MATERIALES DE CONSTRUCCION --- PROBLEMAS: TEMA 2 ...

MATERIALES DE CONSTRUCCION --- PROBLEMAS: TEMA 2 : PROPIEDADES Hoja 1P1.- A1 ensayar una muestra de piedra en un laboratorio se obtienen los siguientes resultados:Peso en el aire de la muestra seca = 412 gramosPeso en el aire de la muestra embebida en agua = 464 gramosPeso en el agua de la muestra embebida en agua = 245 gramosDeterminar la porosidad abierta, el agua absorbida, la densidad aparente y la global.P2.- Una muestra de roca pesa 656.6 gramos y tiene el 1 por 100 de humedad respecto al peso de la muestra seca.Calcular cuanto pasará cuando se reduzca su humedad a la mitad.P3.- De una muestra de roca se poseen los siguientes datos:- Peso en seco: 1170 gramos- Peso sumergida en agua sin saturar previamente: 632 gramos- Peso saturada 1320 gramos- Un fragmento de la misma se pulveriza y deseca, pesando 10 gramos. Dentro de un picnómetro lleno de agua yenrasado pesa 76.42 gramos, siendo el peso del picnómetro lleno de agua hasta el enrase de 70 gramos.Hallar:La densidad global, la aparente y la real, la absorción de agua, la porosidad abierta, cerrada y total. Determinarasimismo la compacidad.P4.- Se ha ensayado una muestra de roca en el laboratorio obteniéndose los resultados siguientes:- Peso en seco de la muestra: 628 gramos- Peso de la muestra saturada en un líquido de densidad 0.96 Kg/dm 3 : 709 gramos- Peso en ese líquido de la muestra seca con los poros accesibles cerrados con parafina: 380 gramosDeterminar: la porosidad abierta, la densidad aparente y la global.P5.- Una muestra de roca en forma de hexaedro regular pesa en estado natural 565.5 gr. Se seca a peso constante paracalcular la humedad que tenía, y se obtiene que esta es del 1 por 100. Seca la roca se ensaya a compresión, dando unaresistencia de 110 N/mm 2 , precisando una carga de 396 KN para romperla.Sabiendo que la pososidad total es del 2 por 100, determinar el volumen total de poros y la densidad real de la misma.P6.- La densidad global de una muestra de roca es de 2.32 Kg/dm 3 y su densidad real 3.20 Kg/dm 3 . Después desumergida en agua durante 24 horas, el agua absorbida representa el 10 % del peso de la roca seca.Se desea saber el porcentaje de poros cerrados de la roca y su densidad aparente.P7. - Un laboratorio ha realizado los siguientes ensayos:1.- En un trozo de roca- Peso de la muestra seca a peso constante : 1000 g- Peso de la muestra saturada de agua con superficie seca : 1060 g- Peso de la muestra saturada de agua y sumergida en ella : 550 g2.- Un trozo de roca molida y seca ha dado:- Peso de la muestra seca : 84 g- Peso de la muestra en un picnómetro lleno de agua hasta el enrase : 141 g- Peso del picnómetro lleno de agua : 90 g3.- Una probeta prismática de 4 x 4 x 16 cm cortada de la roca se ha roto a flexotracción, con luz entre apoyos de 10 cm,rompiendo con una carga centrada de 860 Kp.4.- Un cubo de la misma roca de 10 x 10 x 10 cm se ha roto a compresión con una carga de 105.000 Kp.5.- En la determinación de la resistencia a la abrasión en pista de acero, dos probetas de 7.07 x 7.07 x 7.07 cm han dado,después de ensayar las tres caras de un triedro, los valores siguientes:V 1 = 291 cm 3 , V 2 = 282 cm 3Determinar : - La densidad global, aparente y real.- La porosidad abierta, cerrada y total- La compacidad- La resistencia a compresión y flexotracción- E1 coeficiente de absorción- La desgastabilidad

MATERIALES DE CONSTRUCCION --- PROBLEMAS: TEMA 2 : PROPIEDADES Hoja 2P8.- Una roca tiene una densidad global de 1.9 Kg/dm 3 . Su densidad real vale 2.6 Kg/dm 3 y el volumen de porosinaccesibles es el doble que el de poros abiertos. Hallar el incremento de peso que experimentará una muestra de esaroca al estar saturada de agua, expresado en porcentaje del peso seco de la roca.Hallar la compacidad, la porosidad absoluta (total) y la porosidad relativa (abierta) .P9.-Las paredes de una cabaña de una sola habitación y escasamente amueblada, en el bosque, están compuestas de doscapas de madera de pino de 2 cm de espesor cada una y una capa intermedia de 5 cm de fibra de vidrio como aislante. Elinterior de la cabaña se mantiene a 20 °C cuando la temperatura ambiente es de 2 °C. Si los coeficientes de transferenciade calor por convección interior y exterior son 3 y 6 W/m 2 K, respectivamente, y la superficie exterior tiene un acabadode pintura acrílica blanca, evalúe el flujo de calor por unidad de área a través de la pared.P10.-Un trabajador de un taller protesta porque el sistema de calefacción no está manteniendo la temperatura del aire almínimo aceptable de 20 °C. Para fundamentar su argumento muestra que la lectura de un termómetro de mercuriosuspendido de la armadura del techo es de sólo 17 °C. El techo y las paredes del taller son de hierro corrugado y no tieneaislante; al ponerlo en contacto con la pared, el termómetro marca 5 °C. ¿Cuál es la verdadera temperatura del aire si elcoeficiente medio de transferencia de calor por convección medio para el termómetro suspendido es de 10 W/m 2 K?P11.- El coeficiente de dilatación térmica de una roca A es 5x10 -6 °C -1 ¿Qué gradiente de temperatura es necesario paraproducir en ella la misma deformación que una tensión de 10 Kg/mm 2 ?.Resolver la misma cuestión en el caso de la roca B, cuyo coeficiente de dilatación térmica es 3x10 -7 °C -1 .Comparando los resultados obtenidos, ¿cuál es su opinión sobre la resistencia al choque térmico de las mismas?.Nota : E RocaA = 20000 Kg /mm 2 , E RocaB = 7000 Kg/mm 2 .P12.-El muro de mampostería de un edificio consiste en una capa exterior de ladrillo de fachada (k = 1.32 W/m.° C) de10 cm de espesor, seguida de otra de 15 cm de ladrillo corriente (K = 0.69 W/m.° C) y de una tercera capa de enlucidode yeso (K = 0,48 W/m ° C) de 1.25 cm de espesor. Podemos tomar un coeficiente de transmisión para la pared exteriorde 30 W/m 2 .° C y otro de 8 W/m 2 .° C, que es un valor aceptable para la pared interior de una habitación ventilada. ¿Cuálserá la velocidad de ganancia de calor, por unidad de superficie, cuando la temperatura del aire exterior es de 35° C y elaire interior está acondicionado a 22° C? ¿Cuál será la temperatura de la superficie de la pared enlucida con yeso?P13.- El muro de una casa se compone de una capa exterior de ladrillo corriente de 10 cm de espesor de consuctividadtérmica, K = 0.69 W/m.° C , seguido. por una capa de revestimiento de celotex de 1.25 cm (K = 0,048 W/m.° C). Lasuperficie interior está formada por una capa de 1.25 cm de lana de roca (K = 0.744 W/m°. C) separada delrevestimiento por una cámara de aire de 10 cm. La cámara de aire tiene una conductancia unitaria de 6.25 W/m 2 .° C. Latemperatura de la capa exterior del ladrillo es de 5° C, mientras que la superficie de la pared interior se mantiene a 20° C¿Cuál es la velocidad de pérdida de calor, por unidad de superficie de pared? ¿Cuál es la temperatura en un puntosituado en el centro de la capa de celotex?P14.- (i)Una muestra de roca pesa 1.766 Kg en seco , 2.242 Kg cuando esta saturada de agua y pesa 1.041 Kg en labalanza hidrostatica.Se desea saber la densidad global, la densidad real y la porosidad, sabiendo que lodos los poros son accesibles. Sesupone que al operar con la balanza hidrostatica entra el agua en los poros.(II).- Repetir el problema, suponiendo que al operar con la balanza hidrostatica no entra el agua en los poros.P15.- Se dispone de un picnómetro que vacío pesa 40 gramos. Se desea hallar la densidad real de una roca, para loque se hacen las siguientes medidas:a).- Peso del picnómetro con la muestra de polvo de piedra seca = 82 gr.b).- Picnómetro lleno hasta la raya de enrase con un liquido de densidad 0.9 Kg/dm 3 = 104 gr.c).- Picnómetro con la muestra del polvo de piedra y la cantidad necesaria del liquido para llegar a enrasar = 140 gP16.- Una probeta de roca, de forma paralepipédica recta rectangular y dimensiones 6x2x2.15 cm se sumerge enun recipiente con agua y se añade esta hasta enrasar. El conjunto pesa 130 gr. Se supone que el agua no penetra enlos poros accesibles.A continuación se pulveriza completamente la roca, sumergiéndola de nuevo en el mismo recipiente y volviendo aenrasar. El conjunto pesa ahora 140 g. Se pide hallar la relaciónDensidad real (ρ r ) / Densidad global(ρ g )

MATERIALES DE CONSTRUCCION --- PROBLEMAS: TEMA 2 : PROPIEDADES Hoja 3P17.- Hallar la ley de variación de la relación : R = Densidad real (ρ r ) / Densidad global(ρ g ) de una roca, en funcióndel volumen de huecos totales, expresado a su vez como tanto por ciento del volumen total. Representarlagráficamente.Escalas: P…..10 % de V = 1 cm , R …………1 ud. = 1 cm.P18.- Una roca tiene una densidad real de 2.6 Kg/dm 3 , una porosidad abierta del 2 %, referido al volumen total de laroca y los poros cerrados representan el 4 % del volumen de masa solida. Se pide hallar la densidad global, la densidadaparente y la porosidad cerrada.P19.- Un cubo tiene caras de 50 cm 2 de superficie, y se somete al ensayo de desgaste por abrasión. Las dimensionesfinales de la probeta son 6.85 x 7.01 x 6.90 cm. Hallar la resistencia a la abrasión de esa roca, expresando lasunidades que se emplean.P20.- Determinada roca se machaca finamente, ensayando después su solubilidad en agua que resulta nula. Trasello se loman 0.30 g que se introducen en un picnómetro, enrasando con agua, obteniéndose un peso de 15.75 gr.El peso del picnómetro lleno de agua es de 15.6 gr. Otra muestra de 0.3 g de la misma roca sin machacar esintroducida en agua obteniéndose un peso de 0.305 g, después de secarla superficialmente. La misma muestraintroducida en agua da un peso de 0.105 gr.Hallar: 1).- Poros accesibles e inaccesibles. 2).- Densidades. 3).- Compacidad.P21.- Un auxiliar de laboratorio recibe el encargo de determinar la densidad global de una muestra de roca, sinporos accesibles al agua, y decide emplear la formula:D = Peso de la muestra en el aire / (Peso de la muestra en el aire - Peso de la muestra en el agua)Dicho auxiliar opera de la siguiente forma:a).- Para determinar el peso de la muestra en el aire pesa la muestra de roca y obtiene un peso de .234 gr.b).- Para determinar el peso de la muestra en el agua pace lo siguiente:Coloca sobre el platillo de una balanza una vasija con agua. En el otro platillo coloca las pesas necesarias paraconseguir el equilibrio. Cuelga la muestra de roca de un alambre muy fino. Manteniendo el alambre con lamano, introduce la roca totalmente en el agua de la vasija sin que apoye en el fondo de la misma. Colocaentonces pesas en el otro platillo para equilibrar de nuevo la balanza. Estas pesas equivalen a 927 gr.c).- Hace operaciones: D = 2234/ (2.234- 927) = 1.7 g/cm 3El director del laboratorio rechaza este resultado por considerarlo equivocado. Se pide:1).- Decir si el resultado es correcto o equivocado, indicando en este caso donde esta el error del razonamiento.2).- En caso de que este equivocado, calcular el verdadero valor de la densidad aparente de la muestra de roca.P22.- Una muestra de un material cerámico tiene una dilatación térmica media de 3840 ppm (partes por millón) entre latemperatura ambiente (25 ºC) y 1225 ºC. ¿Cuál es el coeficiente de dilatación térmica lineal medio entre dichas6temperaturas?. R.- 3.2x10P23.- Se desea determinar ρ g , ρ r , C, P a y P t , de una roca, para lo cual se extrae una muestra de la misma y seefectúan los siguientes ensayos:1).- Peso al aire de un picnómetro = P 1 .2).-Peso al aire de la muestra de roca = P 2 .3).- Peso sumergido de esa muestra, medido inmediatamente después de sumergir = P 3 .4).- Peso al aire del picnómetro lleno de agua = P 4 .5).- Peso al aire del picnómetro con la muestra pulverizada y enrasado con agua = P 5 .6).- Peso sumergido de la muestra original, manteniéndolo en agua durante 20 horas, antes de efectuar la pesada= P 6 .Nota : Se supone que al sumergir la muestra, el agua tarda 10 horas en llenar los poros abiertos.

MATERIALES DE CONSTRUCCION --- PROBLEMAS: TEMA 2 : PROPIEDADES Hoja 4P24.- Una muestra de roca pesa 1.794 Kg en seco , 1.933 Kg cuando esta saturada de agua y 1.061 Kg cuando se pesaen la balanza hidrostática. Se desea saber el volumen de huecos que habrá en 1 m 3 de dicha roca si los porosinaccesibles son la mitad de los accesibles.P25.- A partir de la figura 1 , estimar el coeficiente de dilatación térmica lineal medio de la alúmina ( Al2O 3 ) entre 0 y1000 ºC.P26.-Una prensa esta compuesta por un marco metálico cerrado constituido por dos cabezales unidos por tirantes laterales.En el interior del marco se dispone un gato hidráulico con un pistón de 12 cm de diámetro. El manómetro de la maquinamarca 70 Kgf/cm 2 en el momento que se rompe por compresión una probeta de 4x4x4 cm.De estos datos se deduce la carga de rotura de la probeta. Posteriormente se averigua que el pistón tenia un diámetrode 12.15 cm en vez de los 12 cm indicados. Se quiere saber que error se ha cometido al determinar la resistencia de laprobeta.

MATERIALES DE CONSTRUCCION --- PROBLEMAS: TEMA 2 : PROPIEDADES Hoja 5P27.-Se quiere determinar la densidad real de una roca, para lo cual se pulveriza convenientemente y se introduceuna muestra en un picnómetro que, vacío, pesa 38.7 gramos.Posteriormente se hacen las siguientes pesadas mediante las cuales se obtienen los resultados que se indican:a).- picnómetro con la muestra de polvo de piedra seca = 73.5 gramos.b).- picnómetro lleno hasta la raya de enrase con un liquido de densidad 0.92 (g/cm3) = 103.3 gramos.c).- picnómetro con la muestra de polvo de piedra y la cantidad necesaria del citado liquido para llegar a la raya deenrase = 133.1 gramos.P28.- El volumen de conjunto de un saco de cemento es 0.03333 m 3 . Su oquedad es del 45 %. Se pide determinar el pesodel litro, sabiendo que la densidad real del cemento es 3.05 Kg/dm 3 .P29.- Se pesa una muestra de piedra, que ha sido previamente saturada de agua, y su peso resulta de 3.66 gramos. Elpeso de esta misma muestra desecada es de 3.60 gramos y el peso de esta misma muestra determinado con labalanza hidrostática es de 1.26 gramos.Otra muestra de esta misma piedra se pulveriza finamente y 3.6 gramos de este polvo se introducen en un picnómetro, elcual, con agua hasta el enrase y con la muestra, pesa 189.1 gramos. El peso del picnómetro con agua pero sin muestra esde 187 gramos. Se desea conocer de esta piedra:1.- Porosidad accesible. 2. -Porosidad inaccesible. 3.-Densidad real. 4.- Densidad global. 5.- Compacidad.P30.- El volumen de poros accesibles de una roca es 4 veces mayor que el de los inaccesibles. Se pide dibujar la leyque muestra la porosidad total de esa roca como una función de la porosidad relativa.P31.- De una roca se conoce su densidad real ρ r . Diferentes partidas de esta piedra llegan a obra con un contenido deagua variable, a (%) , porcentaje referido al peso seco de la roca. Se pide: dibujar un grafico que relacione r enordenadas con a en abscisas, siendo r el cociente entre el peso de la roca húmeda y su volumen real.P32. – Calcular el espesor mínimo necesario de TOP HEAT para un perfil de acero HEB 400 para una proteccióngarantizada de estabilidad al fuego de 180 minutos ( EF – 180). El perfil va actuar como un pilar expuesto a 4 caras conmontaje de protección contorneada. Se adjuntan las tablas necesarias para la resolución del problema.NOTA : La masividad se calcula mediante la relación :donde:P = Perímetro de la sección recta protegida delperfil (m).A = Área de la sección recta del perfil (m 2 ).P33.- La pared de una casa esta compuesta por una hilada de ladrillo cara vista de 10 cm de espesor (Conductividad térmicaW= k = 1.32m.ºC ), 1.25 cm de CELOTEX (Conductividad térmica = k = 0.048 W), una cámara de aire de 9 cmm.ºCWformada por los montantes y una placa de cemento de amianto de 1.25 cm (Conductividad térmica = k = 0.744 ). Sim.ºCla cara exterior del ladrillo esta a 30 ºC y la temperatura de la superficie de la placa de amianto es de 20 ºC, ¿Cuál es elflujo de calor, por unidad de superficie de la pared, si:W(i).- La conductancia de la cámara de aire es de 7m2 .º C(ii).- La cámara esta rellena de lana de vidrio (Conductividad térmica = k = 0.0414Wm.ºC ).

MATERIALES DE CONSTRUCCION --- PROBLEMAS: TEMA 2 : PROPIEDADES Hoja 6P34.- Se ensayan dos probetas de 4 x 4 x 16 cm. una a flexión con luz entre apoyos L = 106.7 mm. y carga de rotura Q =4500 N., y la otra a cortadura con dos apoyos, dando una carga de rotura de K= 20000 N.Los dos trozos de la probeta ensayada a flexión se ensayan a compresión, sobre superficie de aplicación de carga de 4 x 4cm., dando como carga de rotura P 1 = 48000 N. y P 2 = 45000 N.En el ensayo de desgastabilidad lineal sobre superficie de 50 cm 2 y recorrido de 500 m. de pista, se obtiene:Peso saturado inicial = 410 g.Peso saturado inicial pesado en balanza hidrostática = 210 g.Peso saturado final = 386 g.Peso saturado final pesado en balanza hidrostática = 200 g.CALCULAR: Las tensiones de rotura a flexión, cortadura y compresión, y la desgastabilidad lineal.P35.- Calcular el espesor mínimo necesario de TOP HEAT para un perfil de acero HEB 400 para una proteccióngarantizada de estabilidad al fuego de 180 minutos ( EF – 180). Se consideran las siguientes hipótesis de exposición:(a).- El perfil va actuar como un pilar expuesto a 4 caras con montaje de protección cajeada.(b).- El perfil va actuar como un pilar expuesto a 3 caras con montaje de protección cajeada.(c).- El perfil va actuar como una viga expuesta a 4 caras con montaje de protección cajeada.Se adjuntan las tablas necesarias para la resolución del problema.NOTA : La masividad se calcula mediante la relación :donde:P = Perímetro de la sección recta protegida delperfil (m).A = Área de la sección recta del perfil (m 2 ).P36.- Calcular para los materiales dados en la tabla 1 el parámetroRσ( 1−υ)= , que nos determina la resistencia alchoque térmico de los materiales. Según los resultados obtenidos clasificarlos de menor a mayor resistencia al choquetérmico.TABLA 1αE

MATERIALES DE CONSTRUCCION --- PROBLEMAS: TEMA 2 : PROPIEDADES Hoja 7P37.- Una torre muy grande debe ser soportada por una serie de cables de acero. Se estima que la carga sobre cadacable será de 15.000 N. Determinar el diámetro mínimo requerido suponiendo un factor de seguridad de 2 y unlímite elástico de 750 MPa para el acero en cuestión.P38.- Una probeta metálica cilíndrica, de 15 mm de diámetro y 200 mm de longitud, es sometida a un esfuerzo de 28MPa, nivel de tensión al cual toda la deformación experimentada por ella es elástica.(a).- Si el alargamiento máximo permitido es de 0,08 mm, ¿cuáles de los metáles de la tabla adjunta son posiblescandidatos?(b).- Si además la máxima reducción de diámetro permitida es de 0,0012 mm, ¿qué metales de la tabla satisfacen lascondiciones requeridas?P39.- Un componente de geometría cilíndrica de 120 mm de longitud y 14 mm de diámetro debe soportar una cargade 32.000 N sin experimentar deformación plástica ni su diámetro reducirse en más de 0.010 mm.(a).- ¿Cuál de los materiales tabulado en la tabla es el mejor candidato?(b).- ¿Cuál debería ser el coste específico de la aleación de titanio para que este material fuera competitivo en laselección?(c).- ¿Cuál debería ser el coste específico de la aleación de magnesio para que este material fuera competitivo en laselección?(d).- Un cambio de un 25% en el límite elástico de la aleación de magnesio puede ser inducido por deformación enfrío y este tratamiento es permisible. ¿Cambiaría esto su selección final?P40.- Calcular la tenacidad de un material que cumple la ecuación de Hollomonde las constantes características del material K y n y de la estricción RA.σn= Kε. Expresarla en funciónP41.- De un ensayo de tracción efectuado sobre una probeta normalizada de acero se obtuvo el siguiente valor dereducción de sección (RA) en la rotura: RA = 25%.(a).- ¿A qué valor de deformación verdadera rompió el material?(b).- Si la longitud inicial de la probeta era de L 0 =25 mm, ¿cuánto se alargó antes de romper?

MATERIALES DE CONSTRUCCION --- PROBLEMAS: TEMA 2 : PROPIEDADES Hoja 8P42.- (I).-Dejamos caer un objeto con un extremo agudo sobre el centro de una mesa circular de vidrio. El objetotiene una masa de 9 kg y las dimensiones de la mesa son 1 m de diámetro ( Φ ) y 3 cm de espesor (t). Suponemosque la sección de la mesa que recibe el impacto es la perpendicular a la superficie de la misma ( Φ · t). Se conoceque el valor de la energía absorbida por unidad de área (resiliencia, r) de este vidrio es de 0,01 J/mm 2 .¿Desde qué altura máxima podremos dejar caer el objeto anterior sin que el vidrio se rompa?Datos: g = 9.8 N/kg(II).- La mesa se somete a una inspección de grietas internas por métodos no destructivos. Se halla que las grietasson muy agudas, todas ellas paralelas a la superficie de la mesa y paralelas entre ellas (Y=1). La longitud máximadeterminada para estos defectos se ha determinado y es de 18 mm.¿Qué valor máximo de masa podemos colocar sobre la superficie de la mesa sin que ésta se rompa a causa de losdefectos? Datos: K IC (vidrio) = 900 Pa mP43.- Una probeta cilíndrica de una aleación de titanio con un diámetro original de 8 mm experimenta deformaciónelástica exclusivamente cuando se aplica una carga de 7500 N. Calcular la máxima longitud de la probeta antes de ladeformación si el alargamiento máximo permisible es de 0.40 mm.El módulo de elasticidad de la aleación es de 108 GPa.P44.- Si el esfuerzo para el cual se observa deformación plástica en un aleación de cobre es 300 MPa, ¿cuál es lamáxima carga que se puede aplicar a una probeta de sección transversal de 130 mm2 sin que ésta se deformeplásticamente? Si la longitud original de la probeta es de 60 mm, ¿cuál es el máximo alargamiento permisible en elrango elástico? El módulo de elasticidad de la aleación es 110 GPa.So = 130 mm 2 , Lo = 60 mmP45.- Una muestra cilíndrica de una aleación metálica de 12 mm de diámetro es deformada elásticamente a tracción.Una carga de 18000 N produce una reducción en el diámetro de la probeta de 0.006 mm. Calcular el coeficiente dePoisson de este material si su módulo de elasticidad es de 105 GPa.P46.- Si la curva tensión verdadera-deformación verdadera de un material viene dada por:σ = 200000Kεdonde la tensión está en psi (1 MPa = 145 psi), ¿cuál es la resistencia ingenieril máxima del material?.P47.- 5.20 Los resultados de ensayos de fatiga en un acero se muestran en la tabla adjunta.(a).- Dibujar el diagrama S-N (amplitud de esfuerzo frente a logaritmo de ciclos hasta rotura) usando estos datos.(b).- ¿Cuál es el límite a fatiga de esta aleación?Si se supone que los datos corresponden a un acero aleado y a ensayos de flexión rotativa, y que unabarra de estaaleación quiere ser utilizada para un eje de automóvil que gira a una velocidad de 600 rpm, determinar los tiemposmáximos que se pueden permitir en el caso de conducción contínua para niveles de amplitud de esfuerzo de:(c) 450 MPa, (d) 380 MPa, y ( e) 275 MPa.Datos de amplitud de la tensión - número de ciclos a rotura.0.33

MATERIALES DE CONSTRUCCION --- PROBLEMAS: TEMA 2 : PROPIEDADES Hoja 9P48.- Se ensaya una barra cilíndrica de acero de 182siguientes resultados2mm de sección transversal. Durante el ensayo se obtienen losCARGAS(Kg)ALARGAMIENTOS(micras)1090 2180 3075 3925 5020 5450 6340 6760 7000 7200 7430 7640 7850 808033 66 97 123 156 183 198 214 231 264 297 368 478 605La base de medida de las deformaciones es de 110 mm. Se pide:− .(a).- Determinar el diagrama de tensión – deformación ( σ ε )(b).- Determinar el limite convencional de elasticidad.(c).- Determinar el módulo de elasticidad.P49.- Una pared se compone de 12 cm de un material A y de 8 cm de un material B. La temperatura de la capaexterior de A es de 250 °C cuando la de la capa exterior de B es de 30 °C. Se añade una capa de aislante de 2.5 cmW(Conductividad térmica: k = 0.087 ) a la superficie exterior de B. Se observa entonces que la temperaturam.ºCsuperficial en la capa A alcanza los 315 °C y la de unión entre B y el aislante es de 220 ºC. Si la temperaturasuperficial del aislante es de 25 ºC, ¿cuál es le calor que atraviesa el conjunto por unidad de tiempo y de superficieantes y después de añadir el material aislante?. Dibujar el perfil de temperaturas existentes en la pared, en los doscasos, sabiendo que la conductividad térmica del material A es el doble que la del material B.P50.- La densidad global de una roca es el 80 % de su densidad real. Determinar la porosidad total de la roca.P51.- El volumen de huecos totales de una roca representa el 2 % del volumen total y la densidad global vale 2.07g3 . Determinar el valor de la densidad real.cmP52.- Calcular la atenuación, en dB, del nivel de presión sonora para ondas planas al incrementar la distanciarecorrida en 200 m, sabiendo que la frecuencia es de 6.3 KHz, la temperatura de 20° C y la humedad relativa de30%.Ayuda: sabiendo que el coeficiente m aparece en la expresión de la intensidad acústica en forma exponencialI e −0mr, para la presión acústica es0mr2p e − .P53.- Se desea acondicionar acústicamente, para música barroca, una sala de 8000 m 3 , que tiene una absorción totalde 640 m 2 . Calcular la absorción acústica adicional, supuesta como la anterior, independiente de la frecuencia.Calcular para fuentes esféricas (Q =1) la distancia a la que se igualan los niveles de la señal directa y la reverberanteantes y después del tratamiento ¿Cuál sería la absorción acústica adicional aportada por el aire, a T = 20°C y H =60%, para las frecuencias de 2 KHz y 10 KHz?P54.- En un restaurante de 400 comensales (1600 m 3 y 3.5 m de altura), estos se sienten incómodos por lo mal que seoye, lo que motiva que eleven el nivel de voz. Suponiendo que la absorción del restaurante, para 2 de ocupación,3es de 200 m 2 , e independiente de la frecuencia, determinar un tratamiento acústico, para el techo de modo que seobtengan condiciones de óptima inteligibilidad (tiempo óptimo de reverberación). ¿En cuántos dB se habrá reducidoel nivel de presión sonora por efecto del tratamiento? Sabiendo que los niveles de potencia de una persona, para laconversación normal y forzada son, respectivamente, 70 y 76 dB re 10 -12 W, calcular la disminución "efectiva" delnivel sonoro reverberante por efecto del tratamiento, para 2 de ocupación, considerando que cada comensal puede3considerarse una fuente de ruido aleatorio.r

MATERIALES DE CONSTRUCCION --- PROBLEMAS: TEMA 2 : PROPIEDADES Hoja 10P55.- Sabemos que los valores del aislamiento acústico normalizado R de un divisorio, medido en los 18 tercios deoctava de 100 a 5000 Hz, de acuerdo con la norma UNE-EN ISO 140-3, son respectivamente: 45, 41.5, 39.5, 40.5,39.5, 41, 43.5, 47, 50, 51, 53.5, 55, 56.5, 56, 55, 56.5, 58 y 59 dB. Queremos saber el valor del aislamiento acústicoglobal, en dBA, a efectos de las exigencias de la NBE-CA-88 del Ministerio de Fomento.P56.- La fachada de una casa está compuesta por una parte ciega de superficie 5 m 2 y un aislamiento acústico de 50dBA, una puerta de 0.9 x 1.9 m 2 , de carpintería A-2 y vidrio laminar con un aislamiento acústico de 30 dBA y unaparte translúcida con un aislamiento acústico de 37 dBA, y una superficie de 8.04 m 2 . Calcular el aislamientoacústico, global, de este paramento.P57.- Determinar la reducción de nivel sonoro que habrá en la fachada del edificio a 2 m y a 6 m, sobre el suelo parala situación descrita en la figura 6.5, a la frecuencia de 1 KHz.P58.- Para una situación como la descrita en la figura 6.6, determinar las pérdidas por inserción, considerando lastres trayectorias indicadas, a la frecuencia de 340 Hz.

MATERIALES DE CONSTRUCCION --- PROBLEMAS: TEMA 2 : PROPIEDADES Hoja 11P59.- Por una carretera circulan un camión y un ciclomotor cuyos niveles sonoros son 90.5 dB y 80.1 dB,respectivamente, a 500 Hz, en la posición de recepción. Determinar el nivel global transmitido al otro lado de labarrera, según la disposición de la figura 6.7.