kuat geser

Download Kuat Geser

Post on 18-Jul-2015

456 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Kuat geser (tanah)Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas Langsung ke: navigasi , cari Untuk gambaran umum dari kekuatan geser, lihat kekuatan geser .

Stres Khas regangan untuk tanah dilatant dikeringkan Kekuatan geser adalah istilah yang digunakan dalam mekanika tanah untuk menggambarkan besarnya tegangan geser bahwa tanah dapat dipertahankan. Daya tahan geser tanah adalah hasil dari gesekan dan saling sementasi partikel, dan mungkin atau ikatan pada kontak antara partikel. Karena saling, bahan partikulat dapat memperluas atau kontrak volume seperti yang dikenakan strain geser . Jika tanah mengembang volumenya, kepadatan partikel akan menurun dan kekuatan akan menurun, dalam hal ini, kekuatan puncak akan diikuti dengan pengurangan tegangan geser. Hubungan tegangan-regangan tingkat off ketika material berhenti memperluas atau kontrak, dan ketika obligasi interparticle yang rusak. Keadaan teoritis di mana tegangan geser dan kepadatan tetap konstan sementara kenaikan regangan geser dapat disebut keadaan kritis, kondisi mapan, atau kekuatan sisa.

Sebuah garis keadaan kritis memisahkan negara dilatant dan kontraktif untuk tanah Perubahan volume perilaku dan gesekan interparticle tergantung pada kepadatan partikel, pasukan kontak antar butir, dan untuk tingkat yang agak rendah, faktor lain seperti tingkat geser dan arah tegangan geser. Normal rata-rata gaya kontak antar butir per satuan luas disebut tegangan efektif .

Jika air tidak dibiarkan mengalir dalam atau di luar tanah, jalan stres disebut jalur stres undrained. Selama geser undrained, jika partikel dikelilingi oleh cairan hampir mampat seperti air, maka kepadatan partikel tidak dapat berubah tanpa drainase, tapi tekanan air dan tegangan efektif akan berubah. Di sisi lain, jika cairan diperbolehkan untuk bebas mengalir keluar dari pori-pori, maka tekanan pori akan tetap konstan dan jalur tes disebut jalur stres dikeringkan. Tanah ini bebas untuk melebarkan atau kontrak selama geser jika tanah dikeringkan. Pada kenyataannya, tanah sebagian dikeringkan, di suatu tempat antara kondisi ideal sempurna undrained dan drained. Kekuatan geser suatu tanah tergantung pada tegangan efektif, kondisi drainase, kepadatan partikel, laju regangan, dan arah tekanan. Untuk ditiriskan, geser volume yang konstan, Tresca teori dapat digunakan untuk memprediksi kuat geser, tapi untuk kondisi yang dikeringkan, yang teori Mohr-Coulomb dapat digunakan. Dua teori penting dari geser tanah adalah teori keadaan kritis dan teori steady state . Ada perbedaan penting antara kondisi keadaan kritis dan kondisi steady state dan teori yang dihasilkan sesuai untuk setiap kondisi ini.

Isi[hide]

1 Faktor-faktor Pengendalian Kekuatan Geser Tanah 2 undrained kekuatan 3 terkuras kekuatan geser 4 Teori Kritis negara 5 Mantap negara (sistem dinamis geser tanah based) 6 Lihat juga 7 Referensi 8 Pranala luar

[ sunting ] Faktor-faktor Pengendalian Kekuatan Geser TanahHubungan tegangan-regangan tanah, dan karena itu kekuatan geser, dipengaruhi ( Poulos 1989 ) oleh: 1. tanah komposisi (material tanah dasar): mineralogi , ukuran butir dan distribusi ukuran butir, bentuk partikel, jenis cairan pori dan konten, ion pada biji-bijian dan dalam pori cairan . 2. negara (awal): Ditetapkan oleh awal angka pori , tegangan normal efektif dan tegangan geser (sejarah stres). Negara dapat dijelaskan dengan istilah-istilah seperti: longgar,

padat, overconsolidated, konsolidasi normal, kaku, lembut, kontraktif, yg membesarkan, dll 3. struktur: Mengacu pada susunan partikel dalam massa tanah; cara partikel yang dikemas atau didistribusikan. Fitur seperti lapisan, sendi, celah, slickensides , void, saku, sementasi , dll, merupakan bagian dari struktur. Struktur tanah digambarkan oleh istilahistilah seperti: tidak terganggu, terganggu, dibentuk ulang, dipadatkan, disemen; flocculent , madu disisir , berbutir tunggal; flocculated, deflocculated; bertingkat, berlapis, dilaminasi; isotropik dan anisotropik. 4. Memuat kondisi: Efektif stres jalur , yaitu, tiriskan, dan ditiriskan, dan jenis pembebanan, yaitu, besar, tingkat (statis, dinamis), dan riwayat waktu (monotonik, siklik).

[ sunting ] kekuatan undrainedIstilah ini menggambarkan jenis kekuatan geser dalam mekanika tanah yang berbeda dari kekuatan dikeringkan. Secara konseptual, tidak ada yang namanya kekuatan undrained tanah a. Hal ini tergantung pada sejumlah faktor, yang utama adalah:

Orientasi dari tegangan Stres jalan Laju geser Volume bahan (seperti untuk tanah liat pecah-pecah atau massa batuan)

Kekuatan undrained biasanya didefinisikan oleh Tresca teori , berdasarkan lingkaran Mohr sebagai: 1-3=2Su Dimana: 1 adalah stres prinsipal utama 3 adalah tegangan utama kecil adalah kekuatan geser ( 1 - 3) / 2 maka, S = u (atau kadang-kadang c u), kekuatan undrained.

Hal ini umumnya diadopsi dalam analisis keseimbangan batas mana tingkat pembebanan sangat jauh lebih besar dari tingkat di mana tekanan air pori, yang dihasilkan karena aksi geser tanah, mungkin menghilang. Contoh dari ini adalah muatan cepat pasir selama gempa bumi, atau kegagalan kemiringan tanah liat selama hujan deras, dan berlaku untuk sebagian besar kegagalan yang terjadi selama konstruksi.

Sebagai implikasi dari kondisi undrained, tidak elastis strain volumetrik terjadi, dan dengan demikian rasio Poisson diasumsikan tetap 0,5 seluruh geser. Model tanah Tresca juga tidak memiliki strain volumetrik plastik terjadi. Ini adalah sangat penting dalam analisis yang lebih canggih seperti dalam analisis elemen hingga . Dalam metode analisis canggih, tanah model lain dari Tresca dapat digunakan untuk memodelkan kondisi undrained termasuk Mohr-Coulomb dan model tanah kritis negara seperti model Cam-tanah liat dimodifikasi, asalkan rasio Poisson dipertahankan pada 0,5. Satu hubungan digunakan secara luas dengan berlatih insinyur adalah pengamatan empiris bahwa rasio kekuatan geser undrained c ke p tegangan efektif membatasi 'adalah kira-kira konstan untuk diberikan Selama Rasio Konsolidasi (OCR), dan berubah secara linear dengan logaritma dari OCR . Ide ini adalah sistematis dalam SHANSEP empiris (stres sejarah dan sifat tanah normalisasi teknik) metode. ( Ladd & Foott 1974 ). Hubungan ini juga bisa berasal dari kedua [kritis-negara rujukan? ] dan mekanika tanah kondisi mapan ( Yusuf 2012 ).

[ sunting ] kekuatan geser terkurasKekuatan geser yang dikeringkan sangat kuat geser tanah ketika tekanan fluida pori, yang dihasilkan selama geser tanah, mampu mengusir selama geser. Hal ini juga berlaku apabila ada air pori ada dalam tanah (tanah kering) dan tekanan fluida pori sehingga dapat diabaikan. Hal ini umumnya didekati dengan menggunakan persamaan Mohr-Coulomb. (Ini disebut "persamaan Coulomb" oleh Karl von Terzaghi pada tahun 1942.) ( Terzaghi 1942 ) dikombinasikan dengan prinsip tegangan efektif. Dalam hal tegangan efektif, kekuatan geser sering didekati dengan: = 'tan (') + c ' Dimana '= ( - u)., Didefinisikan sebagai tegangan efektif adalah tegangan total diterapkan normal terhadap bidang geser, dan u adalah tekanan air pori yang bekerja pada bidang yang sama. '= gesekan sudut tegangan efektif, atau the'angle geser' setelah Coulomb gesekan . Para koefisien gesekan sama dengan tan ( '). Nilai yang berbeda dari sudut gesekan dapat didefinisikan, termasuk sudut geser puncak, 'p, sudut keadaan kritis gesekan, ' cv, atau sudut geser residu, r '. c '= disebut kohesi , bagaimanapun, biasanya muncul sebagai konsekuensi dari memaksa garis lurus sesuai melalui nilai-nilai terukur (, ') meskipun data sebenarnya jatuh pada kurva. Mencegat dari garis lurus pada sumbu tegangan geser disebut kohesi. Hal ini juga diketahui bahwa intercept yang dihasilkan tergantung pada tingkat tekanan dipertimbangkan: itu bukan properti tanah dasar. Kelengkungan (nonlinier) dari amplop kegagalan terjadi karena dilatancy partikel tanah erat dikemas tergantung pada tekanan keliling.

[ sunting ] teori keadaan Kritis

Artikel utama: mekanika tanah negara Kritis Pemahaman yang lebih maju dari perilaku tanah menjalani memimpin geser pada pengembangan teori keadaan kritis mekanika tanah ( Roscoe, Schofield & gusar 1958 ). Dalam mekanika tanah negara yang kritis, kekuatan geser yang berbeda diidentifikasi mana geser tanah yang menjalani melakukannya pada volume konstan, juga disebut 'kondisi kritis'. Jadi ada tiga kekuatan geser sering diidentifikasi untuk menjalani geser tanah:

Puncak kekuatan p Kritis negara atau kekuatan volume konstan Sisa kekuatan r

cv

Kekuatan puncak dapat terjadi sebelum atau pada kondisi kritis, tergantung pada keadaan awal dari partikel-partikel tanah yang dicukur:

Sebuah tanah yang gembur akan kontrak dalam volume di geser, dan mungkin mengembangkan setiap kekuatan puncak atas kondisi kritis. Dalam kekuatan 'puncak' hal ini akan bertepatan dengan kekuatan geser kondisi kritis, setelah tanah telah berhenti berkontraksi dalam volume. Ini dapat dinyatakan bahwa tanah tersebut tidak menunjukkan 'kekuatan puncak' yang berbeda. Sebuah tanah padat bisa mengontrak sedikit sebelum berpaut granular mencegah kontraksi lebih lanjut (interlock granular tergantung pada bentuk butir dan susunan kemasan awal mereka). Dalam rangka untuk terus geser sekali berpaut granular telah terjadi, tanah harus melebarkan (memperluas volume). Sebagai gaya geser tambahan diperlukan untuk melebarkan tanah, sebuah 'puncak' kekuatan terjadi. Setelah ini kekuatan puncak yang disebabkan oleh pelebaran telah diatasi melalui geser terus, perlawanan yang diberikan oleh tanah untuk tegangan geser diterapkan mengurangi (disebut "ketegangan pelunakan"). Pelunakan ketegangan akan berlanjut sampai tidak ada perubahan lebih lanjut dalam volume tanah terjadi pada geser lanjutan. Kekuatan puncak juga diamati pada tanah lempung di mana struktur alami dari tanah harus dihancurkan sebelum mencapai ges

Recommended

View more >