بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
مقاومت برشي
اصطكاك
چسبندگي
این خواص از دو جهت برای عملیات خاک ورزی اهمیت دارند:
عملکرد کششی تراکتور
نیروی مورد نیاز برای ادوات خاکورزی
خواص مکانيکی خاک
اسلاید 2 :
مقاومت برشی Shear Strength
اسلاید 3 :
قانون موهر- کولن
گسیختگی در مواد موقعی رخ می دهد که تنش برشی در صفحه ای خاص از مقاومت برشی ماده بیشتر باشد
مقاومت برشی (S) در هر صفحه ای تابعی از تنش عمودی در ان صفحه است.
اسلاید 4 :
پوش گسیختگی در خاک Soil Failure Envelope
اسلاید 5 :
روشهای اندازه گیری مقاومت برشی
روش مستقیم Direct shear test
اسلاید 6 :
2- تست سه محوری The Triaxial test
اسلاید 7 :
انواع تست سه محوری
زهکشی شده Drained, (d)
مقادير موثر
زهکشی در مرحله تحکیم
Consolidation Undrained , (c-u)
مقادير موثر
ub فشار اب موجود در خلل و فرج
زهکشی نشده Undrained, (u)
u فشار اب موجود در خلل و فرج
اسلاید 8 :
تنشها در صفحه گسيختگي
اسلاید 9 :
پوش گسیختگی درخاکهای غیر چسبنده Failure Envelope for Cohesionless soils
زاویه اصطکاک داخلی برای خاک های غیر چسبنده بین 28 تا 42 درجه
این زاویه با افزایش دانسیته خاک افزایش می یابد
خاک های خیلی سبک و شل با ساختمان ناپایدار
ممکن است به زیر 10 درجه برسد
اسلاید 10 :
اندازه گیری مقاومت برشی به روش صحرایی
روش استوانه ای تو پرRound shear box
روش استوانه ای تو خالي
اسلاید 11 :
روش پره اي vane shear apparatus
نسبت ارتفاع به شعاع برابر 4
تغيير بار عمودي امكان پذير نيست
اسلاید 12 :
مثال:در يك ازمايش سه محوري فشار استاتيكي اوليه 3=200kpa بوده است. نمونه در فشار `=280kpa و فشار اب خلل و فرج u=180kpa گسيخته شد. اگر گسيختگي در زاويه 57 درجه نسبت به سطح افق اتفاق افتد الف) مقادير تنش برشي و عمودي را در سطح گسيختگي تعيين كنيد. ب) اگر مقدار همچسبي براي نمونه 80kpa باشد و زاويه اصطكاك داخلي ان 24 درجه باشد، نشان دهيد چرا گسيختگي در زاويه 57 درجه اتفاق افتاده است؟
اسلاید 13 :
حل:
اين مقدار برابر تنش برشي اعمال شده در صفحه گسيختگي است. لذا گسيختگي اتفاق مي افتد
حداكثر تنش برشي در زاويه 45 درجه نسبت به افق اتفاق مي افتد
مقاومت برشي در اين صفحه
لذاگسيختگي در اين صفحه اتفاق نمي افتد
اسلاید 14 :
جمع بندي مقاومت برشي Resistance to shear (shear strength)
مقاومت خاك از طريق همچسبي cohesion و اصطكاك داخلي ايجاد مي شود
خاك هاي رسي اشباع اصطكاك داخلي ندارند
وزن بر روي مقاومت خاك رسي تاثير ندارد
خاك هاي شني چسبندگي ندارند بنابراين مقاومت آنها تنها در اثر اصطكاك داخلي است
در خاك شني تنها وزن باعث افزايش مقاومت مي گردد
اسلاید 15 :
اصطكاك Friction
اصطكاك بين خاك – جسم خارجي (فلز)
اصطكاك بين خاك – خاك هنگام حركت نسبي بين توده هاي خاك. پس از گسيختگي در جعبه تست بدست مي ايد
اصطكاك داخلي موقعي عمل مي كند كه گسيختگي در اثر اعمال نيروي برشي اتفاق افتد
اسلاید 16 :
چسبندگي
همچسبي Cohesion
دگر چسبي Adhesion
نيروي جذبي بين دو جسم ناهمسان
در خاك در اثر لايه نازك رطوبت ايجاد مي شود
نيروي جذبي بستگي به كشش سطحي اب دارد
در كاربرد هاي مكانيك نمي توان چسبندگي و اصطكاك را از هم منفك كرد
اثر توام اين دو اصطكاك ظاهري ناميده مي شود.
اسلاید 17 :
اثر رطوبت بر اصطكاك ظاهري
در رطوبت كم نيروي اصطكاك فقط در اثر لغزش
با افزايش رطوبت اصطكاك بدليل افزايش چسبندگي زياد مي شود (اثر توام لغزش و چسبندگي)
افزايش بيش از حد رطوبت باعث روانكاري بين ذرات شده اصطكاك كم مي شود
اسلاید 18 :
بررسي مكانيك ابزار خاكورزي
مطالعات تجربي از طريق اندازه گيري مستقيم نيروي مورد نياز
مطالعات نظري از طريق ارائه مدل هاي رياضي
مدل Soehne براي يك ابزار ساده براي مطالعه تقابل بين خاك و ابزار در حين حركت در داخل خاك براي برآورد نيروي كششي مورد نياز
اسلاید 19 :
فرضيات مدل
عوامل تاثير گذار:
اصطكاك بين خاك – فلز
نيروي برشي در گسيختگي
شتاب توده هاي خاك
مقاومت برشي تيغه براي برش كف
Cutting Resistance
جسم بدون شتاب حركت مي كند (تعادل استاتيكي)
اسلاید 20 :
تصوير جسم آزاد سيستم
