Unghiul de rezistență la forfecare

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Semnificația fizică a unghiului de forfecare final

Unghiul de rezistență la forfecare (uneori denumit și unghi de frecare intern ) este o caracteristică a solurilor . Este o funcție de frecare , coeziune și forma granulelor.

Un exemplu practic al acestei semnificații fizice poate fi înțeles prin turnarea materialului pe o suprafață orizontală: materialul se va aranja într-o formă conică . Unghiul descris de linia dreaptă generică care unește vârful cu baza cu planul orizontal este unghiul de rezistență la forfecare.

Această proprietate are o importanță deosebită în domeniul geotehnicii , deoarece reprezintă un mijloc important de cunoaștere a caracteristicilor mecanice ale solurilor.

format de bază baza Unghiul de repaus
Dreptunghi Sandpile Matemateca 01.jpg Sandpile Matemateca 02.jpg
Cerc Sandpile Matemateca 03.jpg Sandpile Matemateca 04.jpg
Pătrat Sandpile Matemateca 05.jpg
Sandpile Matemateca 06.jpg
Sandpile Matemateca 07.jpg
Triunghi Sandpile Matemateca 08.jpg Sandpile Matemateca 09.jpg
Furcă dublă Sandpile Matemateca 13.jpg Sandpile Matemateca 14.jpg
Oval Sandpile Matemateca 17.jpg Sandpile Matemateca 18.jpg
O gaură Sandpile Matemateca 10.jpg
Sandpile Matemateca 11.jpg
Sandpile Matemateca 12.jpg
Două găuri Sandpile Matemateca 15.jpg Sandpile Matemateca 16.jpg
Mai multe găuri Sandpile Matemateca 20.jpg Sandpile Matemateca 19.jpg
Dimensiune aleatorie Sandpile Matemateca 21.jpg

Unghiul de forfecare și unghiul de forfecare final

Acumularea de resturi ale muntelui sub forma unui ventilator oferă ideea unghiului de pantă naturală din natură

Unghiul de rezistență la forfecare este o caracteristică inerentă (adică o proprietate) a solului. În solurile granulare (nisipuri și pietrișuri) manifestă o valoare de vârf, datorită dilatării (creșterea volumului datorită reorganizării particulelor sub presiunea acțiunilor externe) și în acest caz este un parametru dependent de condițiile de experiență și nu o proprietate; și o valoare finală (sau o stare critică) care definește o proprietate reală a terenului. În alte tipuri de soluri (cum ar fi argile moi) nu există expansiune și curba tensiune-deformare tinde direct la valoarea finală.

În cele din urmă, unghiul de rezistență la forfecare este o construcție matematică bazată pe ipoteza criteriului de eșec Coulomb (sau Mohr - Coulomb ) care identifică, prin metoda cercurilor Mohr , două curbe care înconjoară toate stările posibile de solicitare.

În starea sa finală, coincide cu unghiul de repaus (sau unghiul pantei naturale): măsoară capacitatea solului de a se opune alunecării de-a lungul unei suprafețe, dar numai în prezența componentelor forței perpendiculare pe suprafața însăși (care este de exemplu forța gravitației).

Rezistența la forfecare a unui sol se datorează a două componente principale:

  • fricțiunea exercitată pe suprafețele de contact dintre boabe;
  • interconectarea, care ia în considerare modul în care sunt aranjate particulele de sol; depinde la rândul său: de forma particulelor, de dispunerea spațială a acestora și de distribuția mărimii particulelor în sine.

Unele cărți conțin adesea explicația unghiului de rezistență la forfecare, ca un unghi de înclinare naturală , adică unghiul maxim de înclinare pentru care o pantă creată prin acumularea unui material dat este stabilă. Când un sol este prelucrat, distribuția spațială a boabelor se schimbă, prin urmare efectul interconectării este redus (se poate obține anularea completă), prin urmare, valoarea unghiului de rezistență la forfecare este redusă.

De exemplu, în timpul unei alunecări de teren rotaționale sau plane și mai precis de-a lungul suprafeței de alunecare, particulele suferă o realiniere și, în consecință, efectul interconectării este anulat. Rezistența la forfecare scade în consecință și, prin urmare, solul rămas are o probabilitate și mai mare de a suferi alunecări suplimentare.

Un sol puternic remodelat are, prin urmare, o rezistență la forfecare care ține seama doar de frecare, deoarece efectul interconectării a dispărut; în acest caz vorbim de rezistența la forfecare finală (în sensul limbii engleze „ultimate” care poate fi înțeleasă, în italiană, ca „rezidual”).

Efectul fricțiunii nu poate fi anulat, astfel încât rezistența la forfecare nu poate scădea sub valoarea unghiului de forfecare final.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe