GUÍA DE MECÁNICA DE SÓLIDOS I. PRÁCTICA No.1: ENSAYO DE FLEXIÓN EN UNA VIGA BIAPOYADA INSTRUMENTADA CON COMPARADORES DE VÁSTAGO CENTESIMALES

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1 Universidad Centroamericana Facultad de Ciencias, Tecnología y Ambiente GUÍA DE MECÁNICA DE SÓLIDOS I PRÁCTICA No.1: ENSAYO DE FLEXIÓN EN UNA VIGA BIAPOYADA INSTRUMENTADA CON COMPARADORES DE VÁSTAGO CENTESIMALES

2 GENERALIDADES Se dice que una pieza trabaja a flexión cuando está solicitada por fuerzas que tienden a curvar su eje longitudinal. Un sólido prismático de sección constante o variable trabaja a flexión simple cuando: La sección tiene por lo menos un eje de simetría. El plano de las fuerzas contiene al eje longitudinal y a uno de simetría. La resultante de todas las fuerzas es normal al eje longitudinal. Cuando la resultante fuera oblicua al eje longitudinal el sólido trabajará a flexión compuesta. Ensayo de flexión El ensayo de flexión se emplea preferentemente en la fundición gris y más raramente en el acero, pero recibe también empleo en la madera, en el hormigón y en otros elementos constructivos. Generalmente se lleva a cabo disponiendo la barra a ensayar de modo que quede libremente apoyada sobre rodillos en ambos extremos y cargándola en el centro. Los resultados experimentales serán los desplazamientos medidos por los comparadores, los cuales son centesimales, es decir, cada división recorrida por la aguja grande son 0.01mm.

3 OBJETIVOS 1. Explicar (o interpretar) el efecto de la flexión sobre elementos estructurales (para este caso una viga) sometidos a cargas en distintas posiciones. 2. Analizar la variación en los diagramas de momento para cada caso de la viga (F1, F2 y F3). EQUIPO A UTILIZAR Regla o cinta métrica Comparador de vástago centesimales Marco de ensayo de flexión Viga metálica Pesas de 5 N Soporte de pesas METODOLOGÍA ENSAYO 1

4 1. Ponga a cero los comparadores. 2. Aplique una carga F1 = 10 N 3. Anote los desplazamientos y1, y2, y3 con el signo correspondiente al sistema de referencia (negativo si el desplazamiento es hacia abajo). 4. Descargue la barra. 5. Dibuje el diagrama acotado de momentos flectores indicando el sentido de los mismos. 6. Dibuje la deformada aproximada (curva elástica) trazando con claridad las curvaturas y los tramos rectos. 7. Con una regla mida las dimensiones de la sección recta de la probeta y calcule el momento de inercia respecto al eje de flexión. 8. Teniendo en cuenta que el módulo de Young del material de la probeta es E = 210 GPa, calcule los desplazamientos teóricos y1, y2, y3 y determine el error en % con respecto a los desplazamientos medidos. ENSAYO 2

5 1. Ponga a cero los comparadores. 2. Aplique una carga F2 = 15 N 3. Anote los desplazamientos y1, y2, y3 con el signo correspondiente al sistema de referencia (negativo si el desplazamiento es hacia abajo). 4. Descargue la barra. 5. Dibuje el diagrama acotado de momentos flectores indicando el sentido de los mismos. 6. Dibuje la deformada aproximada (curva elástica) trazando con claridad las curvaturas y los tramos rectos. 7. Calcule los desplazamientos teóricos y1, y2, y3 y determine el error en % con respecto a los desplazamientos medidos. ENSAYO 3 1. Ponga a cero los comparadores. 2. Aplique una carga F3 = 5 N 3. Anote los desplazamientos y1, y2, y3 con el signo correspondiente al sistema de referencia (negativo si el desplazamiento es hacia abajo). 4. Descargue la barra.

6 5. Dibuje el diagrama acotado de momentos flectores indicando el sentido de los mismos. 6. Dibuje la deformada aproximada (curva elástica) trazando con claridad las curvaturas y los tramos rectos. 7. Con una regla mida las dimensiones de la sección recta de la probeta y calcule el momento de inercia respecto al eje de flexión. 8. Teniendo en cuenta que el módulo de Young del material de la probeta es E = 210 GPa, calcule los desplazamientos teóricos y1, y2, y3 y determine el error en % con respecto a los desplazamientos medidos.