YenDieco

Hola les dejo un poco de informacion acerca del modulo de poisson, la informacion fue recopilada por mi, y la mayoria lo redacte yo, si tienen algun aporte, es bienvenido. ¡Gracias! Módulo de Poisson Se conoce a la relación de Poisson, cuando un cuerpo se somete a una fuerza, este siempre se deformara en dirección a esta fuerza. Sin embargo, siempre que se producen deformaciones en dirección de la fuerza aplicada, también se producen deformaciones laterales. Las deformaciones laterales tienen una relación constante con las deformaciones axiales, por lo que esta relación es constante, siempre que se el material se encuentre en el rango elástico de esfuerzos, o sea que no exceda el esfuerzo del límite proporcionalidad; la relación es la siguiente: μ=ϵ lateral/ϵ axial Donde ϵ es la deformación unitaria y µ es el coeficiente de Poisson, llamado así en honor de Siméon Denis Poisson el que propuso este concepto en 1828. El coeficiente de Poisson depende indirectamente del módulo de elasticidad o módulo de Young (E), del módulo de rigidez o de cizalladura (G), la cual se puede expresar de esta manera: E=2G(μ+1) Cabe recalcar que el rango de valores para el coeficiente es muy pequeño, oscila dentro 0,25 y 0,35; habiendo excepciones, muy bajos como para algunos concretos (µ=0,1), o muy altos como lo es para el hule (µ=0,5), el cual es el valor más alto posible. Obtención del coeficiente de Poisson Hay dos formas de determinarlo, por método directo o por método indirecto. Ambos se obtienen por la prueba de tensión y compresión. La ASTM (American Society for Testing and Materials), ha publicado guías para efectuar estas pruebas y proporcionan límites para los que el uso de un material particular se considera aceptable. Para dichas pruebas se usan maquinas, un ejemplo es la modelo 810 de la empresa MTS (Material Test System), que se muestra en la figura 2. También se usan instrumentos convencionales de medición, como lo son el calibrador Vernier y el micrómetro. El calibrador se usa para la medición de dimensiones interiores, exteriores y profundidades con precisión de 0,1 mm. El micrómetro se usa para la medición de dimensiones exteriores con precisión de 0,01 mm. Otro dispositivo utilizado es el extensómetro, el cual se describirá más adelante. Prueba de tensión-compresión Como se mencionó anteriormente se usa la prueba de tensión y compresión, en la cual se usan probetas cilíndricas del material que se desea probar y sacar diferentes conclusiones a partir de las pruebas y resultados. Para obtener el coeficiente Poisson se puede hacer de dos maneras, directa e indirecta, sin embargo en ambos métodos se utiliza la prueba de resistencia de tensión o compresión. Pero para un mejor entendimiento es mejor explicar cada uno por separado. Método directo Este se realiza a partir de la ecuación: μ=ϵ lateral/ϵ axial Al colocar una probeta en la máquina de pruebas, se aplica una fuerza de tracción (tensión) o compresión esta hace que la probeta se alargue o encoja axialmente, por consiguiente también habrá un cambio de dimensiones transversales, y con los instrumentos convencionales de medición se pueden medir estos cambios, como lo son el calibrador Vernier y el micrómetro, para la medición de deformaciones laterales. Para la medición de deformaciones longitudinales se usan medios muy exactos, como lo son los extensómetros eléctricos desechables. “Estos se fabrican de alambre muy fino o laminitas muy delgadas que se pegan al miembro que se está investigando. Cuando las fuerzas son aplicadas al miembro, el alargamiento o contracción de los alambres o laminitas tiene lugar en forma concurrente con cambios similares en el material. Estos cambios alteran la resistencia eléctrica del extensómetro que puede medirse y calibrarse para indicar la deformación unitaria que se está llevando a cabo.” (Popov 2000, pág. 59) En la figura 5 se muestra un esquema de un extensómetro de alambres. Al conocer las deformaciones unitarias, estas se pueden sustituir en la formula anteriormente mencionada, y así hacer la relación y obtener el coeficiente de Poisson. Método indirecto Este consiste en obtener varios parámetros, para luego usarlos en una fórmula matemática, el primero de estos es el valor del módulo de Young (Y), que se averigua a través de un diagrama de esfuerzo-deformación. Este se construye a partir de pruebas de tensión y compresión. El módulo de Young puede determinarse de tres maneras: 1. Módulo medio Em, o pendiente de la porción recta de la curva. 2. Modulo tangente Et, o pendiente de la curva en un punto determinado de la misma (generalmente al 50% de la resistencia de pico). 3. Módulo secante Es, o pendiente de la línea recta que une el origen con la resistencia de pico. En estos diagramas la resistencia de pico está conformada por el esfuerzo de límite de proporcionalidad (σp), en donde el material se comporta elásticamente. Con el valor de E del material, solo es necesario sacar el coeficiente de cizalladura (G), el cual se hace tomando un cubo del material y aplicándole una fuerza cortante como se muestra en la figura 9. A partir de este ensayo se puede hacer la relación entre tensión y distorsión angular, de esta manera calculando G. G=T/θ=(F/A)/(∆x/h) Teniendo estas dos constantes propias de cada material, se puede determinar el coeficiente de Poisson (µ) con la siguiente formula. μ=(E/2G)-1 Obtención de un resultado confiable El número de muestras es relativo a la exactitud que se necesite, se sabe que entre más iteraciones del proceso, más exacto es el resultado. Se pueden generar errores a la hora de la toma de resultados, esto también depende de la experiencia que se tenga en la realización de estas pruebas. En el caso especial de las rocas el tipo y número de ensayos depende del problema de ingeniería geológica a resolver y de las condiciones económicas. La realización de estos ensayos pueden verse afectados por factores referentes a la naturaleza. Así también como las condiciones del ensayo, las que destacan los siguientes puntos: *Forma y volumen de la probeta, ya que los esfuerzos principales varían con la geometría de la pieza en prueba. *Preparación y tallado de la probeta, el que las caras transversales a los extremos de la probeta se encuentre paralelas beneficia a que se llegue al esfuerzo pico con más carga aplicada. *La dirección en que sea proporcionada la carga, esto para rocas anisótropas. La anisotropía es una propiedad de los materiales, que en determinadas propiedades físicas vectoriales, según la dirección de estas, el material se comporta de diferentes maneras; en este caso la aplicación de una fuerza. *Velocidad de aplicación de la carga, se recomienda un incremento de 0,5 a 1 MPa, en un intervalos de tiempo de 5 a 10 min, ya que el incremento impetuoso puede ocasionar fracturas antes de llegar al esfuerzo pico. Obtención de la rigidez de una roca a partir de este ensayo Se puede determinar la rigidez de una roca, sabiendo en que momento de aplicada una fuerza esta va a fallar, en un diagrama de esfuerzo-deformación, se nota que aplicada una fuerza se llega al esfuerzo de pico, a partir de aquí la roca pierde la resistencia. En general se asume que la roca llega al punto de falla después del esfuerzo de pico, pero por pruebas experimentales se ha notado que en rango del 50% el 95% del esfuerzo de pico, ya se comienzan a formar fisuras en la probeta. En la mayoría de las rocas se presenta un comportamiento lineal del módulo de elasticidad, dándole la cualidad de elástica, sin embargo no todas las rocas se comportan de esta manera, teniendo una conducta variable en su elasticidad, y no cumpliendo la ley de Hooke (E=ϵσ), en la figura 10 se muestran dos diagramas esfuerzo-deformación para dos rocas, el superior muestra el comportamiento elástico, por el contrario la curva inferior no presenta la linealidad. Fuente: Gonzales, Luis. Ingeniería geológica. Pearson Education. Madrid. 2002. Pág. 166-169, 175. Fitzgerald, Robert. Mecánica de materiales. Alfaomega. México. 1996. Pág. 21. Popov, Egor. Mecánica de sólidos. Pearson Education. México. 2000. Pág. 57-59, 66-68, 70. es.wikipedia.org/wiki/Anisotrop%C3%ADa es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_cizalladura www.unet.edu.ve/~jtorres/matsoft/04.poisson.html

Edificios sostenibles Son edificaciones en las que se han diseñado sistemas constructivos, de remodelación y mantenimiento, que disminuyen el impacto ambiental y el uso energético. Los edificios consumen cerca del 72% de la electricidad suministrada en las ciudades, y aproximadamente el 14% del agua potable. Globalmente las emisiones de dióxido de carbono (CO2) son emitidas en primer lugar por los edificios, seguido de la transportación y últimamente por las industrias. El usar edificaciones sostenibles puede reducir significativamente el impacto ambiental, porcentualmente el uso de la energía disminuiría de un 24% al 50%, en un 40% del uso de agua potable y en un 70% el gasto de sólidos. Además las construcciones sostenibles generalmente son caracterizadas por una elegante arquitectura exterior e interior, mejor calidad del aire y de la iluminación. La demanda por es la construcción verde a aumentado con el pasar de los años, paso de 12 millones de dólares en 2008 a 60 millones de dólares en 2010 en proyectos, debido a incrementos de iniciativas gubernamentales en varios países, a mayor demanda residencial y al mejoramiento de los materiales de construcción. Sistema de certificación LEED La certificación LEED (Leadership in Energy & Environmental Design), Liderazgo en Diseño de Energía y Medio Ambiente, en español, es un sistema desarrollado por el Consejo de la Construcción Verde de Estados Unidos (USGBC) a partir de 1998, y ha sido usado por varios países desde entonces. El objetivo principal es transformar la manera de construir y la utilización de estrategias orientadas a la sostenibilidad en edificios de cualquier tipo. El USGBC ha desarrollado 6 clasificaciones de las construcciones, para la aplicación de las normas LEED: • LEED-NC: Edificios de nueva planta y grandes remodelaciones • LEED-EB: Funcionamiento y mantenimiento en edificios existentes • LEED-CI: Remodelaciones de interiores • LEED-CS: Envoltorio y estructura • LEED-H: Viviendas unifamiliares • LEED-ND: Desarrollos de urbanismo Un edificio verde debe poseer los siguientes requisitos relativos a la calidad del aire interior, almacenaje, sistema de recepción de las instalaciones, rendimiento energético, sistemas de climatización sin clorofluorocarbonos (CFC) y control de la erosión y sedimentación durante la obra. Según los puntos obtenidos, el edificio puede obtener algunos de los 4 niveles de certificación: • Certificado 23 - 27 puntos • Nivel Plata 28 - 33 puntos • Nivel Oro 34 - 44 puntos • Nivel Platino 45 o más puntos Los requisitos son variables respecto a su peso, por lo que se han ido variando conforme el pasar del tiempo haciéndose cada vez más rigurosos especialmente los relacionados al uso energético. Existe la visión de las escuelas verdes, que al igual son edificios que cumplen con las normas establecidas, y a la vez inculcan a las nuevas generaciones la importancia del medio ambiente. El costo de este tipo de construcciones es mayor al de una normal, pero esto es una diferencia que tiende a reducirse con el paso del tiempo. En Estados Unidos no hay diferencias significativas entre los costos de los edificios certificados y los no certificados, puesto que el mercado ya surtió la curva de aprendizaje y ya conoce cómo construir de forma sostenible sin entrar en el terreno de los sobrecostos. Colombia, México, Brasil y Argentina son líderes en sostenibilidad de construcciones en América Latina. En Costa Rica esta iniciativa comienza a tomar fuerza, se creó el Consejo de la Construcción Verde de Costa Rica ubicado en Liberia. Comisión de construcción sostenible (CCS) La CCS es un órgano perteneciente al Colegio Federado de Ingenieros y Arquitectos. Y fue creado aproximadamente hace dos años, su misión es: fomentar la gestión responsable de los miembros del CFIA en su función profesional para lograr un espacio creado sostenible, y su visión es que los profesionales del diseño y de la construcción, internalicen los aspectos de sostenibilidad del espacio creado en todo su quehacer. “Objetivos estratégicos: Divulgar: a lo interno del colegio y también hacia los principales actores que conforman la cadena de valor del sector de construcción, sobre los conceptos fundamentales que sustentan el enfoque de construcción sostenible Capacitar: a nuestros miembros sobre las mejores prácticas para el desarrollo del espacio creado acorde al marco teórico conceptual vigente sobre desarrollo sostenible. Revisar, actualizar, armonizar y/o elaborar reglamentos – normas: de forma tal, que estos reglamentos o normas orienten hacia una construcción sostenible que responda a la realidad nacional. Promover la investigación y la práctica en el diseño y la construcción sostenible: en forma permanente y en alianza con organizaciones nacionales e internacionales. Desarrollar y mantener fuente de información (“banco de datos”): ofreciendo a los miembros y a la sociedad en general ser el mejor y más actualizado centro de referencia sobre el tema de Construcción Sostenible de Costa Rica.” (http://www.cfia.or.cr/CS_institucional.htm) Técnicas y materiales usados Techos verdes Son cubiertas o azoteas cubiertas por vegetación en forma parcial o total. Filtran contaminantes y CO2 del aire, reducen inundaciones ya que retienen buena parte del agua de lluvia en tormentas y combaten el efecto de isla de calor. El efecto isla de calor es debida a que los edificios tradicionales absorben la radiación solar y después la emiten en forma de calor, haciendo que las ciudades tengan temperaturas por lo menos 4° C más altas que las zonas circundantes, los techos ecológicos disminuyen estas emisiones. Otra opción que se está estudiando actualmente es cubrir los edificios con algas y arboles artificiales que absorban de manera más eficiente los gases de efecto invernadero que los arboles naturales. Las algas absorben el dióxido de carbono a través de la fotosíntesis, y se pueden utilizar para fabricar biocombustible líquido no contaminante para sustituir a la gasolina y otros derivados del petróleo. Aislantes térmicos El buen aislamiento de las paredes y losas, repercutirá en el consumo energético, tanto de refrigeración como de calefacción. El objetivo es crear inercia térmica, que es la capacidad que tiene la masa de conservar la energía térmica recibida e ir liberándola progresivamente, disminuyendo de esta forma la necesidad de aportación de climatización. Esto se logra dejando que los elementos que posean mayor masa térmica se conviertan en la hoja interior, en contacto directo con el ambiente a acondicionar y ubicando al aislamiento térmico sobre el haz externo de esta hoja, evitando la transmisión de energía. Las mejores soluciones las encontramos en sistemas en desuso de construcción tradicional, como el adobe, la mampostería y el tapial (muros hechos con tierra arcillosa). En ciertos climas puede no ser necesario un aislamiento exterior. Protección solar Su empleo es importante para impedir la incidencia de la radiación solar en ciertas épocas del año. Podemos utilizar sistemas simples como las persianas, o más complicados, que garantizan el control solar, como los llamados brise-soleil, que son comúnmente utilizados para evitar que las fachadas con una gran cantidad de vidrio sean sobre calentadas durante el verano; a menudo tienen forma de persiana a fin de evitar el alto ángulo de caída de sol de verano en la fachada, y también para permitir que el ángulo bajo sol de invierno pueda permitir la calefacción solar pasiva (cuando la luz del sol golpea un objeto y el objeto absorbe el calor). Uso de madera Para uso exterior la madera local y de tratamiento natural es la alternativa más ecológica, en comparación del uso de materiales como el Policloruro de vinilo (PVC) y el aluminio. También se usa como material estructural en vez de acero y concreto. Sus características son: madera seca, mejorada, laminada, encolada, pulida y terminada, tiene por esto, estabilidad dimensional y eterna duración. La compañía costarricense XILO proporciona este material. Corcho Se utiliza para la construcción de pisos, y para la decoración de paredes interiores. Posee características como ligereza, elasticidad, compresibilidad, impermeabilidad, aislamiento, absorción acústica, alto coeficiente de fricción, y durabilidad. Es totalmente natural. Por sus las características mencionadas anteriormente se usa como aislante en las edificaciones tanto como acústico y térmico, además también se usa como junta de dilatación por su facilidad de recuperar sus dimensiones originales después de comprimirlo. Bambú Es un material muy resistente y flexible por lo que es llamado el acero vegetal, y se han registrado más de 1500 usos y utilidades. Es un recurso renovable y sostenible. El bambú es la planta que más rápido crece en todo el mundo. Vidrios Deben ser capaces de limitar las pérdidas térmicas, y de permitir la iluminación natural. Hay vidrios de baja emisividad que evitan las pérdidas de calor y también vidrios dobles con cámara. Los laminares proporcionan un comportamiento acústico óptimo. También existen vidrios que contienen las células fotovoltaicas de silíceo policristalino, que genera energía destinada para el mantenimiento del edificio, contribuyendo con ello a su abastecimiento y autosuficiencia energética. La Torre de Cristal ubicada en Madrid es el proyecto fotovoltaico más alto del mundo con una altura de 254 metros. Fuentes: http://es.wikipedia.org/wiki/LEED http://www.torreiberdrola.es/edificio/sostenibilidad/certicicacion_leed.php http://www.reducetuhuella.org/2010/09/20/construccion-sostenible-un-negocio-de-diseno-y-ecologia/ http://www.cfia.or.cr/construccion_sostenible.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Techo_verde http://www.muyinteresante.es/edificios-cubiertos-de-algas-y-otras-ideas-verdes http://www.construmatica.com/construpedia/Sistemas_Constructivos_Sostenibles http://www.grupoxilo.com/modulos/maderas/xilolam/index.php http://www.energiadiario.com/publicacion/spip.php?article7469 http://www.madrimasd.org/blogs/energiasalternativas/2007/11/19/79034 http://www.nacion.com/2010-09-06/ElPais/NotasSecundarias/ElPais2509726.aspx