga. 8. Cálculo d la rsistncia a la flxión La rsistncia a la flxión, σ bb, asociada a la carga máxima, F máx., db sr calculada a partir d la cuación (3) para las probtas circulars y la cuación (4) para las probtas cuadradas.

8 F. K máx bb 1 (3) K F (4) bb máx. NOTA 7 Las constants K 1 y K s aplicarán a los dos dispositivos d carga R45 y R30 (véas la NVF 9:3-00:1). 9 INFORME DE ENSAYO En l inform d nsayo, dbn aparcr la rfrncia a sta norma y las siguints informacions: a) Tipo y nombr dl vidrio. b) Prtrataminto y stado d suprfici d la probta, incluyndo la scuncia d las tapas d trataminto. c) Tnsions intrnas d la probta, vidrio rcocido o tmplado, incluyndo l tipo d tmpl y, si s posibl, l nivl d rfurzo. d) La forma d las probtas (circulars o cuadradas). ) Tipo d dispositivo d carga (R45 o R30). f) Númro d probtas. g) Para cada probta, la siguint información: 1) Espsor, h, n milímtros, lo más próximo a 0,05. ) Rsistncia a la flxión, σ bb, n N/ rdondado n 0,1 N/, d cada probta rota d acurdo con ) Timpo hasta la rotura n sgundos, lo mas próximo a 1 s. NOTA 8 No dbn dars valors mdios d los rsultados. h) Númro d probtas no rotas conform al capítulo 9.1. i) Cualquir dsviación d sta norma qu puda afctar los rsultados.

9 BIBLIOGRAFÍA [1] Schmitt, R.W.; Blank, K.; Schönbrunn, G.: Exprimntll Spannungsanalys zum Dopplringvrfahrn (Exprimntal strss analysis for th doubl ring mthod). Sprchsaal 116 (1983), No. 5, pp and printing rror corrction in Sprchsaal 116 (1983), No. 8, p 669. [] Krkhof, F.: Bruchvorgang in Gläsrn. (Fractur Procsss in Glass.) Dutsch Glastchnisch Gsllschaft, Frankfurt/Main 1970, p. 09 ff.