دکتر نوید حسینی علائی
استادیار گروه مهندسی معدن - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب
پایان نامه
مکانیک سنگ - استخراج
معرفی درس:
طرح درس:
جلسه اول: معرفی درس، ضرورت و اهمیت مطالعه مکانیک سنگ
جلسه دوم: قوانین انتقال تنش، محاسبه تنش در مقاطع مایل، ترسیم دایره موهر، مفهوم کرنش، تعریف ریاضی کرنش، قوانین انتقال کرنش، ترسیم دایره موهر، گل‌های کرنش سنج و اندازه گیری کرنش، نمودار تنش - کرنش، معرفی رفتارهای مکانیکی سنگ
جلسه سوم: انرژی کرنش ذخیره شده در سنگ، انواع مدول الاستیسیته، تعریف ملاک‌های شکست، ملاک‌های تحلیلی شکست سنگ بکر (کلمب - ناویر، موهر، گریفیث)، ملاک‌های تجربی شکست سنگ بکر (بینیاوسکی، هوک، هوک - براون)، ملاک‌های تجربی شکست توده سنگ (هوک - بروان)
جلسه چهارم: ملاک‌های شکست سنگ‌های درزه دار (جگر، بارتن - بندیس)، تعریف مقاومت فشاری تک محوری سنگ، مقاومت فشاری تک محوری دیواره درزه، معرفی چکش اشمیت، تشریح نحوه عملکرد مکانیکی، استفاده از چکش اشمیت و تشریح نمودارهای مربوطه
جلسه پنجم: خواص اندیسی سنگ، تاثیر عوامل محیطی بر رفتار سنگ، تشریح دوام و شکفتگی سنگ، تاثیر عوامل موثر بر دوام (شامل انحلال، سایش، وارفتگی، اکسیداسیون، هیدراسیون و پوسته پوسته شدن)، تشریح نحوه انجام آزمون، اجرای آزمون، محاسبه شاخص دوام سنگ
جلسه ششم: مدهای شکست در سنگ شامل انواع مدل های شکست تحت شرایط گوناگون بارگذاری، تشریح گسیختگی در اثر بار نقطه ای، معرفی آزمون بار نقطه ای، تشریح عملکرد مکانیکی دستگاه، آزمون بار نقطه ای بر روی نمونه های سنگی استوانه ای و بی شکل، برآورد اندیس بار نقطه ای، محاسبه مقاومت فشاری و کششی تک محوری
جلسه هفتم: حل تمرین و امتحان میان ترم
جلسه هشتم: انواع موج، ویژگی‌های امواج الاستیک، انتشار موج، دینامیک سنگ، ویژگی‌های الاستیک دینامیکی، رفتارهای وابسته به زمان، خزش در سنگ، تشریح مبانی آزمون مقاومت فشاری تک محوری، تعریف استانداردهای ISRM برای تهیه نمونه، تشریح عملکرد مکانیکی دستگاه، انجام آزمون، بررسی نوع شکست، محاسبه مقاومت فشاری تک محوری
جلسه نهم: رده بندی های مهندسی سنگ برای سنگ های بکر، رده بندی های مهندسی سنگ برای توده سنگ، برآورد امتیازات توده سنگ (RMR، RSR، Q و ...) از روی جداول
جلسه دهم: برآورد وضعیت تنش های برجا، تشریح نحوه انجام آزمون، تشریح محاسبات مربوطه، برآورد مقاومت برشی برجا، تشریح مبانی آزمون، توضیح نحوه اجرای آزمون، محاسبات مربوطه، برآورد مدول سنگ، تشریح روش های آزمایشگاهی برآورد مدول با تکیه بر روش های برجا
جلسه یازدهم: تعریف مقاومت فشاری سه محوره، تعریف استانداردهای تهیه و آماده سازی نمونه، تشریح عملکرد مکانیکی دستگاه آزمایش، انجام آزمون و بررسی نحوه شکست، تنش‌های برجای زمین، اندازه گیری تنش های برجا، مفهوم تمرکز تنش
جلسه دوازدهم: تشریح مبانی آزمون برش مستقیم، نحوه تهیه و آماده سازی نمونه، معرفی دستگاه آزمون، تشریح عملکرد مکانیکی دستگاه، انجام آزمون برش مستقیم، محاسبه مقاومت برشی سنگ، تشریح مبانی آزمون مقاومت کششی تک محوره، معرفی دستگاه آزمون، تعریف استانداردهای آماده سازی نمونه و انجام آزمون، روابط مرتبط با آزمون و محاسبه مقاومت کششی سنگ
جلسه سیزدهم: تشریح آزمون مقاومت کششی غیر مستقیم، معرفی آزمون برزیلی، بیان روابط محاسباتی، مراحل اجرای آزمون، معرفی عملکرد مکانیکی دستگاه آزمون، تهیه نمونه و انجام آزمون، تنش‌های القایی ناشی از حفر فضای زیرزمینی، روابط تحلیلی
جلسه چهاردهم: تنش‌های القایی ناشی از حفر فضای زیرزمینی، روابط تجربی، مدلسازی عددی
جلسه پانزدهم:
جلسه شانزدهم: مرور درس، رفع اشکال و حل تمرین
منابع:
Hudson, Harrison, Engineering rock mechanics
Goodman, Introduction of rock mechanics
Jaeger, Cook, Zimmerman, Fundamentals of rock mechanics
Brady, Brown, Rock mechanics for underground mining
آزمون:
امتحان میان ترم: 6 نمره
نمره کلاسی: 1 نمره (نمره کار کلاسی علاوه بر نمرات امتحانی بوده و برای افزایش نمره نهایی دانشجویان در نظر گرفته شده است)
امتحان پایان ترم: 14 نمره
درس مکانیک سنگ با هدف شناخت رفتار و واکنش سنگ در برابر اعمال نیروهای گوناگون مطالعه می‌شود. در آزمالشگاه نیز مهارت های عملی در اندازه گیری خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ‌ها آموزش داده می‌شود. در مجموع انتظار می‌رود مطالعه این درس دانش لازم برای طراحی سازه‌های مهندسی در درون محیط های سنگی (مثل تونل‌ها) و نیز بر روی محیط های سنگی (مثل دیواره‌های شیب‌دار) را فراهم آورد.
Copyright © 2010 by Dr. Navid Hosseini-Alaee  ·  All Rights reserved  ·  E-Mail: info@navidhosseini.ir