นวัตกรรมระบบเสริมกำลังต้นทุนต่ำสำหรับโครงสร้างคอนกรีตโดยการใช้เหล็กเหนี่ยวอัดแรงโอบรัดรอบภายหลัง
ชื่อผู้แต่งข้างต้นเป็นข้อความจากระเบียนผลงาน ไม่ได้ผูกกับรหัสนักวิจัย จึงกดดูผลงานอื่นของบุคคลนี้ไม่ได้ — ในคลังนี้ 142,080 ผลงาน (63.6% ของทั้งหมด) มีชื่อผู้แต่งที่เชื่อมกับหน้าผู้แต่งได้ และ 60,298 ผลงาน (27.0%) มีผู้แต่งที่ผูกกับรหัสนักวิจัยจริง ส่วนอีก 81,382 ผลงานไม่มีข้อมูลผู้แต่งเลย (มีชื่อผู้แต่งเป็นข้อความอยู่ 142,009 ผลงาน = 63.5%)
บทคัดย่อ
วัสดุก่อสร้างที่มีอยู่ในประเทศไทยส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบตามมาตรฐานเก่าและมักจะได้รับการเสื่อมสภาพจากวัสดุที่มีคุณภาพต่ำและการก่อก่อสร้างที่ไม่ได้มาตรฐาน เป็นผลให้โครงสร้างเหล่านี้มีความต้านทานต่อการแรงกระทำจากแผ่นดินไหวไม่เพียงพอ และอาจพังทลายได้ ดังตัวอย่าง เหตุการณ์แผ่นดินไหว Mw 6.1 ที่ แม่ลาว ทางตอนเหนือของประเทศไทยในปี 2557 แผ่นดินไหวแม่ลาวเป็นแผ่นดินไหวที่ใหญ่ที่สุดในประเทศไทย ความสูญเสียในประวัติศาสตร์ไทยปัจจุบัน (300 ล้านดอลลาร์สหรัฐ [1]) อาคารกว่า 15,000 แห่งได้รับความเสียหายรวมถึงอาคารที่ถล่มไป 20 อาคาร และอาคารที่ได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงอีกกว่า 400 แห่ง การสำรวจ ตรวจสอบภายหลังเกิดแผ่นดินไหวเผยว่าโครงสร้างส่วนใหญ่นั้นสร้างด้วยคอนกรีตที่มีความแข็งแรงต่ำและมีรายละเอียดการเสริมแรงไม่เพียงพอ แผ่นดินไหวยังทำให้เกิดการทำให้โครงสร้าอาคารเสียหายห่างจากจุดศูนย์กลาง 30 กิโลเมตร นอกจากนี้ทำให้ประชาชนในจังหวัดเชียงรายเสียชีวิตหนึ่งราย และบาดเจ็บ 107 ราย รวมมากกว่า 50,000 คนได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหว การเพิ่มความแข็งแกร่งของโครงสร้างที่มีการเสื่อมสภาพของวัสดุ หรือที่มีการก่อสร้างไม่ได้มาตรฐาน เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดความเสี่ยงในการวิบัติของตัวอาคารและการสูญเสียและความเสี่ยงทางสังคม ในบรรดาเทคนิคเสริมกำลังที่แตกต่างกันในปัจจุบัน สำหรับการเสริมกำลังโครงสร้างคอนกรีตรับแผ่นดินไหวด้วยวิธีโอบรัดด้วยแผ่นเหล็กอัดแรงภายหลัง เรียกว่า Post-Tensioned Metal Strapping (PTMS) ซึ่งเทคนิคนี้ประยุกต์การใช้เหล็กแผ่น ที่มีจุดครากที่สูงมารัดรอบองค์อาคารของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก และทำการอัดแรงให้กับองค์อาคารโดยเครื่องมือรัดรอบที่ใช้ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ ผลการวิจัยที่ผ่านมานำเสนอผลของการเสริมกำลังโครงสร้างคอนกรีตภายใต้แรงกระทำจากแผ่นดินไหวโดยการเพิ่มกำลังหน้าตัดและความเหนียว การใช้เทคนิค PTMS จึงเป็นการแก้ปัญหาโครงสร้างที่รวดเร็วและประหยัดค่าใช้จ่ายเมื่อเทียบกับวิธีการเสริมกำลังแบบดั้งเดิม โดยเฉพาะโครงสร้างคอนกรีตกำลังค่อนข้างต่ำ (15-20 MPa) วิธีโอบรัดPTMS บนคอนกรีตกำลังต่ำจะมีประสิทธิภาพมากที่สุดเนื่องจากคอนกรีตกำลังต่ำจะขยายตัวเร็วขึ้นภายใต้แรงอัด (เนื่องจากอัตราส่วนปัวซองที่สูงกว่า) คอนกรีตกำลังสูง / ปกติ ยิ่งไปกว่านั้นเทคนิค PTMS ยังเป็นสิ่งใหม่ในการก่อสร้างและต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อพัฒนาแนวทางการออกแบบโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเสริมสร้างโครงสร้างอาคารคอนกรีต ที่ไม่ได้มาตรฐาน โครงการ เกี่ยวข้องกับ นวัตกรรมระบบเสริมกำลังต้นทุนต่ำสำหรับโครงสร้างคอนกรีตโดยการใช้เหล็กเหนี่ยวอัดแรงโอบรัดรอบภายหลัง ซึ่งแบ่งการทดสอบออกเป็นสามระยะ ระยะที่ 1 ทำการศึกษาประสิทธิภาพของวิธี PTMS ในการเพิ่มความเหนียวและกำลังขององค์อาคารคอนกรีต โดยทดสอบตัวอย่างทรงกระบอกขนาดขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 100 มม. สูง 200 มม. และตัวอย่างคอนกรีตทรงลูกบาศก์ ขนาด 100x100x100 มม. ตัวอย่างถูกรัดด้วยแถบเหล็กพืด (แผ่นโลหะอ่อนมีขนาดบางแต่กำลังดึงสูง) ที่มีความกว้าง 12.7 มม. และความหนา 0.5 มม. ระยะที่ 2 มีวัตถุประสงค์เพื่อทำการทดสอบประสิทธิภาพของการเสริมกำลังโดยวิธี PTMS สำหรับโครงสร้าง จุดต่อ เสา คาน ที่มีรายละเอียดเหล็ก้สรมิที่ไม่ได้มาตรฐาน เช่นมีระยะทาบไม่เพียงพอ ระยะที่ 3 มีการทดสอบโครงข้อแข็งตัวอย่าง สร้างด้วยคอนกรีตกำลังอัดต่ำ ที่มีความแข็งแรงต่ำที่ต่ำกว่ามาตรฐานถึงสามชุดซึ่งมีรายละเอียดเหล็กเสริมที่จุดต่อ ไม่ได้มาตรฐาน โครงข้อแข็งตัวอย่างจะถูกทดสอบภายใต้โหลดกระทำซ้ำด้านข้างเพื่อประเมินประสิทธิภาพการเสริมกำลังโครงสร้างคอนกรีตด้วยวิธีโอบรัดด้วยแผ่นเหล็กอัดแรงภายหลัง (1 ชิ้นงานควบคุม + 2 เฟรมที่เสริมด้วยวิธีโอบรัดด้วยแผ่นเหล็กอัดแรงภายหลัง แตกต่างกัน) แบบจำลองการวิเคราะห์จะได้รับการสอบเทียบ (โดยใช้ผลการทดลอง) และเปรียบเทียบกับ Eurocodes 8 เพื่อทำนายพฤติกรรมการสั่นสะเทือนของข้อต่อเสาคานคอนกรีต ที่มีกำลังอัดต่ำ จากนั้นโครงข้อแข็งตัวอย่างที่ 2 ที่ชำรุดการเสริมกำลังโครงสร้างคอนกรีตด้วยวิธีโอบรัดด้วยแผ่นเหล็กอัดแรงภายหลัง เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของการเสริมแรงด้วยวิธีดังกล่าว ในการฟื้นฟูอาคารคอนกรีตที่เสียหายหลังเกิดแผ่นดินไหว โครงข้อแข็งตัวอย่าง ที่ 3 นั้นทำการโอบรัดด้วยแผ่นเหล็กอัดแรงภายหลั และทำการทดสอบจนกระทั้งวิบัติ การศึกษาเชิงวิเคราะห์และแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ จะดำเนินการเพื่อจำลองข้อต่อเสาคานที่มีข้อบกพร่องรวมถึงผลกระทบจากการยึดเหนี่ยวระหว่าง เหล็กเสริมภายในคอนกรีต แบบจำลองการวิเคราะห์ถูกนำมาใช้เพื่อประเมินประสิทธิภาพของการของการเสริมแรงด้วยวิธี PTMS โดย ใช้ค่าน้ำหนักและแรงสั่นสะเทือนจากการเกิดแผ่นดินไหวในประเทศไทย เพื่อประเมินประสิทธิภาพของเทคนิคที่นำเสนอในโครงการวิจัยนี้ ผลการศึกษาครั้งนี้จะเป็นได้นวัตกรรมระบบการเสริมกำลังโครงสร้างคอนกรีตรับแรงอัดด้วยวิธีโอบรัดด้วยแผ่นเหล็กอัดแรงภายหลัง เรียกว่า Post-Tensioned Metal Strapping (PTMS) ซึ่งเทคนิคนี้ประยุกต์การใช้เหล็กแผ่น ที่มีจุดครากที่สูงมารัดรอบองค์อาคารของโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก และทำการอัดแรงให้กับองค์อาคารโดยเครื่องมือรัดรอบที่ใช้ในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ ผลการวิจัยที่ผ่านมานำเสนอผลของการเสริมกำลังโครงสร้างคอนกรีตภายใต้แรงกระทำจากแผ่นดินไหวโดยการเพิ่มกำลังหน้าตัดและความเหนียว การใช้เทคนิค PTMS จึงเป็นการแก้ปัญหาโครงสร้างที่รวดเร็วและประหยัดค่าใช้จ่ายเมื่อเทียบกับวิธีการเสริมกำลังแบบดั้งเดิม