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1. 실험 목적
실험 목적은 직접전단시험을 통해 최대전단응력과 수직응력을 구하고, 이 값을 이용하여 전단강도에 대한 식인 Coulomb의 파괴 식으로부터 시료의 강도정수인 전단 저항 각(내부마찰각) φ와 점착력 c을 구하는 것이다.
일반적으로 재료는 인장, 압축 또는 전단의 형태로 파괴될 수 있지만 흙은 압축 하중을 받더라도 파괴가 파괴면 또는 활동면을 따라 발생하면서 전단파괴를 일으키게 된다. 파괴시 파괴면에 전단응력이 발생하게 되며 파괴면에서는 이 전단응력에 대한 반작용력이 작용하게 되는데 이 반작용력에 의한 흙의 저항 능력을 흙의 전단강도(shear strength)라고 한다. 따라서 흙의 강도는 파괴상태에서의 저항력, 즉 작용력에 대한 반작용력인데 흙은 탄성거동을 하지 않으므로 파괴상태를 명확히 정의하기 어렵다. 이에 따라 흙의 전단강도를 파악하기 위하여 전단시험이 진행되며, 전단조건(함수비, 밀도, 배수조건, 교란정도) 변화에 따른 강도정수의 변화를 측정하고 파괴상태까지 응력과 변형의 관계를 확인하기 위함이다.
2. 실험 기구
(2. 실험 기구)
전단 장치, 재하 장치, 전자 저울, 다공판, 여과지, 함수량 측정용구(건조로), 시료 캔, 변위계, 사질토가 실험에 사용되는 실험 기구이다. 실험에는 이러한 다양한 장치와 기구들이 필요하며, 각 기구는 실험 목적에 맞게 활용된다.
3. 실험 방법
전단상자에 시료를 소정의 밀도로 다져 넣고 표면을 평평하게 고른다. 재하판을 공시체 위에 올려놓는다. 상부 전단상자와 하부 전단상자의 수직간격을 조정하여 접촉면에서 마찰이 없게 한다. 이 간격은 시료의 최대 입경보다 조금 크게 유지하여 입자가 부서지는 것을 방지한다. 수평 변위를 측정할 다이얼 게이지를 부착하고 고정못을 제거하여 상하 전단상자를 분리한다. 수평 하중...