KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

Benzer belgeler
KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ LABORATUVARI

ENDİREKT (DOLAYLI) ÇEKME DAYANIMI (BRAZILIAN) DENEYİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ KAYA MEKANİĞİ DERSİ LABORATUVARI. ( Güz Dönemi) NOKTA YÜK DAYANIMI DENEYİ

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN İŞLETME LABORATUVARI

7. TOPRAĞIN DAYANIMI

NOKTA YÜKLEME DAYANIM İNDEKSİ TAYİNİ. Bu deney, kayaların nokta yükleme dayanım indekslerinin tayinine ilişkin bir deneydir.

BARTIN ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ METALURJĠ VE MALZEME MÜHENDĠSLĠĞĠ

DENEY ADI: KÜKÜRT + (GRAFİT, FİLLER YA DA ATEŞ KİLİ) İLE YAPILAN BAŞLIKLAMA

Mohr Dairesi Düzlem Gerilme

T.C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER II DERSİ

Yapısal Jeoloji. 2. Bölüm: Gevrek deformasyon ve faylanma

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ DOĞA BİLİMLERİ, MİMARLIK VE MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 3 NOKTA EĞME DENEYİ FÖYÜ

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

Gerilme Dönüşümleri (Stress Transformation)

ZEMİNLERİN GERİLME-ŞEKİL DEĞİŞTİRME DAVRANIŞI VE KAYMA MUKAVEMETİ

BASMA DENEYİ MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 1. Basma Deneyinin Amacı

FL 3 DENEY 4 MALZEMELERDE ELASTĐSĐTE VE KAYMA ELASTĐSĐTE MODÜLLERĐNĐN EĞME VE BURULMA TESTLERĐ ĐLE BELĐRLENMESĐ 1. AMAÇ

Laboratuar Kayma Mukavemeti Deneyleri


YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Özel Laboratuvar Dersi Strain Gauge Deneyi Çalışma Notu

GERİLME ANALİZİ VE MOHR ÇEMBERİ MUKAVEMET

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FİZİK-1 LABORATUARI DENEY RAPORU. Deneyin yapılış amacının ne olabileceğini kendi cümlelerinizle yazınız.

T.C. BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MIM331 MÜHENDİSLİKTE DENEYSEL METODLAR DERSİ

= σ ε = Elastiklik sınırı: Elastik şekil değişiminin görüldüğü en yüksek gerilme değerine denir.

Tablo 1 Deney esnasında kullanacağımız numunelere ait elastisite modülleri tablosu

Basınç deneyi sonrası numunelerdeki uygun kırılma şekilleri:

Soru 1: Şekil-1 de görülen düzlem gerilme hali için: b) elemanın saat yönünde 30 0 döndürülmesi ile elde edilen yeni durum için elemana tesir

DENEY NO: 9 ÜÇ EKSENLİ BASMA DAYANIMI DENEYİ (TRIAXIAL COMPRESSIVE STRENGTH TEST)

DOĞAL TAŞLARDA DONMA ÇÖZÜLME (F-T DÖNGÜSÜ)

Kırılma Hipotezleri. Makine Elemanları. Eşdeğer Gerilme ve Hasar (Kırılma ve Akma) Hipotezleri

MUKAVEMET DERSİ. (Temel Kavramlar) Prof. Dr. Berna KENDİRLİ

Burma deneyinin çekme deneyi kadar geniş bir kullanım alanı yoktur ve çekme deneyi kadar standartlaştırılmamış bir deneydir. Uygulamada malzemelerin

ALIN KAYNAKLI LEVHASAL BAĞLANTILARIN EĞME TESTLERİ

STATIK MUKAVEMET. Doç. Dr. NURHAYAT DEĞİRMENCİ

Gerilme Dönüşümleri (Stress Transformation)

Deneyin Amacı Çekme deneyinin incelenmesi ve metalik bir malzemeye ait çekme deneyinin yapılması.

Elastisite modülü çerçevesi ve deneyi: σmaks

MUKAVEMET I ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER

Maden Mühendisliği Bölümü. Maden Mühendisliği Bölümü Kaya Mekaniği Laborattuvarı. 300 tton Kapasitteli Hidrolik Pres

INM 305 Zemin Mekaniği

INM 308 Zemin Mekaniği

JEM 302 MÜHENDİSLİK JEOLOJİSİ UYGULAMA NOTLARI

MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN VE TÜNEL KAZILARINDA MEKANİZASYON LABORATUVAR DENEY FÖYÜ

GİRİŞ. Faylar ve Kıvrımlar. Volkanlar

INM 308 Zemin Mekaniği

DENEY 0. Bölüm 1 - Ölçme ve Hata Hesabı

BURULMA DENEYİ 2. TANIMLAMALAR:

TEKNİK RESİM. Ders Notları: Doç. Dr. Mehmet Çevik Celal Bayar Üniversitesi. Geometrik Çizimler-2

BURSA TEKNĠK ÜNĠVERSĠTESĠ DOĞA BĠLĠMLERĠ, MĠMARLIK VE MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Bölüm-4 MALZEMELERDE ÇEKME-BASMA - KESME GERİLMELERİ VE YOUNG MODÜLÜ Malzemelerde Zorlanma ve Gerilme Şekilleri

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FİZİK-1 LABORATUVARI DENEY RAPORU

Malzemenin Mekanik Özellikleri

YTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Mekanik Anabilim Dalı Genel Laboratuvar Dersi Eğilme Deneyi Çalışma Notu

Büro : Bölüm Sekreterliği Adana, 22 / 04 /2014 Sayı : /

YAPI MALZEMELERİ DERS NOTLARI

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MADEN MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MADEN İŞLETME LABORATUVARI. ( Bahar Dönemi) BÖHME AŞINMA DENEYİ

HİDROSTATİK BASINÇ KUVVETLERİN HESABI (Belirli bir yüzey üzerinde basınç dağılışının meydana getirdiği kuvvet)

INM 308 Zemin Mekaniği

JEO 302 KAYA MEKANİĞİ

KAYMA GERİLMESİ (ENİNE KESME)

DAYANIM İLE İLİŞKİLİ MALZEME ÖZELİKLERİ

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9B - BURULMA DENEYİ

T.C. SAKARYA ÜNİVERSİTESİ FİZİK-1 LABORATUVARI DENEY RAPORU

DENEY 2. Statik Sürtünme Katsayısının Belirlenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi

Şev Stabilitesi I. Prof.Dr.Mustafa KARAŞAHİN

Mukavemet-II. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

LİMİT DENGE ANALİZİ (Deterministik Yaklaşım)

Malzeme Bilimi Ve Labaratuvarı MEKANİK ÖZELLİKLER

Uygulanan dış yüklemelere karşı katı cisimlerin birim alanlarında sergiledikleri tepkiye «Gerilme» denir.

Mukavemet-II PROF. DR. MURAT DEMİR AYDIN

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY 9A GERİNİM ÖLÇER KULLANARAK GERİLİM ANALİZİ YAPILMASI

Mühendislik Mekaniği Statik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

ÇEKME DENEYİ. Şekil. a) Çekme Deneyi makinesi, b) Deney esnasında deney numunesinin aldığı şekiler

MAK 305 MAKİNE ELEMANLARI-1

10. KONSOLİDASYON. Konsolidasyon. σ gerilmedeki artış zeminin boşluk oranında e azalma ve deformasyon yaratır (gözeneklerden su dışarı çıkar).

5. KONSOLİDAS YON DENEYİ:

BÖLÜM 5 MALZEMELERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ

MUKAVEMET Öğr. Gör. Fatih KURTULUŞ

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TASARIM VE ANALİZ (ANSYS) (4.Hafta)

5. BORU HATLARI VE BORU BOYUTLARI

Şekil 1.1. Beton çekme dayanımının deneysel olarak belirlenmesi

MALZEME BİLİMİ. Mekanik Özellikler ve Davranışlar. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR. (DERS NOTLARı) Bölüm 5.

Taze beton karışımının yapısına ve ıslaklık derecesine bağlı olarak betonun göstereceği farklı çökme şekilleri:

KUVVET, MOMENT ve DENGE

5/8/2018. Windsor Probe Penetrasyon Deneyi:

METALİK MALZEMELERİN ÇEKME DENEYİ

Mühendislik Mekaniği Dinamik. Yrd.Doç.Dr. Akın Ataş

INM 308 Zemin Mekaniği

Zeminlerin Sıkışması ve Konsolidasyon

BURSA TECHNICAL UNIVERSITY (BTU) Department of Mechanical Engineering

10/3/2017. Yapısal Jeoloji, Güz Ev Ödevi 1. ( ) Profile, Eğim, Yükseklik

Newton un II. yasası. Bir cismin ivmesi, onun üzerine etki eden bileşke kuvvetle doğru orantılı ve kütlesi ile ters orantılıdır.

RİJİT CİSİMLERİN DÜZLEMSEL KİNEMATİĞİ

DEFORMASYON VE STRAİN ANALİZİ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 4 Sayı: 3 sh Ekim 2002 MAKASLAMA DAYANIMI TESTİ ÜZERİNE PARAMETRİK ANALİZLER

T.C. KAHRAMANMARAŞ SÜTÇÜ İMAM ÜNİVERSİTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ M-220 ÇEKME DENEYİ

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ ve MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ METALİK MALZEMELERİN ÇEKME VE BASMA DENEY FÖYÜ

29- Eylül KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü ( 1. ve 2. Öğretim 2. Sınıf / B Şubesi) Mukavemet Dersi - 1.

BAŞKENT ÜNİVERSİTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAK 402 MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ LABORATUVARI DENEY - 3 ÜÇ NOKTALI EĞİLME DENEYİ

MMU 420 FINAL PROJESİ. 2015/2016 Bahar Dönemi. Bir Yarı eliptik yüzey çatlağının Ansys Workbench ortamında modellenmesi

Transkript:

TEK EKSENLİ SIKIŞMA (BASMA) DAYANIMI DENEYİ (UNIAXIAL COMPRESSIVE STRENGTH TEST) 1. Amaç: Kaya malzemelerinin üzerlerine uygulanan belirli bir basınç altında kırılmadan önce ne kadar yüke dayandığını belirlemektir. Kaya malzemelerinin dayanımının belirlenmesinde kullanılan en yaygın metot tek eksenli basınç dayanımı testidir. Tek eksenli basınç dayanımı σc ile gösterilir. Kaya numunesinin basınç dayanımı testi yapılarak o numunenin kohezyon (c) ve içsel sürtünme açısı (ϕ) gibi parametreleri yaklaşık olarak bulunabilir. Kohezyon; normal gerilme olmadığı durumda, kaya malzemesini oluşturan mineral molekülleri arasındaki çekimden dolayı makaslama düzleminde makaslama gerilmesine karşı gösterilen direnç olarak tanımlanabilir. 1 İçsel sürtünme ise kaya malzemesini oluşturan tanelerin birbirine sürtünmesi, kenetlenmesi vb. durumlar sonucunda oluşan dirençtir. 2. Deney İçin Gerekli Numune Özellikleri ISRM standardında tek eksenli basınç dayanımı deneyi genellikle boy/çap (L/D) oranı: 2,5-3.0 olan NX çaplı (54,7 mm) silindirik karot numuneleri ile yapılmaktadır. Deneyde kullanılacak olan karot numunelerinin alt ve üst yüzeyleri birbirine paralel ve pürüzsüz olmalı, herhangi bir çatlak kırık vb. kusur içermemelidir.

Numuneler alındıktan sonra en fazla 30 gün içerisinde kullanılmalıdır. Aksi takdirde örnek içerisindeki doğal su kaybedilebilir. Bu yüzden gerekiyorsa deney yapılmadan önce her bir örneğin su içeriği tayini yapılmalıdır. 3. Deneyin Yapılışı Örneklerin boy (L) ve çap (D) değerleri kumpas yardımıyla ölçülerek kaydedilir. Numune, hidrolik pres tablaları arasına yerleştirilir. Yükün numune üzerine homojen şekilde yayılmasını sağlamak amacıyla numune alt ve üst kısmına numune ile aynı çapta olan çelik diskler konulur. Hidrolik preslerde numunenin üzerine konulduğu alt tabla yukarı doğru hareket eder. Prese bağlı bilgisayar aracılığıyla numune üzerine düşey yük uygulanır. Yük, saniyede 0,5 1 MPa gerilme oluşturacak şekilde sürekli ve sabit bir hızla uygulanır. Numune yenildiği anda bilgisayardan yenilme yükü ( Fc) okunarak kaydedilir (Şekil 1). Deney en az 5 adet numune üzerinde gerçekleştirilir ve her bir numunenin dayanım değerleri hesaplanarak bunların ortalaması alınarak, kayacın Tek Eksenli Basma Dayanımı hesaplanır. 2 Şekil 1. Tek eksenli basınç dayanımı test ünitesi ve kırılma sonrası numune görünümü

4. Hesaplamalar Basınç dayanımı, σc = Fc / A (kg/cm 2 ) A: Numune alanı, A = ΠD 2 / 4 (cm 2 ) formülleri ile hesaplanmaktadır. Fc: Kırılma yükü, (kg) D: Numune çapı, (cm) NOT: 1 MPa = 10,1972 kg/cm 2 1kN = 101,9716 kg 5. Tek Eksenli Basınç Dayanımını Etkileyen Faktörler : * Numune boy/çap oranı L/D ise σ c (Yan basınç etkisi oluşur) 3 L/D ise σ c (Bükülme meydana gelir) * Yükleme hızı ise σ c dikliği * Numunenin alt ve üst yüzeylerinin paralelliği ve bu yüzeylerin yanal yüze göre * Yüklemenin numune düşey eksenine paralelliği * Numunenin büyüklüğü ise σ c (Heterojen, en zayıf yerden kırılır) * Nem oranı ise σ c

6. Mohr Diyagramı Alman mühendis Christian Otto Mohr tarafından ortaya konulan Mohr Çemberi, bir cismin içindeki ayırma yüzeylerine etkileyecek olan normal ve teğetsel gerilmelerin ve açıların, X-Y eksen grafiğinde çizilen bir çember ve doğru parçaları ile ifade edildiği bir diyagramdır (Şekil 2). X eksenine σ (normal gerilme) ve Y eksenine τ (makaslama gerilmesi) yerleştirilir. Bu diyagramdan, kırılma düzleminde meydana gelen normal (σn) ve makaslama (τn) gerilmeleri ile kohezyon (c) ve içsel sürtünme açısı (ϕ) gibi değerler hesaplanabilir. Bu değerler ayrıca formüller yardımıyla da hesaplanabilir. τ ϕ τn A 4 c 2ϴ 2α O σ n σc/2 σc σc Şekil 2. Mohr Diyagramı

Dairenin merkezi X ekseni üzerinde, eksenden uzaklığı ise iki düzlemde etkiyen gerilmelerin toplamının yarısıdır. Tek eksenli basma deneyinde tek yönde yük uygulandığı için, bu mesafe σ c değerinin yarısıdır. Dolayısıyla bu merkezden, çapı σ c kadar olan Mohr çemberi çizilir. X ekseninde çemberin merkezinden (σc/2), yatay eksenle, deneyden sonra numunenin kırılan yüzeyinden ölçülen kırılma açısının 2 katı kadar (2α) değer ölçülüp bir doğru parçası çizilir. Bu doğru parçasının, çemberi kestiği nokta işaretlenir (A). A noktasının Y eksenine ve X eksenine olan dik mesafeleri sırasıyla σn ve τn değerlerini verir. A noktası - çemberin merkezi arası doğru parçasının yatayla yaptığı diğer açı ise 2ϴ değerini verir (2α+2 ϴ = 180). A noktasından bir teğet çizilir. Bu teğetin eğimi ϕ yi, Y eksenini kestiği nokta c yi, X ekseninin kestiği nokta da kayacın çekme dayanımını verir. Söz konusu değerler, ϴ bulunduktan sonra aşağıdaki formüller yardımıyla da hesaplanabilir: ϴ = 90 - α *σc = 2c tan [45 + (ϴ/2)] *σn = (σc / 2) [1 cos (2ϴ)] *τn = (σc / 2) [sin (2ϴ)] *ϕ = 90-2ϴ 5 σc : Tek eksenli basma dayanımı, MPa c: Kohezyon, MPa ϴ: Yenilme düzleminin eğim açısı σn: Kırılma düzleminde meydana gelen normal gerilme, MPa τn: Kırılma düzleminde meydana gelen makaslama gerilmesi, MPa ϕ: İçsel Sürtünme Açısı

KAYNAKLAR Ceylanoğlu, A., 1996, Kaya Mekaniği Laboratuvar Deneyleri, T.C. C.Ü. yayınları Ders Notları, 26-29 s. Emir, E., 2014, Kaya Mekaniği Ders Notları, ESOGÜ Maden Müh. Ders Notları,13 s. ISRM, 1981. Rock Caharacterization, Testing and Monitoring: ISRM suggested Methods. E.T. Brown (ed.), Pergamon Press, 178-184 s. Yılmaz, T., 2015, Tek Eksenli Basınç Dayanımı Deneyi, KTÜ Maden Müh. Kaya Mek. Lab. Föyü 6

SORULAR Numune No Boy (L) (mm) Çap (D) (mm) Kırılma Açısı (α) Kırılma Yükü (Fc) (kn) A1 164,10 138,45 A2 140,45 54,70 60 147,50 A3 136,75 140,30 Basınç Dayanımı (MPa) σc = Tabloda özellikleri verilen 3 adet Andezit karot numunesi üzerinde ISRM standartlarında Tek Eksenli Sıkışma Dayanımı deneyi gerçekleştirilmiştir. 7 1. Örnekler standartlara uygun mudur? Neden? (10p) 2. Kayaçların σc değerine göre dayanım sınıflamasını araştırıp bilgi veriniz. Bulduğunuz değere göre tabloda değerleri verilen Andezit hangi sınıfa girmektedir? (15p) 3. a) Numunelerin Tek Eksenli Sıkışma (Basınç) Dayanımı değerlerini hesaplayınız ve yukarıdaki tabloda ilgili yerleri doldurunuz. Aritmetik ortalamalarını alarak kayaca ait σc değerini bulunuz. (20p) b) Andezit numunesinin ortalama basınç değerinden yola çıkarak Mohr Diyagramı nı çiziniz. Kohezyon (c), yenilme düzleminin eğim açısı (ϴ), içsel sürtünme açısı (ϕ), kırılma düzleminde meydana gelen normal (σn) ve makaslama (τn) gerilmelerini hesaplayarak

aşağıdaki tabloda yerlerine yazınız. Bütün parametreleri grafik üzerinde olması gereken yerde gösteriniz. (50p) α ϴ τn (MPa) σn (MPa) c (MPa) Ф 60 o NOTLAR: Rapor düzeni, 5 puan üzerinden değerlendirilecektir. Çizimler, milimetrik kağıda, düzenli ve hassas bir şekilde yapılarak rapora eklenecektir. Pergel, cetvel vb. kullanılmadan elle, ölçeksiz yapılan ya da farklı kağıtlara yapılan çizimler kabul edilmeyecektir. 8 Birim çevrimleri aksi belirtilmedikçe standartlara uygun değerler kullanılarak yapılmalıdır.