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非排水せん断強さの求め方は?1分でわかる意味、一軸圧縮強度、粘着力との関係は?

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非排水せん断強さとは、非圧密非排水条件(UU条件)で得られる飽和粘土のせん断強さです。


飽和粘土についてUU条件で三軸圧縮試験を行うときφ=0になることが知られています。


よって、土のせん断強さs=c+σtanφよりs=c(せん断強さ=粘着力)になります。


今回は非排水せん断強さの求め方、一軸圧縮強度、粘着力との関係について説明します。


土のせん断強さ、一軸圧縮強度の詳細は下記が参考になります。

土のせん断強さとは?1分でわかる意味、求め方、砂質土のせん断強さ、粘土の非圧密非排水せん断強さとは?

一軸圧縮強度とは?1分でわかる意味、n値との関係、単位、粘着力

非排水せん断強さの求め方は?

非排水せん断強さの求め方を下記に示します。sはせん断強さ、cは粘着力、σ1は最大主応力、σ3は最小主応力です。


非排水せん断強さの求め方1


また、σ1の主軸がy軸と一致しσ3=0のとき、非排水せん断強さは


非排水せん断強さの求め方2


となります。さらに、後述する一軸圧縮試験では、一軸圧縮強度quと最大主応力σ1は一致するので


非排水せん断強さの求め方3


が得られます。なお、非排水せん断強さとは、飽和粘土の非圧密非排水条件(UU条件)におけるせん断強さです。


飽和粘土をUU条件で三軸圧縮試験するときφ=0になることが知られています。土のせん断強さsは「s=c+σtanφ」なので


・土のせん断強さs ⇒ s=c


が得られます。土のせん断強さ、非圧密非排水条件(UU条件)の詳細は下記が参考になります。

土のせん断強さとは?1分でわかる意味、求め方、砂質土のせん断強さ、粘土の非圧密非排水せん断強さとは?

uu試験とは?1分でわかる意味、目的、cd試験、cu試験との違いは?

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ/建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書:「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学 改訂版/工学社」

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非排水せん断強さと一軸圧縮強度、粘着力との関係は?

前述したように、土の圧縮試験を行う条件の1つに「非圧密非排水試験」があり、飽和粘土の非排水せん断強さは


・s=c=(σ1-σ3)/2


です。ここで側圧σ3を作用させない一軸圧縮試験を考えます。


飽和粘土における一軸圧縮試験は、せん断速度が速いため排水されず、三軸圧縮試験における非圧密-非排水試験と同等と考えられます。


一軸圧縮試験ではσ3=0なので、前述の式に代入して


c=σ1/2=qu/2


が得られます。


粘土の非圧密非排水せん断強さ


quは一軸圧縮試験より得られた一軸圧縮強度です。上式より、粘着力cは一軸圧縮強度の1/2の値だとわかります。粘着力、一軸圧縮強度の詳細など下記も参考になります。

土の粘着力cとは?1分でわかる意味、求め方、単位、n値との関係は?

一軸圧縮強度とは?1分でわかる意味、n値との関係、単位、粘着力

まとめ

今回は非排水せん断強さについて説明しました。非排水せん断強さとは、非圧密非排水条件(UU条件)における土のせん断強さです。


非排水せん断強さsは粘着力cと一致し「s=c= (σ1-σ3)/2」から算定できます。さらに一軸圧縮試験の結果から「s=c=qu/2」が得られます。


土のせん断強さ、一軸圧縮強度の詳細など下記も勉強しましょう。

土のせん断強さとは?1分でわかる意味、求め方、砂質土のせん断強さ、粘土の非圧密非排水せん断強さとは?

一軸圧縮強度とは?1分でわかる意味、n値との関係、単位、粘着力

非排水せん断強さと粘着力の関係は?1分でわかる意味、求め方、cuとcの違いは?

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