การวิเคราะห์การดัดของคานคอนกรีตเสริมเหล็กที่ถูกเผาไฟเสริมกำลังด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใย

Abstract

งานวิจัยนี้นำเสนอการวิเคราะห์พฤติกรรมการดัดของคานคอนกรีตเสริมเหล็กที่อุณหภูมิห้อง ภายหลังเผาไฟทั้งที่เสริมกำลังด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยและไม่ได้เสริมกำลัง โดยคำนึงถึงผลของการเย็นตัวลงของคานภายหลังเผาไฟ และใช้คุณสมบัติเชิงกลของคอนกรีตและเหล็กเสริมภายหลังเผาไฟ การวิเคราะห์ประกอบด้วย 3 ส่วนคือ 1) การวิเคราะห์อุณหภูมิในสภาวะชั่วครู่แบบไร้เชิงเส้นด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ 2 มิติ โดยจำลองการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในการวิเคราะห์ด้วยเพลิงไหม้มาตรฐาน ISO 834(1999) และจำลองการเย็นตัวลงของคานด้วยการลดลงแบบเชิงเส้นของอุณหภูมิจนถึงอุณหภูมิห้อง คุณสมบัติเชิงความร้อนของคอนกรีตอ้างอิงจากมาตรฐาน EN-1992-1-2(2004) เพื่อหาการกระจายอุณหภูมิสูงสุดภายในหน้าตัดคาน 2) การวิเคราะห์หน้าตัด โดยนำผลของการกระจายอุณหภูมิสูงสุดภายในหน้าตัดคานร่วมกับคุณสมบัติเชิงกลของคอนกรีตและเหล็กเสริมภายหลังเผาไฟ และคุณสมบัติเชิงกลของแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใย วิเคราะห์หาความสัมพันธ์ระหว่างโมเมนต์ดัดและความโค้ง และ 3) การประยุกต์ใช้หลักการของงานเสมือนเพื่อวิเคราะห์หาความสัมพันธ์ระหว่างแรงกระทำและการโก่งตัว ซึ่งได้ตรวจสอบความเหมาะสมของการวิเคราะห์จากผลการทดสอบของ Kumar และ Kumar(2003) ทรงเกียรติ(2001) และไกรวุฒิ(2013) จากการวิเคราะห์พบว่าวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ทำนายการกระจายอุณหภูมิสูงสุดภายในหน้าตัดคานคอนกรีตเสริมเหล็กภายหลังเผาไฟจากการวิเคราะห์อุณหภูมิในสภาวะชั่วครู่แบบไร้เชิงเส้นได้อย่างเหมาะสม นอกจากนั้น อัตราการเย็นตัวของคานคอนกรีตเสริมเหล็กมีผลให้การกระจายอุณหภูมิสูงสุดภายในหน้าตัดคานเกิดขึ้นในช่วงที่เย็นตัวลง โดยการเพิ่มขึ้นของการกระจายอุณหภูมิภายในหน้าตัดคานจะลดลงเมื่อระยะเวลาเผาไฟนานขึ้น