การเสริมกำลังรับแรงบิดขององค์อาคารคอนกรีตเสริมเหล็กด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอน

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาพฤติกรรมการรับแรงบิดขององค์อาคารคอนกรีตเสริมเหล็กที่เสริมกำลังโดยการพันรอบด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอน (CFRP) ในการทดสอบประกอบด้วยองค์อาคารคอนกรีตเสริมเหล็กจำนวน 12 ตัวอย่าง ประกอบด้วยตัวอย่างทดสอบที่ไม่มีการเสริมกำลังจำนวน 6 ตัวอย่าง และที่มีการพันรอบด้วยแผ่น CFRP จำนวน 6 ตัวอย่าง โดยตัวแปรที่ศึกษาประกอบด้วย ระยะเรียงเหล็กปลอก (75 และ 150 mm) ประเภทมุมของอมาตรฐานของเหล็กปลอก (135 และ 90 องศา) และแรงอัดตามแนวแกน(0 ตัน และ 27 ตัน) ผลการทดสอบที่ศึกษาในงานวิจัยประกอบด้วย รูปแบบการวิบัติ ระยะเรียงรอยร้าว มุมของรอยร้าว ความเครียดที่เหล็กเสริมและแผ่น CFRP และความสัมพันธ์ระหว่างแรงบิดกับมุมบิดของตัวอย่างทดสอบ

ผลจากการทดสอบพบว่า การเสริมกำลังด้วย CFRP สามารถเพิ่มกำลังรับแรงบิดของคานและเสาคอนกรีตเสริมเหล็กได้อย่างน้อย 190% การเพิ่มมุมงอขอของเหล็กปลอกในคานที่เสริมกำลังด้วยแผ่น CFRP และเสาคอนกรีตเสริมเหล็กไม่มีผลต่อการเพิ่มกำลังรับแรงบิด และการเพิ่มปริมาณเหล็กเสริมไม่มีผลต่อการเพิ่มกำลังรับแรงบิดในเสาคอนกรีตเสริมเหล็กและเสาที่เสริมกำลังด้วยแผ่น CFRP เปรียบเทียบกำลังรับแรงบิดจากการทดสอบกับสมการทำนาย สมการที่เหมาะสมกับการทำนายกำลังรับแรงบิดของคานคอนกรีตเสริมเหล็ก เสาคอนกรีตเสริมเหล็ก คานคอนกรีตเสริมเหล็กเสริมกำลังด้วยแผ่น CFRP และเสาคอนกรีตเสริมเหล็กเสริมกำลังด้วยแผ่น CFRP คือ มาตรฐาน ACI318-14, Rahal และคณะ (2013), มาตรฐาน fib Bulletin 14 (2001) และ He และคณะ (2014) ตามลำดับ