Τελική γραπτή εξέταση διάρκειας 2,5 ωρών

Σχετικά έγγραφα
Υπόδειξη: Στην ισότροπη γραμμική ελαστικότητα, οι τάσεις με τις αντίστοιχες παραμορφώσεις συνδέονται μέσω των κάτωθι σχέσεων:

Γραπτή εξέταση περιόδου Ιουνίου 2011 διάρκειας 2,0 ωρών

ΑΣΚΗΣΗ 1: Υπολογίστε τη συνισταμένη κατακόρυφη δύναμη σε οριζόντιο επίπεδο με για συγκεντρωμένο σημειακό φορτίο, σύμφωνα με το σχήμα.

Εδαφομηχανική. Εισηγητής: Αλέξανδρος Βαλσαμής

Η αστοχία στα εδαφικά υλικά Νόμος Τριβής Coulomb

ΑΣΚΗΣΗ 1: Υπολογίστε την ορθή και διατμητική τάση, οι οποίες ασκούνται στα επίπεδα με κλίση α ως, όπως φαίνονται στα παρακάτω σχήματα.

Μηχανική Συμπεριφορά Εδαφών. Νικόλαος Σαμπατακάκης Νικόλαος Δεπούντης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Γεωλογίας

. Υπολογίστε το συντελεστή διαπερατότητας κατά Darcy, την ταχύτητα ροής και την ταχύτητα διηθήσεως.

ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ. 3 η Σειρά Ασκήσεων. 1. Υπολογισμός Διατμητικής Αντοχής Εδάφους. 2. Γεωστατικές τάσεις

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ:

ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΘΕΜΑΤΩΝ - ΠΑΡΑΛΛΑΓΗ "Α"

ΜΕ ΚΛΕΙΣΤΑ ΒΙΒΛΙΑ - ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ - ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ A

α) Προτού επιβληθεί το φορτίο q οι τάσεις στο σημείο Μ είναι οι γεωστατικές. Κατά συνέπεια θα είναι:

Επαναληπτικές Ερωτήσεις στην Ύλη του Μαθήματος. Ιανουάριος 2011

Κόσκινο κατά ASTM ή διάσταση

ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ. 3 η Σειρά Ασκήσεων. 1. Υπολογισµός Διατµητικής Αντοχής Εδάφους. 2. Γεωστατικές τάσεις

ΣΤΕΡΕΟΠΟΙΗΣΗ - ΚΑΘΙΖΗΣΕΙΣ

Διδάσκων: Κίρτας Εμμανουήλ Χειμερινό Εξάμηνο Εξεταστική περίοδος Ιανουαρίου Διάρκεια εξέτασης: 2 ώρες Ονοματεπώνυμο φοιτητή:... ΑΕΜ:...

Θεμελιώσεις τεχνικών έργων. Νικόλαος Σαμπατακάκης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Γεωλογίας

Στοιχεία Μηχανών. Εαρινό εξάμηνο 2017 Διδάσκουσα: Σωτηρία Δ. Χουλιαρά

Κόσκινο κατά ASTM ή διάσταση

8.1.7 Σχεδιασμός και μη-γραμμική ανάλυση

ΑΜΕΣΗ ΔΙΑΤΜΗΣΗ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΔΟΚΙΜΗΣ 1. Σταθερά μηκ/τρου ορ.μετακ/σης (mm/υποδ): 0,0254 Σταθερά μηκ/τρου κατ.

2. Υπολογισμός Εδαφικών Ωθήσεων

ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ «ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ»

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΔΟΚΙΜΗΣ:

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΕΔΑΦΩΝ ΑΣΤΟΧΙΑ ΕΔΑΦΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ

Διατμητική Αντοχή των Εδαφών

ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ. 3 η Σειρά Ασκήσεων (3 Α ) A. Γεωστατικές τάσεις. Διδάσκοντες: Β. Χρηστάρας Καθηγητής Β. Μαρίνος, Αν. Καθηγητής

(& επανάληψη Εδαφομηχανικής)

Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 1

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ

Στερεοποίηση των Αργίλων

AΛΥΤΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΥΤΟΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ

1. Αστοχία εδαφών στην φύση & στο εργαστήριο 2. Ορισμός αστοχίας [τ max ή (τ/σ ) max?] 3. Κριτήριο αστοχίας Μohr 4. Κριτήριο αστοχίας Mohr Coulomb

ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ «ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ»

.. - : (5.. ) 2. (i) D, ( ).. (ii) ( )

5/14/2018. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Διάτμηση Κοχλία. Πολιτικός Μηχανικός (Λέκτορας Π.Δ. 407/80)

Στερεοποίηση. Στερεοποίηση

Εργαστήριο Εδαφομηχανικής

ΤΡΙΑΞΟΝΙΚΗ ΦΟΡΤΙΣΗ UU

ΘΕΩΡΙΕΣ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ

ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 3 3.1

Ν. Σαμπατακάκης Αν. Καθηγητής Εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας Παν/μιο Πατρών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΗ ΑΝΤΟΧΗ ΤΩΝ ΕΔΑΦΩΝ

ΔΙΑΛΕΞΗ 2 Θεωρία Κρίσιμης Κατάστασης Αργιλικών Εδαφών

ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ. 3 η Σειρά Ασκήσεων (3 Α ) A. Γεωστατικές τάσεις. Διδάσκοντες: Β. Χρηστάρας Καθηγητής Β. Μαρίνος, Επ. Καθηγητής

Εδαφομηχανική Ι. Ανώτατη Σχολή Παιδαγωγικής και Τεχνολογικής Εκπαίδευσης Τμήμα Πολιτικών Έργων Υποδομής. Ιωάννης-Ορέστης Γεωργόπουλος

Ε ΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗ. Κεφάλαιο 3 ΕΝΤΑΤΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ. β) Τάσεις λόγω εξωτερικών φορτίων. Αναπτυσσόμενες τάσεις στο έδαφος

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ Ε ΑΦΩΝ ΣΤΗ ΟΚΙΜΗ ΤΗΣ ΚΥΛΙΝ ΡΙΚΗΣ ΤΡΙΑΞΟΝΙΚΗΣ ΦΟΡΤΙΣΗΣ

4/11/2017. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Διάτμηση Κοχλία. Βασική αρχή εργαστηριακής άσκησης

ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ «ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ»

ΤΕΧΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ. 3 η Σειρά Ασκήσεων. A. Γεωστατικές τάσεις. Διδάσκοντες: Β. Χρηστάρας Καθηγητής Β. Μαρίνος, Επ. Καθηγητής

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΑΘΙΖΗΣΕΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΩΝ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΩΝ

ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ/ ΙΟΥΝΙΟΥ 2014

Καθηγητής Ε.Μ.Π. ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ. 6.2 Δά Διάφορες Περιπτώσεις Προφόρτισης. 6.3 Συνδυασμός Προφόρτισης με Στραγγιστήρια. 6.4 Σταδιακή Προφόρτιση

AΡΧΙΚΕΣ ή ΓΕΩΣΤΑΤΙΚΕΣ ΤΑΣΕΙΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Θεμελιώσεις

Μεθοδολογία επίλυσης εργασίας Εδαφομηχανικής (εαρινό εξάμηνο )

ΚΕΦΑΛΑΙΟ VΙI. ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ & ΑΣΤΟΧΙΑ ΤΟΥ ΚΟΡΕΣΜΕΝΟΥ ΕΔΑΦΟΥΣ. 1. Ο τρίπτυχος ρόλος της υγρής φάσης (νερού)

ΘΕΜΑ 1 : [ Αναλογία στο βαθµό = 5 x 20% = 100 % ]

Ασκήσεις Εδαφοµηχανικής (Capper et al., 1978, Salglerat et al., 1985)

Μεθοδολογία επίλυσης εργασίας Εδαφομηχανικής

ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ «ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ»

Εδαφομηχανική Ι. Ιωάννης-Ορέστης Γεωργόπουλος

Εισηγητής: Αλέξανδρος Βαλσαμής. Θεμελιώσεις. Γενικά

Στοιχεία Μηχανών. Εαρινό εξάμηνο 2017 Διδάσκουσα: Σωτηρία Δ. Χουλιαρά

ΕΔΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗ & ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΩΝ

ΦΕΡΟΥΣΑ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΕΔΑΦΟΥΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12 ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤA Εκτίμηση των Υποχωρήσεων των Κατασκευών

Παροράµατα. Σηµειώσεις Θεωρίας: Ε ΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗ. (για την έκδοση Σεπτέµβριος 2010)

Διάλεξη ΣΤΗΡΙΞΗ ΑΣΤΑΘΟΥΣ ΜΕΤΩΠΟΥ ΣΗΡΑΓΓΑΣ

ΒΑΘΜΟΣ : /100, /20 ΥΠΟΓΡΑΦΗ:..

ΚΕΦΑΛΑΙΟ V: ΜHXANIKH ΣYMΠΕΡΙΦΟΡΑ Ε ΑΦΙΚΟΥ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3//7/2013 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΑΛΕΞΑΝΔΡΕΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΟΧΗΜΑΤΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΣΧΕΣΕΙΣ ΤΑΣΕΩΝ-ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ ΤΩΝ Ε ΑΦΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ

Π A N E Π I Σ T H M I O Θ E Σ Σ A Λ I A Σ TMHMA MHXANOΛOΓΩN MHXANIKΩN

(αργιλικών εδαφών) 6.1 Επίδραση της Προφόρτισης στην ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ. 6.2 Διάφορες Περιπτώσεις Προφόρτισης

6. ΠΡΟΦΟΡΤΙΣΗ. Γιώργος Μπουκοβάλας Καθηγητής Ε.Μ.Π. MAΡΤΙΟΣ Επίδραση της Προφόρτισης στην ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ. ιάφορες Περιπτώσεις Προφόρτισης

Ε. Μ. ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ - ΤΟΜΕΑΣ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗΣ

(αργιλικών εδαφών) 6.1 Επίδραση της Προφόρτισης στην ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ. Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π.

Θεμελιώσεις. Ενότητα 2 η : Καθιζήσεις. Δρ. Εμμανουήλ Βαϊρακτάρης Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Τ.Ε.

Δρ. Μηχ. Μηχ. Α. Τσουκνίδας. Σχήμα 1

Επαλήθευση πεδιλοδοκού Εισαγωγή δεδομένων

ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ «ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ»

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2016

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 2017

Εργαστήριο Εδαφομηχανικής

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2010

Φυσικό εντατικό πεδίο και Μέτρηση των τάσεων in-situ

Θ Ε Μ Ε Λ Ι Ω Σ Ε Ι Σ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4

4.5 Αµφιέρειστες πλάκες

Ονοματεπώνυμο φοιτητή:... ΑΕΜ:...

SPC. Soil Pressures Calculation. Εγχειρίδιο Χρήσης. Υπολογισμός Τάσεων Εδάφους. v.1.1. Άγγελος Γάκης

Μικροζωνικές Μελέτες. Κεφάλαιο 24. Ε.Σώκος Εργαστήριο Σεισμολογίας Παν.Πατρών

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΤΑΣΕΩΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΕΩΝ

Κατακόρυφα Γεωσύνθετα Στραγγιστήρια. Πολιτικός Μηχ., Μ.Εng., ΓΕΩΣΥΜΒΟΥΛΟΙ Ε.Π.Ε.

Εργαστήριο Εδαφομηχανικής

EN EN Μερικοί συντ αντιστάσεων (R) g b = g s = Συντελεστές μείωσης Συντ μείωσης καμπύλης φορτίου καθίζησης : k = 1,00 [ ] Έλεγχοι Συντ.

Transcript:

τηλ: 410-74178, fax: 410-74169, www.uth.gr Τελική γραπτή εξέταση διάρκειας,5 ωρών Ονοματεπώνυμο: Αριθμός Μητρώου Φοιτητή: Μάθημα: Εδαφομηχανική Ι, 5 ο εξάμηνο. Διδάσκων: Ιωάννης-Ορέστης Σ. Γεωργόπουλος, Π.Δ.407/80, Δρ Πολιτικός Μηχανικός Ε.Μ.Π. Ημερομηνία/ώρα: Τρίτη 01 Φεβρουαρίου 011/15:00. ΘΕΜΑ 1ο (5%): Οριζόντιο στρώμα μαλακής αργίλου υπέρκειται και υπόκειται δύο οριζοντίων στρωμάτων πυκνής άμμου, όπως φαίνεται στο κάτωθι σχήμα. Υπολογίστε τις κατακόρυφες και οριζόντιες ολικές και ενεργές τάσεις καθώς και την πίεση πόρων του εδαφικού στοιχείου Α, για τις κάτωθι περιπτώσεις: (α) Πριν την επιβολή της φόρτισης p = 50kPa. (β) Αμέσως μετά την επιβολή της φόρτισης p = 50kPa. (γ) Ενάμιση (1,5) μήνα μετά από την επιβολή της φόρτισης p = 50kPa. Τέλος, εκτιμήστε την μέγιστη καθίζηση της ελεύθερης επιφάνειας και το χρόνο στον οποίο αυτή θα πραγματοποιηθεί, θεωρώντας ότι ολόκληρη η παραμόρφωση εντοπίζεται στο στρώμα της αργίλου και ότι το εδαφικό στοιχείο Α είναι αντιπροσωπευτικό του αργιλικού στρώματος. Για το αργιλικό στρώμα δεχθείτε: Συντελεστής πλευρικής ώθησης γαιών K 0 = 0.40, συντελεστής διαπερατότητας k c = 4 10 9 m s, συντελεστής μονοδιάστατης συμπίεσης m v = 0.001kPa 1. Θεωρείστε ότι ο συντελεστής διαπερατότητας των στρωμάτων της πυκνής άμμου k s k c. φόρτιση p=50kpa στάθμη υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα (γ w =10kN/m 3 ) πυκνή άμμος γ s1 =18kN/m 3 m μαλακή άργιλος γ c =0kN/m 3 Α m 4m πυκνή άμμος γ s =19kN/m 3 m Σελίδα 1 από 7

τηλ: 410-74178, fax: 410-74169, www.uth.gr Απάντηση: Οι κατακόρυφη και οριζόντια ολική και ενεργός τάσεις, καθώς και η πίεση των πόρων για τις ανωτέρω τρείς περιπτώσεις στη θέση Α, ισούνται με (α) Πριν την επιβολή της φόρτισης p = 50kPa. σ v = 18 kn kn m + 0 m = 36kPa + 40kPa = 76kPa m3 m3 u = 10 kn 4m = 40kPa m3 σ v = σ v u = 76kPa 40kPa = 36kPa σ h = K 0 σ v = 0.40 36kPa = 14.4kPa σ h = σ h + u = 14.4kPa + 40kPa = 54.4kPa (β) Αμέσως μετά την επιβολή της φόρτισης p = 50kPa. σ v = 18 kn kn m + 0 m + 50kPa = 36kPa + 40kPa + 50kPa = 16kPa m3 m3 u = 10 kn 4m + 50kPa = 40kPa + 50kPa = 90kPa m3 σ v = σ v u = 16kPa 90kPa = 36kPa σ h = K 0 σ v = 0.40 36kPa = 14.4kPa σ h = σ h + u = 14.4kPa + 90kPa = 104.4kPa (γ) Ενάμιση (1,5) μήνα μετά από την επιβολή της φόρτισης p = 50kPa. Ο συντελεστής μονοδιάστατης στερεοποίησης ισούται με, c v = k c m v γ w = Ο αδιάστατος χρονικός συντελεστής ισούται με, 4 10 9 m s 0.001kPa 1 10 kn m 3 m 7 = 4 10 s T v = c v t H και ο βαθμός στερεοποιήσεως για z H = 1.0, Επομένως, η υδατική υπερπίεση ισούται με ενώ η μεταβολή της ενεργού κατακόρυφης τάσης με = 4 10 7 m s 3.888 10 6 s 4m = 0.3888 U = 0.51 Δu = p (1 U) = 50kPa (1 0.51) = 4.4kPa Σελίδα από 7

τηλ: 410-74178, fax: 410-74169, www.uth.gr Δσ v = p Δu = 50kPa 4.4kPa = 5.6kPa Συνεπώς, σ v = 18 kn kn m + 0 m + 50kPa = 36kPa + 40kPa + 50kPa = 16kPa m3 m3 u = 10 kn 4m + Δu = 40kPa + 4.4kPa = 64.4kPa m3 σ v = σ v u = 16kPa 64.4kPa = 61.6kPa σ h = K 0 σ v = 0.40 61.6kPa = 4.6kPa σ h = σ h + u = 4.6kPa + 64.4kPa = 89.0kPa Τέλος, η μέγιστη καθίζηση της ελεύθερης επιφάνειας πραγματοποιείται μετά το πέρας της στερεοποίησης, ήτοι, όταν ο μέσος βαθμός στερεοποίησης ισούται με, U aver = 0.90 T v = 0.939 log(1 U) 0.0851 = 0.8485 επομένως ο χρόνος για να ολοκληρωθεί η στερεοποίηση ισούται με, και ισούται με, t = T v H c v 0.8485 4m = 4 10 7 m = 0.8485 107 s = 3.7months s δ max = Δε z h c = Δσ v m c h c = p m c h c = 50kPa 0.001kPa 1 4000mm = 00mm ΘΕΜΑ ο (5%): Κυλινδρικό δοκίμιο αρχικού ύψους και διαμέτρου D 0 υποβάλλεται σε τριαξονική θλίψη υπό στραγγιζόμενες συνθήκες. Κατά την διάρκεια της δοκιμής μετράται η μεταβολή του ύψους του δοκιμίου ΔH και η μεταβολή του όγκου του ΔV. Θεωρώντας ότι το δοκίμιο διατηρεί το κυλινδρικό του σχήμα κατά την διάρκεια της δοκιμής, υπολογίστε το εμβαδόν A της επιφάνειας πάνω στην οποία δρα η μέγιστη κύρια τάση σ 1 > σ = σ 3, συναρτήσει της αξονικής παραμόρφωσης ε 1, ογκομετρικής παραμόρφωσης ε v και αρχικού εμβαδού A 0 του δοκιμίου. Κάνετε χρήση της σύμβασης της Εδαφομηχανικής αναφορικά με τη θετική προσήμανση των παραμορφώσεων. σ 1 A 0 σ 1 D 0 A D σ = σ 3 H σ = σ 3 Σελίδα 3 από 7

τηλ: 410-74178, fax: 410-74169, www.uth.gr Απάντηση: Η (θετική) αξονική παραμόρφωση στην τριαξονική δοκιμή θλίψεως ορίζεται ως, ε 1 = ΔH = H > 0 ενώ η (θετική) ογκομετρική παραμόρφωση αντίστοιχα, ε v = ΔV V 0 = V 0 V V 0 Η μεταβολή του όγκου του δοκιμίου, θεωρώντας ότι το δοκίμιο διατηρεί το κυλινδρικό του σχήμα κατά τη διάρκεια της δοκιμής, ισούται με, ΔV = V 0 V = V 0 A( ΔH) A( ΔH) = V 0 ΔV A( ε 1 ) = V 0 ε v V 0 A = V 0 ε v V 0 ε 1 = 1 ε v 1 ε 1 V 0 A = 1 ε v 1 ε 1 A 0 ΘΕΜΑ 3ο (5%): Πεδιλοδοκός πλάτους b = 4m και μήκους L x b φορτίζει αμμώδες στρώμα μεγάλου πάχους με ομοιόμορφο κατανεμημένο φορτίο p = 00kPa. Υπολογίστε τις ορθές σ zz, σ yy, σ xx και διατμητικές τ xz, τ xy, τ yz τάσεις στο εδαφικό στοιχείο Α. Υπολογίστε επίσης τις κύριες τάσεις και τις διευθύνσεις τους για το εν λόγω σημείο. Δώστε τη γραφική τους απεικόνιση στο επίπεδο (σ, τ). Βρείτε τον πόλο των καθέτων του κύκλου του Mohr και υπολογίστε την ορθή και διατμητική τάση του εδαφικού στοιχείου Α σε επίπεδο που σχηματίζει γωνία 30 με τον άξονα y. Υπολογίστε τη μέγιστη διατμητική τάση και τις διευθύνσεις των επιπέδων στα οποία αυτή ασκείται. Θεωρείστε ότι η άμμος έχει ειδικό βάρος γ s = 17 kn m 3 και ότι συμπεριφέρεται ως ελαστικό υλικό με λόγο Poisson ν = 0.30. x σ θ p=00kpa b y τ θ τ zy 30 0 Α τ yz σ yy m m σ zz z Α Αμμώδες στρώμα Σελίδα 4 από 7

τηλ: 410-74178, fax: 410-74169, www.uth.gr Απάντηση: Οι γεωστατικές τάσεις στο σημείο Α ισούνται με, σ h = K 0 σ v = σ v = 17 kn m = 34kPa m3 ν 1 ν σ v = 0.30 34kPa = 14.6kPa 1 0.30 Η επιβολή του ομοιόμορφου φορτίου p = 00kPa προκαλεί τις κάτωθι τάσεις, Δσ zz = p m 00kPa (a + sin a cos β) = tan 1 4 π π + sin tan 1 4 cos π = 70.48kPa 4 Δσ yy = p π 00kPa (a sin a cos β) = tan 1 4 π sin tan 1 4 cos π = 70.48kPa 4 Δσ xx = ν Δσ zz + Δσ yy = 0.30 (70.48 + 70.48) = 4.9kPa Δτ yz = p π 00kPa sin a sin β = sin tan 1 4 π sin π = 56.94kPa 4 Δτ xz = Δτ xy = 0 Συνεπώς οι ορθές και διατμητικές τάσεις που ασκούνται στο σημείο Α είναι: Οι κύριες τάσεις υπολογίζονται από, σ zz = 34kPa + 70.48kPa = 104.48kPa σ yy = 14.6kPa + 70.48kPa = 85.05kPa τ yz = 56.94kPa τ xz = τ xy = 0 σ 1 = σ zz + σ yy + σ zz σ yy + τ yz = 15.53kPa σ 3 = σ zz + σ yy σ zz σ yy + τ yz = 37.00kPa και οι διευθύνσεις των καθέτων διανυσμάτων ως προς τον άξονα των ορθών τάσεων είναι, tan φ 1 = tan φ = τ p σ 1 σ p φ 1 = 319.84 τ p σ 3 σ p φ = 9.84 όπου σ p, τ p είναι οι συντεταγμένες του Πόλου των καθέτων του κύκλου του Mohr, σ p = 85.05kPa Σελίδα 5 από 7

τηλ: 410-74178, fax: 410-74169, www.uth.gr τ p = 56.94kPa Η εντατική κατάσταση στο ζητούμενο επίπεδο (θ = 30 ) υπολογίζεται από τις σχέσεις, σ θ = σ zz + σ yy Τέλος, η μέγιστη διατμητική τάση τ max ισούται με, + σ zz σ yy cos θ + τ yz sin θ = 50.31kPa τ θ = σ zz σ yy sin θ + τ yz cos θ = 36.88kPa τ max = σ 1 σ 3 = 15.53 37.00 = 57.76kPa και ασκείται στα επίπεδα των οποίων τα κάθετα διανύσματα σχηματίζουν γωνίες ψ με το άξονα των ορθών τάσεων, ήτοι, tan ψ 1 = τ max τ p σ m σ p ψ 1 = 4.84 tan ψ = τ max τ p σ m σ p ψ = 74.84 Σελίδα 6 από 7

τηλ: 410-74178, fax: 410-74169, www.uth.gr ΘΕΜΑ 4ο (5%): Εδαφικό υλικό μηδενικής συνεκτικότητας (c = 0) ελέγχεται στην δοκιμή απ' ευθείας διάτμησης. Το δοκίμιο αστοχεί σε ορθή και διατμητική τάση ίσες με σ = 100kPa και τ= 60kPa αντίστοιχα. Το ίδιο εδαφικό υλικό εξετάζεται στην δοκιμή τριαξονικής θλίψεως υπό στραγγιζόμενες συνθήκες. Υπολογίστε την μέγιστη κύρια ενεργό τάση σ 1f στην αστοχία εάν η πλευρική ενεργός τάση στην αστοχία είναι σ 3f = 100kPa. Απάντηση: Η γωνία εσωτερικής τριβής φ του αμμώδους εδαφικού υλικού μηδενικής συνεκτικότητας (c = 0) ισούται με tan φ = τ σ = 60kPa = 0.6 φ = 31.0 100kPa Οι κύριες ενεργές τάσεις για ένα αμμώδες εδαφικό υλικό μηδενικής συνεκτικότητας (c = 0) στην τριαξονική δοκιμή θλίψεως συνδέονται με την γωνία τριβής φ μέσω της σχέσης, Επιλύοντας την ανωτέρω σχέση ως προς σ 1 έχουμε, σ 1 = sin φ = σ 1 σ 3 σ 1 + σ 3 1 + sin φ 1 sin φ σ 1 + sin 31.0 3 = 100kPa = 311.9kPa 1 sin 31.0 Σελίδα 7 από 7