NTP 2004 MADERA. Método para determinar la flexión estática

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

NTP 251.017 1 de 8



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.

NTP 251.017 2 de 8

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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NORMA TÉCNICA PERUANA

 



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

 



NORMA TÉCNICA PERUANA

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

NORMA TÉCNICA PERUANA

NTP 251.017 5 de 8

 



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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NTP 251.017 6 de 8

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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NTP 251.017 7 de 8

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

NORMA TÉCNICA PERUANA

NTP 251.017 8 de 8

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: ................................................................

: ....................................................................................