ผลการโอบรัดจากเหล็กเสริมที่มีต่อกำลังของบริเวณสมอยึด สำหรับคอนกรีตอัดแรงแบบดึงลวดภายหลัง

Effects of hoop confinement on strength of post-tensioned anchorage zones

Name: สายันต์ ศิริมนตรี

ThaSH: โครงสร้างคอนกรีตอัดแรง

ThaSH: คอนกรีตอัดแรง

ThaSH: คอนกรีต -- การแตกร้าว

ThaSH: เหล็กเสริม

ThaSH: หน่วยแรงดึง -- การควบคุม

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

Abstract: As a result of complexity of stresses at the anchorage zone of post-tensioned concrete structures caused by tensile and compressive stresses in several directions, it is quite essential to control the tensile stresses in the zone. This is to prevent cracks which may lead to corrosion damages from moisture and salts penetration. This research dealt with stress control by means of hoop reinforcement as a major variable and longitudinal reinforcement as a major variable and longitudinal reinforcement as a secondary variable. Six specimens of 35x35 cm. cross-section with 70 cm. length as per British Standard (BS-4447 : 1973) were tested to failure. The hoop reinforcement varied from 0 – 5.75 % while the longitudinal reinforcement varied from 0 – 0.55 %. Interaction behavior among concrete, anchorage and reinforcement was monitored under external loading. Test results prior to cracking of the specimens showed a linear relationship between stresses and strains in each direction of the anchorage zone. These test results agree closely with those obtained from 3-D linear elastic finite element analyses. Hoop action became effective as micro cracks originated and the effectiveness is magnified as cracks appeared on the concrete surfaces. Hoop reinforcement increased the cracking strength, ductility and ultimate strength of the specimens. The most appropriate percentage of hoop reinforcement was found to be 4% by volume of the anchorage zone, providing excellent overall performance in strength, ductility, and safety index. The longitudinal reinforcement partly helped the hoop action and offered effective transfer of prestressing from the anchorage zone to the structural member. This research also presents a simplified method for structural design of anchorage zones to conform with the behavior observed in the tests.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: เอกสิทธิ์ ลิ้มสุวรรณ

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2532

Modified: 2563-07-17

Issued: 2563-07-17

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/62716

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมโยธา

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Sayan_si_front_p.pdf	6.59 MB
2	Sayan_si_ch1_p.pdf	3.92 MB
3	Sayan_si_ch2_p.pdf	6.86 MB
4	Sayan_si_ch3_p.pdf	11.17 MB
5	Sayan_si_ch4_p.pdf	1.81 MB
6	Sayan_si_back_p.pdf	34.41 MB

ใช้เวลา

0.030335 วินาที