norma española
UNE-EN 408
Abril 1996
ICS 91.080.20; 79.040
TÍTULO
Estructuras de madera Madera aserrada y madera laminada encolada para uso estructural Determinación de algunas propiedades físicas y mecánicas
Timber structures. Structural timber and glued laminated timber. Determination of some physical and mechanical properties. Structures en bois. Bois massif et bois lamellé-collé. Détermination de certaines propriétés physiques et mécaniques.
CORRESPONDENCIA
Esta norma UNE es la versión oficial, en español, de la Norma Europea EN 408 de fecha enero de 1995.
OBSERVACIONES
ANTECEDENTES
Madera ra Esta Norma Española ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 56 Made y Corch Corchoo cuya Secretaría desempeña AITIM.
Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 13770:1996
LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:
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Grupo 14
EN 408
NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM
Enero 1995
ICS 91.080.20 Descriptores: Construcción de madera, madera aserrada, madera laminada encolada, determinación, propiedad física, propiedad mecánica, ensayo de laboratorio.
Versión en español
Estructuras de madera Madera aserrada y madera laminada encolada para uso estructural Determinación de algunas propiedades físicas y mecánicas
Timber structures. Structural timber and glued laminated timber. Determination of some physical and mechanical properties.
Structures en bois. Bois massif et bois lamellé-collé. Détermination de certaines propriétés physiques et mécaniques.
Holzbauwerke. Bauholz für tragende Zwecke und Brettschichtholz. Bestimmung einiger physikalischer und mechanischer Eigenschaften.
Esta Norma Europea ha sido aprobada por CEN el 1995-01-09. Los miembros de CEN están sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificación, la Norma Europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliográficas relativas a estas normas nacionales, pueden obtenerse en la Secretaría Central de CEN, o a través de sus miembros. Esta Norma Europea existe en tres versiones oficiales (alemán, francés e inglés). Una versión en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada a la Secretaría Central, tiene el mismo rango que aquéllas. Los miembros de CEN son los comités electrotécnicos nacionales de los países siguientes: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Países Bajos, Portugal, Reino Unido, Suecia y Suiza.
CEN COMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung SECRETAR A CENTRAL: Rue de Stassart, 35 B-1050 Bruxelles
©1995 Derechos de reproducción reservados a los Miembros de CEN.
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ÍNDICE
Página
ANTECEDENTES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
INTRODUCCI N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1
OBJETO Y CAMPO DE APLICACI N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
2
NORMAS PARA CONSULTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
3
SÍMBOLOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
4
DETERMINACI N DE LAS DIMENSIONES DE LAS PROBETAS . . . . . . . . .
9
5
DETERMINACI N DE LA HUMEDAD DE LAS PROBETAS . . . . . . . . . . . .
9
6
DETERMINACI N DE LA DENSIDAD DE LAS PROBETAS . . . . . . . . . . . .
9
7
ACONDICIONAMIENTO DE LAS PROBETAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
8
DETERMINACI N DEL M DULO DE ELASTICIDAD EN FLEXI N ESTÁTICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
8.1
Probeta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
8.2
Procedimiento operatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
8.3
Expresión de los resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
9
DETERMINACI N DEL M DULO DE CORTANTE. MÉTODO DE LA LUZ NICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
9.1
Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
9.2
Determinación del módulo de elasticidad en flexión estática . . . . . . . . . . . . . . .
11
9. 3 Determinación del módulo de elasticidad aparente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
9.3.1 Probeta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3.2 Procedimiento operatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3.3 Expresión de los resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12 12 12
9.4
13
Cálculo del modulo de cortante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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DETERMINACI N DEL M DULO DE CORTANTE. M TODO DE LA LUZ VARIABLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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10.1
Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
10.2
Probeta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
10.3
Procedimiento operatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
10.4 10.4.1 10.4.2 10.4.3
Expresión de los resultados . . Generalidades . . . . . . . . . . . Módulo de elasticidad aparente Módulo de cortante . . . . . . .
. . . .
14 14 14 15
11
DETERMINACI N DE LA RESISTENCIA A LA FLEXI N EST TICA . . . .
15
11.1
Probeta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
11.2
Procedimiento operatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
11.3
Expresión de los resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
12
DETERMINACI N DEL M DULO DE ELASTICIDAD EN TRACCI N PARALELA A LA FIBRA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
12.1
Probeta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
12.2
Procedimiento operatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
12.3
Expresión de los resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
13
DETERMINACI N DE LA RESISTENCIA A LA TRACCI N PARALELA A LA FIBRA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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13.1
Probeta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
13.2
Procedimiento operatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
13.3
Expresión de los resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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14
DETERMINACI N DEL M DULO DE ELASTICIDAD EN COMPRESI N PARALELA A LA FIBRA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
14.1
Probeta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
14.2
Procedimiento operatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
14.3
Expresión de los resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
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DETERMINACI N DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESI N PARALELA A LA FIBRA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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15.1
Probeta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
15.2
Procedimiento operatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
15.3
Expresión de los resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19
16
INFORME DE ENSAYO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
16.1
Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
16.2
Probetas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
16.3
Método de ensayo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
16.4
Resultados de ensayo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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ANTECEDENTES
Esta Norma Europea ha sido redactada por el Comité Técnico CEN/TC 124 Estructuras de madera cuya secretaría está desempeñada por DS. Esta Norma Europea deberá alcanzar antes de julio de 1995 el rango de norma nacional, bien por publicación de un texto idéntico, o bien por ratificación. Todas las normas nacionales técnicamente divergentes deberán anularse antes de julio de 1995. Esta norma forma parte de una serie de normas de ensayo relativas a los materiales y elementos de construcción. Ha sido redactada por un grupo de trabajo liderado por la National Standards Authority of Ireland (NSAI). NOTA –
Se ha estimado conveniente mantener los mismos números en los apartados de todas las normas de esta serie. En consecuencia, ciertos apartados están vacíos, pero es posible que en futuras ediciones sea necesario incluir un texto en dichos apartados.
Esta norma no sustituye a ninguna Norma Europea. Conforme al Reglamento Interior del CEN/CENELEC, los siguientes países están obligados a adoptar esta Norma Europea: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Países Bajos, Portugal, Reino Unido, Suecia y Suiza.
INTRODUCCI N
Los valores obtenidos en cualquier determinación de las propiedades de la madera dependen de los métodos de ensayo aplicados. Por tanto es deseable que estos métodos estén normalizados, con el fin de que los resultados provenientes de diferentes centros de ensayo puedan ser comparables. Como consecuencia de la adopción del método de cálculo de los estados límites y del desarrollo de la clasificación visual y mecánica, se centrará cada vez más la atención sobre la determinación y el control de las características resistentes y variabilidad en la madera para dimensiones de uso real. Esto puede aplicarse con más eficacia si los datos básicos son obtenidos en condiciones análogas. Esta Norma Europea, que se basa en la ISO 8375, establece métodos para la determinación en laboratorio de diversas propiedades físicas y mecánicas de la madera en sus dimensiones reales de empleo. Estos métodos no están orientados a la clasificación de la madera ni al control de calidad. Para la determinación del módulo de cortante se especifican métodos alternativos. La elección de uno de estos métodos dependerá de los objetivos del ensayo, y en cierta medida, de los equipos disponibles. Se acepta que los resultados de ensayo obtenidos por ambos métodos pueden no ser iguales. Si se sigue el método descrito en esta norma, la determinación de los valores característicos debe normalmente hacerse siguiendo los procedimientos establecidos en otras Normas Europeas. Hay que llamar la atención sobre las ventajas que puede suponer, a menudo con un esfuerzo suplementario muy pequeño, el registro de datos complementarios relativos a las características de crecimiento en las probetas ensayadas, especialmente en las secciones de rotura. En general se suelen incluir entre estos datos, aspectos relacionados con la clasificación como la presencia de nudos, la desviación de la fibra, la velocidad de crecimiento, la presencia de gemas, etc... en los que se basa la clasificación visual, y los parámetros de resistencia tales como el módulo de elasticidad local en los cuales se basa la clasificación mecánica.
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1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACI N
Esta norma establece métodos para la determinación de las siguientes propiedades de la madera aserrada y de la madera laminada encolada: módulo de elasticidad en flexión, módulo de cortante, resistencia a la flexión; módulo de elasticidad en tracción paralela a la fibra; resistencia a la tracción paralela a la fibra; módulo de elasticidad en compresión paralela a la fibra; resistencia a la compresión paralela a la fibra. Se establece igualmente la determinación de las dimensiones, la humedad y la densidad. Los métodos incluidos en esta norma son de aplicación a piezas con sección rectangular o circular (esencialmente constante) de madera enteriza o empalmada mediante uniones dentadas y de madera laminada encolada. Esta norma no es de aplicación para objetivos de control de calidad. 2 NORMAS PARA CONSULTA
No hay. 3 S MBOLOS A
área de la sección transversal, en milímetros cuadrados
a
distancia entre un punto de carga y el apoyo más próximo en un ensayo de flexión, en milímetros
E c,0
módulo de elasticidad en compresión paralela a las fibras, en newtons por milímetros cuadrado
E m
módulo de elasticidad en flexión, en newtons por milímetro cuadrado
E m,app módulo de elasticidad aparente en flexión, en newtons por milímetro cuadrado E t,0
módulo de elasticidad en tracción paralela a la fibra, en newtons por milímetro cuadrado
F
carga, en newtons
F max carga máxima, en newtons F max,est carga estimada máxima, en newtons f c,0
resistencia a la compresión paralela a la fibra, en newtons por milímetro cuadrado
f m
resistencia a la flexión paralela a la fibra, en newtons por milímetro cuadrado
f t,0
resistencia a la tracción paralela a la fibra, en newtons por milímetro cuadrado
G
módulo de cortante, en newtons por milímetro cuadrado
h
altura de la sección en los ensayos de flexión o dimensión mayor de la sección, en milímetros
I
momento de inercia, en milímetros elevados a la cuarta potencia
K, k coeficientes k G
coeficiente para el módulo de elasticidad de cortante
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l
luz en flexión, o longitud libre de la probeta entre las mordazas en los ensayos de compresión y tracción, en milímetros
l1
longitud base de medida, utilizada para la determinación del módulo de elasticidad, en milímetros
W w
módulo resistente de la sección, en milímetros elevados a la tercera potencia deformación, en milímetros
Subíndices 1,2
se refiere a cargas o deformaciones en puntos determinados de un ensayo y se utilizarán en el texto si se considera necesario.
4 DETERMINACI N DE LAS DIMENSIONES DE LAS PROBETAS
Las dimensiones de las probetas deben medirse con precisión del 1%. Todas las medidas se deben realizar con las probetas acondicionadas según se describe en el capítulo 7. NOTA – Si la anchura o el grosor varían, estas dimensiones deberían estimarse como la media de tres mediciones efectuadas en diferentes puntos a lo largo de cada probeta.
Las mediciones no deben tomarse a menos de 150 mm de los extremos. 5 DETERMINACI N DE LA HUMEDAD DE LAS PROBETAS
La humedad de la probeta debe determinarse sobre una rebanada extraída de la misma. Para la madera estructural debe tomarse una rebanada de la sección completa, libre de nudos y bolsas de resina. En los ensayos de resistencia, la sección se debe tomar tan cerca como sea posible de la zona de rotura. 6 DETERMINACI N DE LA DENSIDAD DE LAS PROBETAS
La densidad de la probeta debe determinarse a partir de una rebanada de la pieza. Para la madera estructural la rebanada debe tomarse de la sección completa y estará libre de nudos y bolsas de resina. Para los ensayos de resistencia la sección debe tomarse tan cerca como sea posible de la zona de rotura. 7 ACONDICIONAMIENTO DE LAS PROBETAS
Los ensayos deben llevarse a cabo sobre probetas acondicionadas en una atmósfera normalizada de (20 ± 2) º C y (65 ± 5)% de humedad relativa. Se considera que la probeta está acondicionada cuando llega a masa constante. Se considera masa constante cuando dos pesadas sucesivas realizadas en un intervalo de 6 horas, no difieren en más de 0,1% de la masa de la probeta. Cuando sea difícil alcanzar el acondicionamiento de las probetas (como ocurre, por ejemplo, con algunas especies de frondosas de alta densidad), se debe mencionar este hecho.
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8 DETERMINACI N DEL M DULO DE ELASTICIDAD EN FLEXI N ESTÁTICA 8.1 Probeta
La longitud de la probeta debe ser como mínimo igual a 19 veces la altura nominal de la sección. Cuando esto no sea posible debe reflejarse en los resultados de ensayo la luz utilizada. 8.2 Procedimiento operatorio
La probeta debe cargarse en flexión sobre dos puntos simétricos con una luz igual a 18 veces el canto tal y como se indica en la figura 1. Si la probeta y el dispositivo de ensayo no permiten aplicar exactamente estas condiciones, se admite modificar la distancia entre los puntos de carga y los apoyos hasta un valor no superior a 1,5 veces el canto de la probeta y la luz y longitud de la probeta puede modificarse en una cantidad no superior a tres veces el canto de la probeta, siempre conservando en el ensayo las condiciones de simetría. La probeta debe quedar simplemente apoyada. NOTA – Entre la probeta y los apoyos o los puntos de aplicación de la carga, se pueden introducir unas placas de acero, cuya longitud no será mayor que la mitad del canto de la probeta, con objeto de reducir el aplastamiento de la madera en esas zonas.
Si es necesario, deben introducirse topes laterales para evitar el vuelco o pandeo lateral de la probeta, de tal forma que permitan la deformación de ésta sin provocar resistencia de rozamiento significativa. La carga debe aplicarse con una velocidad constante. La velocidad de desplazamiento de la cabeza de carga no debe superar los 0,003 h mm/s (véase figura 1). La carga máxima no deberá superar el límite elástico ni dañar la probeta.
Fig. 1 – Dispositivo de ensayo para la medición del módulo de elasticidad en flexión
El dispositivo de carga utilizado debe permitir la medición de la fuerza con una precisión del 1% de la carga aplicada y para cargas inferiores al 10% de la carga máxima con una precisión del 0,1% de la carga máxima aplicada. Las deformaciones deben medirse en el punto medio de un segmento de longitud igual a 5 veces el canto de la probeta. Las deformaciones deben medirse con una precisión del 1%, o para flechas inferiores a 2 mm con precisión de 0,02 mm.
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8.3 Expresión de los resultados
El módulo de elasticidad en flexión E m se obtiene mediante la ecuación:
donde F 2 – F 1 el incremento de carga en la parte recta de la curva de carga-deformación, en newtons (véase figura 2); w2 – w1 el incremento de deformación correspondiente a F 2 – F 1, en milímetros mm (véase figura 2).
El significado de los demás símbolos está expresado en el capítulo 3. El módulo de elasticidad en flexión debe calcularse con una precisión del 1%.
Fig. 2 – Gráfico de carga-deformación dentro de los márgenes de deformación elástica 9 DETERMINACI N DEL M DULO DE CORTANTE. MÉTODO DE LA LUZ NICA NOTA – La medida del módulo de cortante (o de deformación transversal) en madera estructural y en madera laminada encolada, presenta dificultades considerables, pero se pueden obtener valores útiles para su uso en el cálculo, por medio de cualquiera de los dos métodos descritos en los capítulos 9 y 10.
9.1 Generalidades
Este método comprende la determinación del módulo de elasticidad en flexión estática E m y el módulo de elasticidad aparente E m,app para la misma longitud de probeta. 9.2 Determinación del módulo de elasticidad en flexión estática
Debe realizarse de acuerdo con lo descrito en el capítulo 8.
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9.3 Determinación del módulo de elasticidad aparente 9.3.1 Probeta. Debe utilizarse la misma probeta utilizada para la determinación del módulo de elasticidad en flexión estática, descrito en el apartado 9.2. 9.3.2 Procedimiento operatorio. La probeta debe cargarse en el punto medio sobre una luz igual a la distancia base de medida usada en el apartado 9.2 e incluyendo el mismo tramo de la pieza tal como se indica en la figura 3 (véase también la figura 1). En este caso l = l 1.
Fig. 3 – Dispositivo de ensayo para medir el módulo de elasticidad aparente
La probeta debe estar simplemente apoyada. NOTA – Entre la probeta y los apoyos o los puntos de aplicación de la carga, se pueden introducir unas placas de acero, cuya longitud no será mayor que la mitad del canto de la probeta, con objeto de reducir el aplastamiento de la madera en esas zonas.
Si es necesario, deben introducirse topes laterales para evitar el vuelco o pandeo lateral de la probeta de tal forma que estos permitan la deformación de ésta sin provocar resistencia significativa por rozamiento. La carga debe aplicarse de forma continua. La velocidad de avance de la cabeza de carga no debe ser superior a 0,0002 h mm/s. La carga máxima aplicada no debe exceder el límite elástico o causar daños en la probeta. El dispositivo de carga utilizado debe permitir la medición de la fuerza con una precisión del 1% de la carga aplicada, o para cargas inferiores al 10% de la carga máxima, con una precisión del 0,1% de la carga máxima aplicada. Las deformaciones deben medirse en el centro de la luz. Las deformaciones deben medirse con una precisión del 1% y para deformaciones inferiores a 2 mm una precisión de 0,02 mm. 9.3.3 Expresión de los resultados. El módulo de elasticidad aparente, E m,app, se obtiene mediante la ecuación:
donde F 2 – F 1 el incremento de carga en la parte recta de la curva de carga-deformación, en newtons (véase figura 2); w2 – w1 el aumento de deformación sufrida correspondiente a F 2 – F 1, en milímetros (véase figura 2).
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El significado de los demás símbolos está expresado en el capítulo 3. El módulo de elasticidad aparente deberá calcularse con una precisión del 1%. 9.4 Cálculo del módulo de cortante
El módulo de cortante G, se obtiene mediante la ecuación:
donde: k G = 1,2 para secciones rectangulares o cuadradas.
El significado de los demás símbolos está expresado en el capítulo 3. El módulo de cortante debe calcularse con una precisión del 1%. 10 DETERMINACI N DEL M DULO DE CORTANTE. M TODO DE LA LUZ VARIABLE 10.1 Generalidades
Este método consiste en la determinación del módulo de elasticidad aparente ( E m,app) para cada probeta con diferentes luces manteniendo la misma sección en el centro. 10.2 Probeta
La probeta debe tener una longitud mínima de 21 veces el canto de la sección. 10.3 Procedimiento operatorio
Las probetas deben cargarse en el punto central tomando al menos, cuatro luces diferentes con la misma sección en el centro del vano. Las luces deben escogerse de tal forma que tengan aproximadamente incrementos iguales de (h/l)² entre ellos, dentro de un rango comprendido entre 0,0025 y 0,035. La probeta debe estar simplemente apoyada. NOTA – Entre la probeta y los apoyos o los puntos de aplicación de la carga, se pueden introducir unas placas de acero, cuya longitud no será mayor que la mitad del canto de la probeta, con objeto de reducir el aplastamiento de la madera en esas zonas.
Deben introducirse topes laterales para evitar el vuelco o pandeo lateral de la probeta de tal forma que estos permitan la deformación de ésta sin provocar resistencia significativa por rozamiento. La carga debe aplicarse con una velocidad constante. La velocidad de avance de la cabeza de carga no debe ser mayor que:
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El significado de los símbolos está expresado en el capítulo 3. La carga máxima aplicada no debe exceder el límite elástico o causar daño en la probeta. El dispositivo de carga utilizado debe permitir la medición de la fuerza con una precisión del 1% de la carga aplicada, o para cargas inferiores al 10% de la carga máxima, con una precisión del 0,1% de la carga máxima aplicada. Las deformaciones deben medirse en el centro de la luz. Las deformaciones deben medirse con una precisión del 1% y para deformaciones inferiores a 2 mm una precisión de 0,02 mm. 10.4 Expresión de los resultados 10.4.1 Generalidades. El módulo de elasticidad aparente para cada probeta y para cada luz de ensayo, debe calcularse como se indica en los apartados 10.4.2 y 10.4.3. 10.4.2 Módulo de elasticidad aparente. El módulo de elasticidad aparente, E m,app, se obtiene mediante la ecuación:
donde F 2 – F 1 el incremento de carga en la parte recta de la curva de carga-deformación, en newtons, véase figura 2; w2 – w1 el aumento de deformación sufrida correspondiente a F 2 – F 1, en milímetros, véase figura 2.
El significado de los demás símbolos está expresado en el capítulo 3. Para cada probeta, deben representarse los pares de valores [1/ E m,app, (h/l)²], tal como se muestra en la figura 4. Para cada gráfica, debe calcularse la pendiente K 1 de la recta que mejor se ajuste a los puntos. NOTA – Conociendo el valor de K 2, intersección de la recta con el eje de ordenadas, el valor del módulo de elasticidad E m, viene dado por la expresión 1 / K2 .
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Fig. 4 – Determinación del módulo de cortante – Método de la luz variable 10.4.3 Módulo de cortante. El módulo de cortante, G, se obtiene mediante la ecuación:
donde k G = 1,2 para secciones rectangulares o cuadradas; K 1 es la pendiente de la recta, véase figura 4.
El módulo de cortante se debe calcular con una precisión del 1%. 11 DETERMINACI N DE LA RESISTENCIA A LA FLEXI N EST TICA 11.1 Probeta
La probeta debe tener habitualmente una longitud máxima de 19 veces el canto de la sección. Cuando esto no sea posible, debe registrarse la luz de la pieza. 11.2 Procedimiento operatorio
La probeta debe cargarse simétricamente en dos puntos sobre una luz, igual a 18 veces el canto, como se muestra en la figura 1. Si la probeta y el equipo de ensayo no permiten alcanzar exactamente estas condiciones, la distancia entre los apoyos y los puntos de aplicación de la carga, podrá variarse en una cantidad no mayor que 1,5 veces el canto de la probeta y la longitud de la probeta y la luz del ensayo pueden variarse hasta una cantidad no superior a tres veces el canto de la probeta, siempre que se mantenga la simetría del ensayo.
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La probeta debe estar simplemente apoyada. NOTA 1 – Entre la probeta y los apoyos o los puntos de aplicación de la carga, se pueden introducir unas placas de acero, cuya longitud no será mayor que la mitad del canto de la probeta, con objeto de reducir el aplastamiento de la madera en esas zonas.
Deben introducirse topes laterales para evitar el vuelco o pandeo lateral de la probeta de tal forma que estos permitan la deformación de ésta sin provocar resistencia significativa por rozamiento. El equipo de carga utilizado deberá permitir la medición de la fuerza con una precisión del 1% de la carga aplicada a la probeta. La carga debe aplicarse con una velocidad constante de la cabeza de carga de tal manera que la carga máxima se alcance en (300 ± 120) s. NOTA 2 – Esta velocidad se debería determinar a partir de resultados de ensayos preliminares. El objetivo es alcanzar laF max para cada probeta, en 300 s.
Debe registrarse el tiempo de ensayo hasta la rotura de cada probeta, así como el valor medio. Debe informarse sobre aquellas probetas que hayan diferido en más de 120 s respecto al objetivo de 300 s. 11.3 Expresión de los resultados
La resistencia a flexión, se obtiene mediante la ecuación:
El significado de los símbolos está expresado en el capítulo 3. La resistencia a la flexión debe calcularse con una precisión de un 1%. Deberán anotarse, la forma de rotura y las características de crecimiento en la sección de rotura de cada probeta. 12 DETERMINACI N DEL M DULO DE ELASTICIDAD EN TRACCI N PARALELA A LA FIBRA 12.1 Probeta
La probeta debe tener una sección transversal completa y suficiente longitud como para proporcionar una longitud de ensayo libre entre mordazas de al menos 9 veces la mayor dimensión de la sección. 12.2 Procedimiento operatorio
La probeta debe cargarse por medio de mordazas que permitan, tanto como sea posible, la aplicación de una carga de tracción, sin provocar flexión. Deben registrarse las características de las mordazas y las condiciones de carga realmente usadas. La carga debe aplicarse de una forma continua. La velocidad de deformación de la probeta no debe sobrepasar los 0,000 05 por s. La fuerza máxima aplicada a la probeta no debe superar el límite elástico ni causar daños a ésta. NOTA – Si se producen movimientos significativos como, por ejemplo, con mordazas tipo cuña, pueden ser necesarios ensayos preliminares para establecer la velocidad de avance de la cabeza.
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El dispositivo de ensayo deberá permitir la medición de la fuerza con una precisión del 1% o para cargas inferiores al 10% de la carga máxima, con una precisión del 0,1% de la carga máxima aplicada. La deformación debe medirse sobre un segmento de longitud igual a cinco veces la anchura de la mayor dimensión de la sección de la pieza y separado del extremo de las mordazas, al menos 2 veces la anchura. Deben utilizarse dos extensómetros colocados de tal forma que se minimicen los posibles efectos de distorsión. Las deformaciones deben medirse con una precisión del 1%, o para deformaciones menores que 2 mm, con una precisión de 0,02 mm. 12.3 Expresión de los resultados
El módulo de elasticidad en tracción, E t,0, se obtiene mediante la ecuación:
donde F 2 – F 1 es el incremento de carga en la parte recta de la curva de carga-deformación, en newtons, véase figura 2; w2 – w1 es el aumento de deformación correspondiente a F 2 – F 1, en milímetros, véase figura 2.
El significado de los demás símbolos está expresado en el capítulo 3. El módulo de elasticidad de tracción debe calcularse con una precisión del 1%. 13 DETERMINACI N DE LA RESISTENCIA A LA TRACCI N PARALELA A LA FIBRA 13.1 Probeta
La probeta debe tener una sección transversal completa y suficiente longitud como para proporcionar una longitud libre de ensayo entre mordazas de al menos 9 veces la mayor dimensión de la sección transversal. 13.2 Procedimiento operatorio
La probeta debe cargarse por medio de mordazas que permitan, tanto como sea posible, la aplicación de una carga de tracción, sin provocar flexión. Deben registrarse las características de las mordazas y las condiciones de carga realmente usadas. El dispositivo de ensayo deberá permitir la medición de la fuerza con una precisión del 1% de la carga aplicada. La carga debe aplicarse con un desplazamiento constante de la cabeza de carga, de forma que se alcance la rotura de la pieza en (300 ± 120) s. NOTA – Esta velocidad se debería determinar a partir de los resultados de ensayos preliminares. El objetivo es alcanzar la F max para cada probeta, en 300 s.
Debe registrarse el tiempo de ensayo hasta la rotura de cada probeta, así como el valor medio. Debe informarse sobre aquellas probetas que hayan diferido en más de 120 s respecto al objetivo de 300 s.
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13.3 Expresión de los resultados
La resistencia a la tracción paralela a la fibra, f t,0, se obtiene mediante la ecuación:
El significado de los símbolos está expresado en el capítulo 3. La resistencia a la tracción debe calcularse con una precisión del 1%. Deberán anotarse la forma de rotura y las características de crecimiento en la sección de rotura de cada probeta. Si la rotura está relacionada de alguna manera con las mordazas, este hecho debe registrarse. 14 DETERMINACI N DEL M DULO DE ELASTICIDAD EN COMPRESI N PARALELA A LA FIBRA 14.1 Probeta
La probeta debe tener sección transversal completa y una longitud igual a 6 veces la menor dimensión de la sección. Las testas deberán mecanizarse cuidadosamente con el fin de que resulten planas y paralelas entre sí, así como perpendiculares al eje de la pieza. 14.2 Procedimiento operatorio
La probeta deberá cargarse de manera concéntrica, por medio de un cabezal de carga esférico u otros dispositivos que permitan la aplicación de la carga de compresión sin introducción de esfuerzos de flexión. Después de aplicar una carga inicial, la cabeza de carga deberá bloquearse para evitar desplazamientos angulares. Debe informarse sobre los dispositivos y condiciones de carga empleados. La carga debe aplicarse de una forma continua. La velocidad de movimiento del cabezal no debe ser superior a 0,000 05 l mm/s. El dispositivo de ensayo deberá permitir la medición de la fuerza con una precisión del 1% de la carga aplicada en la probeta o para cargas inferiores al 10% de la carga máxima con una precisión del 0,1% de la carga máxima aplicada. Las deformaciones deben medirse sobre un tramo central con una longitud igual a cuatro veces la menor dimensión de la sección de la probeta. Deben utilizarse dos extensómetros dispuestos de tal forma que se minimicen los posibles efectos de distorsión. Las deformaciones deben medirse con una precisión del 1%, o para deformaciones inferiores a 2 mm, con una precisión de 0,02 mm.
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14.3 Expresión de los resultados
El módulo de elasticidad en compresión, E c,0, se obtiene mediante la ecuación:
donde F 2 – F 1 es el incremento de carga en la parte recta de la curva de carga- deformación, en newtons, véase figura 2; w2 – w1 es el aumento de deformación correspondiente a F 2 – F 1, en milímetros, véase figura 2.
El significado de los demás símbolos está expresado en el capítulo 3. El módulo de elasticidad en compresión debe calcularse con una precisión del 1%. 15 DETERMINACI N DE LA RESISTENCIA A LA COMPRESI N PARALELA A LA FIBRA 15.1 Probeta
La probeta debe tener una sección transversal completa y una longitud igual a 6 veces la menor dimensión de la sección. Las testas deberán mecanizarse cuidadosamente para garantizar que son planas y paralelas entre sí, así como perpendiculares al eje de la probeta. 15.2 Procedimiento operatorio
La probeta deberá cargarse de manera concéntrica, por medio de un cabezal de carga esférico u otros dispositivos que permitan la aplicación de la carga de compresión sin introducción de esfuerzos de flexión. Después de aplicar una carga inicial, la cabeza de carga deberá bloquearse para evitar desplazamientos angulares. Debe informarse sobre los dispositivos y condiciones de carga empleados. El dispositivo de ensayo deberá permitir la medición de la fuerza con una precisión del 1% de la carga aplicada La carga debe aplicarse con un desplazamiento constante de la cabeza de carga, de forma que se alcance la rotura de la pieza en (300 ± 120) s. NOTA – Esta velocidad se debería determinar a partir de los resultados de ensayos preliminares. El objetivo es alcanzar la F max para cada probeta, en 300 s.
Debe registrarse el tiempo de ensayo hasta la rotura de cada probeta, así como el valor medio. Debe informarse sobre aquellas probetas que hayan diferido en más de 120 s respecto al objetivo de 300 s. 15.3 Expresión de los resultados
La resistencia a compresión, f c,0, se obtiene mediante la ecuación:
El significado de los símbolos está expresado en el capítulo 3. La resistencia a la compresión debe calcularse con una precisión del 1%. Deberán anotarse, la forma de rotura y las características de crecimiento en la sección de rotura de cada probeta.
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16 INFORME DE ENSAYO 16.1 Generalidades
El informe de ensayo debe incluir detalles sobre las probetas, el método utilizado y los resultados obtenidos. 16.2 Probetas
Se debe incluir la siguiente información: a) Especie. b) Dimensiones de la probeta. Cuando se trate de madera laminada se informará sobre el tipo de adhesivo utilizado así como la orientación y el número de láminas. c) País, región o aserradero de procedencia del material muestreado. Para madera laminada se incluirá además la fábrica de procedencia. d) Método de selección de las probetas. e) Calidad u otros criterios de pre-selección. f)
Método de acondicionamiento.
g) Cualquier otra información que pueda tener influencia o relevancia en los resultados de los ensayos, como por ejemplo las condiciones de secado. 16.3 Método de ensayo
Debe darse la siguiente información: a) Métodos de ensayo empleados. b) Temperatura y humedad relativa en el momento de realizar el ensayo. c) Equipo utilizado. d) Cualquier otra información que pueda tener influencia o relevancia en los resultados. 16.4 Resultados de ensayo
Para cada probeta debe darse normalmente la siguiente información: a) Contenido de humedad en el momento del ensayo. b) Densidad. c) Dimensiones reales. d) Resultados de resistencia y/o módulos de elasticidad. e) Modo de rotura. f)
Tiempo hasta la rotura y valor medio para todos los ensayos similares.
e)
Cualquier otra información que pueda tener influencia en los resultados obtenidos, como por ejemplo las características de crecimiento o máquina clasificadora, indicando los parámetros en la sección de rotura.
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