[자연과학] 실험보고서 - 직접전단시험

직접전단시험 1. 서론 1.1 개요 직접전단시험은 흙 공시체에 여러 가지 크기의 수직응력을 주어 가면서 전단응력을 가해 전단중에 생기는 체적과 형태의 변화를 측정하여 흙의 변형에 관한 정수를 구한다. 그 결과는 토압계산, 사면의 안정계산, 또는 구조물 기초의 지지력 계산 등에 이용되고 있다. 1.2 목적 흙 시료를 전단상자에 넣어 일정한 수직하중으로 압밀-배수시킨 후에, 일면 전단파괴한다. 파괴 과정의 변형에 따른 저항력 실측자료로 변형-응력 관계 그래프를 그려서 파괴 및 잔류강도와 한계 상태 간극비 등을 구하고, Mohr-Coulomb 파괴규준을 적용한 강도정수(c & φ)를 구한다. 2. 이론적 배경 직접전단 시험은 파괴면을 임의로 설정해 놓고, 파괴면에 일정한 수직응력을 가하고 있는 가운데, 전단응력을 계속 증가시켜 전단파괴가 발생될 때의 전단응력이 전단강도임을 밝히는 시험이다. 결과에서 수직응력이 증가할수록 전단응력이 증가함을 알 수 있다. 1.2.1 직접전단시험의 장점 ① 시험이 간단하고 조작이 용이. ② 공시체의 두께가 얇고 구조적으로 간극수가 쉽게 배출되므로 압밀 배수(CD) 전단이 용이. ③ 사질토에 사용 (점성토도 가능은 함) ④ 전단면이 명확히 나타난다. ⑤ 결과의 정리가 쉽다. ⑥ 비용이 절감된다. ⑦ 압밀중에 측방변위가 없다. 1.2.2 직접전단시험의 단점 ① 시료가 얇기 때문에 응력집중이 발생하고 응력이 전단면에 골고루 분포하지 않음 ② 전단면의 중앙보다 모서리 부분에 응력이 집중되어 진행성 파괴가 일어난다. ③ 파괴시의 전단저항을 측정하므로 파괴전의 응력상태를 모른다. ④ 비배수조건의 전단시험이 곤란하여 점성토는 적용에 한계가 있다. ⑤ 전단시험 시 함수비가 변화하고 배수 전단시키므로 간극수압을 측정 못한다. ⑥ 시험초기 및 파괴될 때의 주응력의 방향이 달라진다. ⑦ 전단시료함의 마찰저항을 무시할 수 없다. 1.2.3 직접전단시험의 특징 ① 전단면 지점과 전단면 이물…
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