ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การใช้เฟอโรซีเมนต์เพื่อเสริมกำลังเสาคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่ได้ออกแบบให้รับแรงแผ่นดินไหว

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การใช้เฟอโรซีเมนต์เพื่อเสริมกำลังเสาคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่ได้ออกแบบให้รับแรงแผ่นดินไหว
นักวิจัย : อมร พิมานมาศ
คำค้น : earthquake , แผ่นดินไหว
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2557
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=RSA5280034 , http://research.trf.or.th/node/8749
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการลดความเสียหายเนื่องจากแผ่นดินไหวของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก โดยการเสริมกาลังให้โครงสร้างที่มีอยู่เดิมให้มีความต้านทานแผ่นดินไหวหรือมีความเหนียวขององค์อาคารเพิ่มขึ้น โดยแบ่งเป็น 3 หัวข้อที่ศึกษาได้แก่ 1) การเสริมกาลังการทาบต่อเหล็กเสริมในองอ์อาคารคอนกรีตเสริมเหล็กด้วยแผ่นเส้นใยโพลิเมอร์ 2) การเสริมกาลังคานคอนกรีตเสริมเหล็กต้านทานแรงเฉือนด้วยเฟอร์โรซีเมนต์ และ 3) การทดสอบและแบบจาลองการเสริมกาลังการทาบต่อเหล็กเสริมด้วยเฟอร์โรซีเมนต การเสริมกาลังการทาบต่อเหล็กเสริมในองค์อาคารคอนกรีตเสริมเหล็กด้วยแผ่นเส้นใยโพลิเมอร์ จะทาการทดสอบตัวอย่างคานจานวน 8 ตัวอย่าง ประกอบด้วย 1 ตัวอย่างที่ไม่ทาบต่อเหล็กเสริม และ 7 ตัวอย่างที่ทาบต่อเหล็กเสริม โดยตัวอย่างที่ทาบต่อเหล็กเสริม แบ่งเป็น 2 กลุ่มคือ กลุ่ม 15db ที่มีความยาวระยะทาบ 200 มม. และกลุ่ม 20db ที่มีความยาวระยะทาบ 250 มม. คานทดสอบพิจารณาเป็นคานช่วงเดียว มีความยาวช่วง (Span length) 2.34 ม. ขนาดหน้าตัดกว้าง 15 ซม. ลึก 30 ซม. ทดสอบภายใต้แรงกระทาเชิงสถิต ณ ตาแหน่งกึ่งกลางคานโดยการทดสอบได้พิจารณากาลังรับน้าหนัก ระยะแอ่นตัว กาลังยึดเหนี่ยวที่บริเวณการทาบต่อเหล็กเสริม และกาลังรับน้าหนักของเหล็กเสริมรับแรงดึง ตัวแปรที่ส่งผลต่อกาลังของเหล็กเสริมบริเวณทาบต่อประกอบด้วยความยาวของการทาบต่อเหล็กเสริม ระยะหุ้มคอนกรีตและจานวนรอบของการพันด้วยแผ่นเส้นใยโพลิเมอร์ จากผลการทดสอบพบว่า องค์อาคารที่มีระยะทาบต่อเหล็กเสริมที่ไม่เพียงพอหรือสั้นจนเกินไป จะส่งผลให้กาลังรับน้าหนักและความเหนียงขององค์อาคารลดลง รวมทั้งก่อให้เกิดการวิบัติแบบเปราะซึ่งเกิดจากรอยแตกร้าวปริแตกตามแนวรอยทาบต่อเหล็ก การพันด้วยแผ่นโพลิเมอร์เสริมเส้นใยในบริเวณการต่อทาบเหล็กเสริมจะส่งผลให้เหล็กเสริมสามารถพัฒนากาลังรับแรงดึงถึงจุดครากได้โดยไม่เกิดการวิบัติแบบปริแตก โดยผลการทดสอบในการวิจัยนี้ได้นามาใช้พัฒนาแบบจาลองทางคณิตศาสตร์ Tri uniform bond stress model เพื่อคานวณผลของการโอบรัดที่เกิดจากการใช้แผ่นโพลิเมอร์เสริมเส้นใยหุ้มบริเวณการทาบต่อเหล็กเสริม รวมทั้งสามารถหาปริมาณของจานวนแผ่นโพลิเมอร์เสริมเส้นใยที่ต้องการสาหรับเสริมกาลังให้เพียงพอในการต้านทานแผ่นดินไหวได้อีกด้วย การเสริมกาลังคานคอนกรีตเสริมเหล็กต้านทานแรงเฉือนด้วยเฟอร์โรซีเมนต์จะทาการทดสอบตัวอย่างคานจานวน 9 ตัวอย่าง ประกอบด้วยคานที่ไม่เสริมกาลัง (คานควบคุม) 3 ตัวอย่าง และคานที่เสริมกาลัง 6 ตัวอย่าง โดยแปรผันรูปแบบของการเสริมแรง คานทดสอบพิจารณาเป็นคาน simple beam ที่มีความยาวช่วง 2.20 ม. ขนาดหน้าตัดกว้าง 20 ซม. ลึก 40 ซม. ทดสอบภายใต้แรงกระทาเชิงสถิต ณ ตาแหน่งกึ่งกลางคาน รูปแบบการเสริมกาลังด้วยเฟอร์โรซีเมนต์เพื่อต้านทานแรงเฉือนได้ประยุกต์ใช้โครงเหล็กหุ้มตาข่ายและเหล็กเดือยที่ทาจากเหล็กเส้นกลมดัดเป็นรูปตัวซียึดทางด้านข้างของคานจัดเรียงระยะห่างของเหล็กเดือยที่แตกต่างกัน การทดสอบได้พิจารณาลักษณะการวิบัติของตัวอย่างและประสิทธิผลของการเสริมกาลัง ผลการทดสอบพบว่า คานที่ได้รับการเสริมกาลังต้านทานแรงเฉือนด้วยเฟอร์โรซีเมนต์สามารถเพิ่มกาลังต้านทานแรงเฉือนได้เป็นอย่างดี โดยเพิ่มกาลังทั้งรับแรงเฉือนและความเหนียว ซึ่งกาลังที่เพิ่มขึ้นจะขึ้นอยู่กับจานวนและระยะห่างของเหล็กเดือยที่เสริมข้างคาน รูปแบบและวิธีการเสริมกาลัง และเมื่อจาลองในโปรแกรมเพื่อศึกษารอยแตกที่เกิดขึ้นโดยระเบียบวิธีทางไฟไนล์อิลิเมนต์แล้วพบว่ารอยแตกที่ได้มีรูปแบบที่ใกล้เคียงกันกับรอยแตกจากตัวอย่างทดสอบ การทดสอบและแบบจาลองการเสริมกาลังการทาบต่อเหล็กเสริมด้วยเฟอร์โรซีเมนต์ โดยทาการทดสอบตัวอย่างคานจานวน 9 ตัวอย่าง ประกอบด้วยคานที่ไม่ทาการทาบต่อเหล็กเสริม (คานควบคุม) 1 ตัวอย่าง และคานที่ทาการเสริมกาลัง 8 ตัวอย่าง โดยแบ่งเป็น 2 กลุ่มคือ กลุ่ม 20db ที่มีความยาวระยะทาบ 250 มม. และกลุ่ม 25db ที่มีความยาวระยะทาบ 300 มม. คานทดสอบพิจารณาเป็นคานช่วงเดียว มีความยาวช่วง (Span length) 2.34 ม. ขนาดหน้าตัดกว้าง 15 ซม. ลึก 30 ซม. การเสริมกาลังจะประยุกต์ใช้เฟอร์โรซีเมนต์ที่ประกอบด้วยมอร์ต้าร์และลวดตะแกรงจานวน 2 ชั้น นอกจากนั้นจะมีการประยุกต์ใช้เหล็กโครงเพื่อที่ทาจากเหล็กเส้นกลม 9 มม. ดัดเป็นรูปตัวซีโอบรัดตัวอย่างคานมีระยะเรียงที่แตกต่างกันออกไป ตัวอย่างคานจะถูกทดสอบภายใต้แรงกระทาเชิงสถิต ณ ตาแหน่งกึ่งกลางคาน โดยการทดสอบได้พิจารณากาลังรับน้าหนัก ระยะแอ่นตัว กาลังยึดเหนี่ยวที่บริเวณการทาบต่อเหล็กเสริม และกาลังรับน้าหนักของเหล็กเสริมรับแรงดึง ตัวแปรที่ส่งผลต่อกาลังของเหล็กเสริมบริเวณทาบต่อประกอบด้วย ความยาวของการทาบต่อเหล็กเสริมและรูปแบบการเสริมกาลัง จากผลการทดสอบพบว่า การทาบต่อเหล็กเสริมที่มีระยะน้อยกว่า 25 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางจะไม่สามารถพัฒนากาลังของเหล็กเสริมไปถึงจุดครากได้ การวิบัติจะปรากฏให้เห็นรอยแตกร้าวเกิดขึ้นตามแนวการทาบต่อเหล็กเสริมส่งผลให้องค์อาคารคอนกรีตเสริมเหล็กเกิดการวิบัติอย่างฉับพลัน การเสริมกาลังด้วยเฟอร์โรซีเมนต์ร่วมกับเหล็กโครงสามารถเพิ่มกาลังรับน้าหนักบรรทุกได้สูงสุดกว่า 100 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับตัวอย่างที่ไม่ได้เสริมกาลังในระยะทาบเดียวกัน พฤติกรรมของโครงสามารถเปลี่ยนแปลงจากพฤติกรรมที่ไม่มีความเหนียวให้มีความเหนียวได้ จากผลการทดสอบได้นามาสร้างแบบจาลองโดยอาศัยแบบจาลอง Tri uniform bond stress model เพื่อคานวณกาลังของเหล็กเสริมหลังจากเสริมกาลังด้วยเฟอร์โรซีเมนต์ ผลจากการคานวณแสดงให้เห็นว่ากาลังของเหล็กเสริมที่ได้จากการวิเคราะห์แบบจาลองมีค่าใกล้เคียงกับผลการทดสอบ

บรรณานุกรม :
อมร พิมานมาศ . (2557). การใช้เฟอโรซีเมนต์เพื่อเสริมกำลังเสาคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่ได้ออกแบบให้รับแรงแผ่นดินไหว.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
อมร พิมานมาศ . 2557. "การใช้เฟอโรซีเมนต์เพื่อเสริมกำลังเสาคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่ได้ออกแบบให้รับแรงแผ่นดินไหว".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
อมร พิมานมาศ . "การใช้เฟอโรซีเมนต์เพื่อเสริมกำลังเสาคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่ได้ออกแบบให้รับแรงแผ่นดินไหว."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2557. Print.
อมร พิมานมาศ . การใช้เฟอโรซีเมนต์เพื่อเสริมกำลังเสาคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่ได้ออกแบบให้รับแรงแผ่นดินไหว. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2557.