전단 시험 예비 보고서

소개

직접 노가다로 만든 보고서;;
말이 필요없음. 실험과목은 A+ 이외엔 받아본적이 없다!!ㅋㅋ

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험기구 및 장비
4. 이론
5. 실험 방법
6. 데이터 및 결과
7. 토의 및 결론

본문내용

4. 이론
- 흙의 전단강도
흙지반은 보통의 고체재료와 같이 인장이나 전단에 의하여 파괴된다. 그런데 지반의 인장저항력은 무시할 수 있을 만큼 작으므로, 지반은 인장저항력이 없다고 간주해도 무방하다. 따라서 지반에서는 대개 전단저항력만이 문제가 되며 흙이 최대로 발휘할 수 있는 전단저항력을 전단강도(shear strength)라고 한다.
흙의 전단강도는 여러 가지 요소에 의해 좌우되고 그 해석도 여러 가지이다. 따라서, 전단시험을 통해 그 결과를 올바르게 활용하기 위해서는 흙의 강도를 파악하기 위한 여러 가지 실내시험에 대한 자세한 지식이 요구된다. 토질공학에서 전단강도가 이용되는 대상은 성토나 사면의 안정, 구조물의 기초설계, 말뚝, 토압, 터널 등 매우 다양하다.
토질구조물에 파괴가 생기는 것은 외력과 흙자중에 의해서 흙 내부의 각점에 전단응력이 사면을 따라 생기면서 활동을 일으키기 때문이다. 그림1에서와 같이 연직응력의 증가로 인해 흙 속에서 전단응력이 일어난다면 그림 2에서와 같이 전단응력이 증가함에 따라 초기에는 미소한 전단변형이 전단응력에 저항하다가 어느 한계값 이상에서는 더 이상 전단응력에 저항하지 못하고 전단파괴가 발생하여 무한한 전단변형이 발생하게 되는데 이처럼 전단응력이 발생했을 때 토질이 최대로 버틸 수 있는 응력을 전단강도(shearing strength)라 한다.
토질 구조물이 안정을 유지하고 있을 때는 흙 내부에서 전단응력과 전단저항이 평형을 유지하고 있는데 외력을 받아 전단응력이 커지면 전단저항도 커진다. 그러나 전단저항에는 어떤 한도가 있어서 이 한도를 넘어서는 증대될 수가 없고 파괴에 이르게 된다.
전단 저항력은 그림 3에서 블록을 옆에서 밀어주는 실험으로부터 원리를 알 수 있다. 그림 3의 블록의 위에 물체를 더 올려놓으면 전체적인 무게가 증가하게 되며 이 블록을 움직이기 위한 수평방향의 힘은 더욱더 크게 필요하게 될 것이다. 즉, 수직응력의 증가에 따라 전단저항이 증가함을 알 수 있다. 이때 움직이기 시작할 때의 힘 는 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
여기서 : 마찰계수 : 연직력 이다
위의 식 양변을 블록의 면적 로 나누어 응력의 항으로 표시하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.
여기서 : 블록이 움직이기 시작할 때의 전단저항력
: 그 면에 작용하는 수직응력
위의 식을 통하여 수직응력의 증가에 따라 전단저항력이 증가한다는 것을 알 수 있다. 마찰계수 는 아래식과 같이 로 나타낼 수 있고 그에따라

참고자료

· 없음