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Caratteristiche delle apparecchiature

Appunti di geotecnica sulle caratteristiche delle apparecchiature basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni del prof. Russo dell’università degli Studi di Cassino - Unicas, facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in ingegneria civile e ambientale. Scarica il file in formato PDF!

Esame di Geotecnica docente Prof. G. Russo

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ESTRATTO DOCUMENTO

Siccome il campione è applicato uno sforzo normale N, sulla sezione di mezzeria ci sarà una

tensione normale σ = N/A, e una tensione tangenziale che il terreno sta sviluppando di canto alla

traslazione imposta.

Sulla sezione di mezzeria σ = N/A e τ = T/A

Dove la forza T è la reazione che l’asta rigida esercita sulla testa del campione ed è uguale e

contraria alla forza che il campione esercita sull’asta rigida.

APPARECCHIATURE DI LABORATORIO Nella Vista esplosa della cella contente il

provino:

- Contenitore separato dalla mezzeria (le

due parti traslano indipendentemente l’una

dall’altra); la parte superiore è connessa ad un

braccio di acciaio a contrasto con gli

spostamenti dell’apparecchio

- A. piastra che favorisce il deflusso

dell’acqua del provino verso il serbatoio;

- B. elemento poroso;

- C. ulteriore griglia su cui viene messo il

provino;

- D. testa di carico

 Sotto il carico imposto

dall’esterno l’acqua drena verso la

superficie inferiore e superiore

seguendo la legge della

consolidazione monodimensionale.

È un flusso monodirezionale

perché lateralmente abbiamo delle

superfici impermeabili

TECNICA ESECUTIVA DELLA PROVA

La prova si svolge in due fasi: la prima fase è la consolidazione, la seconda fase è la fase di taglio.

 PRIMA FASE: CONSOLIDAZIONE

Il carico N viene applicato sulla testa del provino e quini aumenta il livello di tensione totale

normale al provino a gradini (moti). Ogni incremento viene considerato istantaneo. Aumentiamo

quindi il carico e poi lo manteniamo costante per un certo tempo (tempo necessario affinché

l’incremento di carico normale al provino che provoca il fenomeno di consolidazione nel provino

stesso, è sufficiente a completare la consolidazione).

Ad ogni incremento di carico corrisponde una fase di consolidazione.

Arrivati al livello di carico*, il campione avrà aumentato il proprio volume e sarà a livello di

tensione efficace che è pari alla tensione totale applicata.

 SECONDA FASE: RESISTENZA AL TAGLIO

Raggiunto il livello di tensione desiderato effettuiamo la fase di taglio.

La tensione normale viene mantenuta costante e viene imposto una velocità di spostamento

orizzontale lenta per consentire all’acqua di poter drenare.

Le tensioni σ all’interno del campione sono quelle di fine consolidazione: si impone lo spostamento

e si porta il campione a rottura misurando la forza con la cella di carico che divisa per l’area ci dà la

tensione τ che si sviluppa nella prova.

Impongo σ che per il campione, a fine consolidazione è σ; e vado a misurare le τ in funzione dello

spostamento orizzontale.

Abbiamo applicato N e abbiamo lasciato il campione consolidare finché non si esaurisce il

fenomeno. Nel campione ci sarà allora un carico N che ha provocato uno sforzo normale efficace σ’

noto. Nella fase di taglio questa forza viene mantenuta costante; si vuole mobilitare la resistenza al

taglio lungo la mezzeria con tale livello di tensione. Allora si impone lo spostamento al campione e

si misura il valore della forza T che il provino sviluppa per contrasto con il telaio che divisa per

l’area ci dà la tensione tangenziale τ.

In un grafico τ-ϐ h

Rapporto tra l’incremento delle τ e l’incremento di ∆ che non è costante. Inizialmente il materiale è

molto rigido, man mano che il provino si deforma, la rigidezza diminuisce. Vi è poi una zona in cui

all’aumentare del valore dello spostamento, il campione non sviluppa ulteriormente resistenza al

taglio, ma la resistenza al taglio in tal zona può considerarsi sperimentalmente costante.

Il punto x individua la condizione di rottura: il provino perde continuità; si separa in 2 parti che

scorrono l’uno rispetto all’altra, quindi la deformazione può aumentare ulteriormente ma le due

superfici non sviluppano resistenza al taglio. Se prendo un campione dello stesso terreno

consolidato ad una tensione σ’ maggiore, ottengo una curva caratterizzata da una τ maggiore.

Nella fase di taglio 0si impone il livello di tensione di riferimento e le variabili sperimentali sono ϐh

(variabile indipendente, che è nota) e τ (variabile dipendente).

Viene inoltre misurata la ∆V (variazione di volume).

Il valore di σ è noto perché lo sforzo applicato N (prova a carico controllato).

Misuriamo la T e aggiungiamo ad una relazione del tipo τ = τ(σ).

Lo scopo della prova è quindi quella di determinare la relazione esistente tra τ e σ, ossia quella

relazione che ci consente di caratterizzare il terreno dal punto di vista della resistenza al taglio.

Nella prova misuriamo gli spostamenti verticali per mezzo del micrometro, e la forza che ci

consente di determinare lo sforzo tangenziale che si verifica all’interno del provino,

presumibilmente nella sezione di mezzeria.

Il provino è immerso completamente in acqua. La prova è a drenaggio non controllato, perché se il

provino dovesse sviluppare sovrappressioni neutre per il meccanismo di deformazione imposto, il

fenomeno di consolidazione che ne deriva ha come recapito finale il serbatoio intorno che ha uno

stato tensionale idrostatico.

Le pressioni neutre sono piccole (Uw=0). L’acqua entra o esce dal campione liberamente per mezzo

delle pietre porose che sono in comunicazione con il serbatoio. Non abbiamo quindi la possibilità di

controllare il drenaggio.

Abbiamo poi un altro parametro: spostamento orizzontale ϐ che applichiamo al provino.

h

Tale spostamento orizzontale va applicato con criterio: non deve essere applicato molto

velocemente. La velocità con cui il provino viene sottoposto a deformazione deve quindi essere tale

da consentire sempre condizioni drenate per il provino, e quindi di giungere a rottura senza

accumulo di sovrappressioni neutre.

Lo sforzo normale N viene applicato attraverso un telaio su cui vengono messi dei pesi.


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AUTORE

silverio

PUBBLICATO

4 mesi fa


DETTAGLI
Esame: Geotecnica
Corso di laurea: Corso di Laurea in ingegneria civile e ambientale
SSD:
Università: Cassino - Unicas
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher silverio di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Geotecnica e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Cassino - Unicas o del prof Russo Giacomo.

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