ผลการโอบรัดจากเหล็กเสริมที่มีต่อกำลังของบริเวณสมอยึด สำหรับคอนกรีตอัดแรงแบบดึงลวดภายหลัง

Abstract

จากปัญหาการถ่ายแรงในบริเวณสมอยึดสำหรับคอนกรีตอัดแรงแบบดึงลวดภายหลัง ซึ่งก่อให้เกิดหน่วยแรงอันซับซ้อนทั้งหน่วยแรงดึงและหน่วยแรงอัด การควบคุมหน่วยแรงดึงเป็นสิ่งจำเป็นมากเพื่อป้องกันการแตกร้าวของคอนกรีตบริเวณสมอยึดในขณะถ่ายแรงและป้องกันการวิบัติแบบทันที รอยแตกร้าวอาจเป็นสาเหตุให้เกิดการกัดกร่อนทำความเสียหายต่สมอยึดจากผลของความชื้นหรือสารเคมี และทำให้การใช้งานของโครงสร้างไม่เป็นไปอย่างสมบูรณ์ งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการควบคุมหน่วยแรงดึงดังกล่าวด้วยการพิจารณาผลการโอบรัดของเหล็กเสริมที่มีต่อพฤติกรรมการถ่ายแรงของบริเวณสมอยึด จากการทดสอบตัวอย่างบริเวณสมอยึดทั้งหมด 6 ตัวอย่าง โดยให้ปริมาณเหล็กเสริมโอบรัดเป็นตัวแปรหลัก และปริมาณเหล็กเสริมตามยาวเป็นตัวแปรรอง แท่งตัวอย่างทดสอบหล่อ เป็นแท่งหน้าตัดสี่เหลี่ยมจตุรัส ขนาด 35X35 ซม. ยาว 70 ซม. ตามมาตรฐานการทดสอบของอังกฤษ BS-4447 : 1973 หัวข้อที่ 7 ประกอบด้วยแป้นสมอยึดขนาด 21X21 ซม. และท่อร้อยลวดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 7.1 ซม. โดยเสริมเหล็กโอบรัดในอัตรา 0 – 5.75 % ต่อปริมาณของแท่งสมอยึด และเสริมเหล็กตามยาวด้วยอัตรา 0 – 0.55 % ต่อหน้าตัด ตามลำดับ เพื่อปรับปรุงพฤติกรรมของบริเวณสมอยึดให้ทำงานร่วมกันระหว่างคอนกรีต สมอยึด และเหล็กเสริมต่างๆ ผลการทดสอบพบว่าพฤติกรรมของแท่งตัวอย่างในช่วงก่อนเกิดการแตกร้าว ให้ความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยแรงและความเครียดเป็นไปในเชิงเส้นตรง และเมื่อเปรียบเทียบผล กับการวิเคราะห์ทางไฟไนต์เอเลเมนต์สามมิติ จะให้ค่าที่สอดคล้องกันดีมาก การโอบรัดของเหล็กเสริมจะเริ่มมีประสิทธิภาพหลังการแตกร้าวภายในซึ่งมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า และมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อการแตกร้าวของคอนกรีตเปลือกนอกเหล็กเสริมโอบรัดเริ่มสังเกตเห็นได้ การเสริมเหล็กโอบรัดทำให้ตัวอย่างมีกำลังแตกร้าวให้ความเหนียว และกำลังประลัยสูงขึ้น ปริมาณเหล็กเสริมโอบรัดที่ 4% โดยปริมาตรของแท่งสมอยึดจะทำให้การโอบรัดและการควบคุมการแตกร้าวในช่วงกรใช้งานที่ดีที่สุด โดยให้ความเหนียว และมีส่วนความปลอดภัยต่อการวิบัติที่เพียงพอ เหล็กเสริมตามยาวมีส่วนช่วยในการโอบรัดในช่วงการใช้งานและช่วยในการกระจายแรงอัดเข้าสู่องค์อาคารได้ดียิ่งขึ้น จากการวิจัยนี้ยังได้เสนอวิธีการออกแบบอย่างง่าย ที่ให้ผลสอดคล้องกับพฤติกรรมของแท่งตัวอย่างจากการทดสอบนี้