การพัฒนาประสิทธิภาพเสาท่อเหล็กหน้าตัดกลมกรอกคอนกรีตโดยใช้ไฮบริดซีเมนต์สำหรับการประยุกต์ใช้ในงานโครงสร้างพื้นฐาน

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้เน้นศึกษาพฤติกรรมการรับแรงในแนวแกนและลักษณะการวิบัติของเสาท่อเหล็กหน้าตัดกลมกรอกคอนกรีตที่ใช้ไฮบริดซีเมนต์ (HCFT column) ภายใต้แรงอัดในแนวแกน และเปรียบเทียบแรงอัดสูงสุดของเสาที่ทดสอบได้กับค่าที่คำนวณได้จากสมการออกแบบเสาเชิงประกอบของ ACI และ AISC-LRFD เพื่อตรวจสอบความเหมาะสมของสมการฯ ในการศึกษานี้ ตัวอย่างทดสอบมีจำนวนทั้งหมด 72 ตัวอย่าง โดยเป็นเสาหน้าตัดกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 150 mm และสูง 750 mm ปูนซีเมนต์ 2 ชนิด ได้แก่ ไฮบริดซีเมนต์ (HC) และปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ (OPC) ถูกใช้ในการผลิตคอนกรีตที่มีกำลังรับแรงอัดประลัย 18 MPa 25 MPa และ 32 MPa จากการทดสอบพบว่า พฤติกรรมการรับแรงของเสาท่อเหล็กกรอกคอนกรีตที่ใช้ไฮบริดซีเมนต์มีลักษณะเชิงเส้นตรงถึงประมาณ 80-90% ของแรงอัดสูงสุด จากนั้นตัวอย่างเสาจะมีพฤติกรรมแบบไร้เชิงเส้นตรงจนถึงจุดวิบัติ พฤติกรรมแบบไร้เชิงเส้นนี้ถูกจำแนกเป็นแบบ Strain-Softening โดยลักษณะการวิบัติของตัวอย่างเสาเป็นการแตกร้าวของแกนคอนกรีตและการโก่งเดาะเฉพาะที่ของผนังท่อเหล็ก นอกจากนี้ พบว่าสมการออกแบบเสาของ ACI และ AISC/LRFD สามารถประเมินแรงอัดสูงสุดของเสาท่อเหล็กกรอกคอนกรีตที่ใช้ไฮบริดซีเมนต์ได้อย่างถูกต้อง สุดท้าย จากการเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างไฮบริดซีเมนต์และปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์สำหรับเสาท่อเหล็กกรอกคอนกรีตพบว่า ไฮบริดซีเมนต์สามารถใช้เป็นวัสดุทนแทนปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์เป็นอย่างดี คำสำคัญ : เสาท่อเหล็กกรอกคอนกรีต ท่อเหล็กหน้าตัดกลม ไฮบริดซีเมนต์ แรงอัดในแนวแกน