การใช้แถบยางพาราอัดแรงในการเสริมกำลังรับโมเมนต์ดัดเสาตอม่อสะพานคอนกรีตเสริมเหล็ก

Main Article Content

ชิชญาสุ์ บุญมี
ปรัชญา ยอดดำรงค์
ณัฐวุฒิ ไชยวิโน

บทคัดย่อ

การซ่อมบำรุงและเสริมกำลังเสาตอม่อสะพานที่ชำรุดจากการสูญเสียพื้นที่หน้าตัดของเหล็กเสริมที่เกิดสนิมนั้นได้รับการศึกษาอย่างต่อเนื่อง มีการนำเสนอวิธีการหลายวิธีที่มีประสิทธิภาพและใช้กันอย่างกว้างขวาง อย่างไรก็ตามวัสดุส่วนใหญ่ที่ใช้ในการเสริมกำลังมีราคาค่อนข้างสูง ในบางกรณีการใช้วัสดุท้องถิ่นที่หาง่ายและมีราคาต่ำเป็นทางเลือกที่เหมาะสมกว่า งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษาพฤติกรรมการรับโมเมนต์ดัดของชิ้นส่วนเสาตอม่อคอนกรีตเสริมเหล็กที่เสริมกำลังโดยใช้แถบยางพาราอัดแรง โดยจำลองเสาที่มีขนาดเทียบเท่าเสาตอม่อของสะพานที่อยู่ภายใต้ความรับผิดชอบของกรมทางหลวง เสาตัวอย่างควบคุมมีปริมาณเหล็กเสริมเท่ากับ 1.2% ซึ่งเป็นปริมาณเหล็กเสริมน้อยที่สุดในเสาตอม่อที่ใช้งานจริง ตัวอย่างเสา 3 ต้น ถูกทดสอบภายใต้แรงดัดและแรงอัดตามแนวแกน โดยแต่ละตัวอย่างมีวิธีการเสริมกำลังแตกต่างกัน ประกอบด้วย การเสริมเหล็ก 100% ของปริมาณเหล็กเสริมน้อยที่สุด การเสริมเหล็ก 25% ของปริมาณเหล็กเสริมน้อยที่สุด และการเสริมเหล็ก 25% ของปริมาณเหล็กเสริมน้อยที่สุดพร้อมทั้งเสริมแถบยางพาราอัดแรง จากผลการทดสอบพบว่าการเสริมกำลังโดยใช้แถบยางพาราอัดแรงสามารถเพิ่มกำลังรับโมเมนต์ดัดได้ถึง 46.5% และผลการวิเคราะห์ด้วยแบบจำลองโดยโปรแกรม Response-2000 แสดงค่ากำลังรับโมเมนต์ดัดที่สอดคล้องกับผลการทดสอบ

Article Details

บท
บทความวิจัย

References

A. M. Sayed, M. M. Rashawn, and M. E. Helmy, “Experimental behavior of cracked reinforced concrete columns strengthened with reinforced concrete jacketing,” Materials, vol. 13, no. 12, Jun. 2020, Art. no. 2832.

A. He, J. Cai, Q.-J. Chen, X. Liu, and J. Xu, “Behavior of steel-jacket retrofitted RC columns with preload effects,” Thin-Walled Struct., vol. 109, pp. 25–39, Dec. 2016.

S. Raza, M. K. I. Khan, S. J. Menegon, H.-H. Tsang, and J. L. Wilson, “Strengthening and repair of reinforced concrete columns by jacketing: State-of-the-art review,” Sustainability, vol. 11, no. 11, Jun. 2019, Art. no. 3208.

L. Leicht, C. L. Roberts-Wollmann, I. Koutromanos, M. H. Hebdon, and O. Mosig, “Experimental and analytical investigation of a 64-year-old prestressed beam retrofitted with external posttensioning,” J. Bridge Eng., vol. 27, no. 4, Apr. 2022, Art. no. 04022015.

A. S. Mosallam and K. M. Mosalam, “Strengthening of two-way concrete slabs with FRP composite laminates,” Construction Building Mater., vol. 17, no. 1, pp. 43–54, Feb. 2003.

M. Di Ludovico, A. Prota, G. Manfredi, and E. Cosenza, “FRP strengthening of full-scale PC girders,” J. Composites Construction, vol. 14, no. 5, pp. 510–520, Feb. 2010.

A. Godat and O. Chaallal, “Strut-and-tie method for externally bonded FRP shear-strengthened large-scale RC beams,” Composite Struct., vol. 99, pp. 327–338, May 2013.

Y. Yang et al., “Emergency repair of an RC bridge column with fractured bars using externally bonded prefabricated thin CFRP laminates and CFRP strips,” Composite Struct., vol. 133, pp. 727–738, Dec. 2015.

M. Chellapandian and S. S. Prakash, “Rapid repair of severely damaged reinforced concrete columns under combined axial compression and flexure: An experimental study,” Construction Building Mater., vol. 173, pp. 368–380, Jun. 2018.

C. Tan, J. Xu, and R. S. Aboutaha, “Bridge pier extension with carbon-fiber reinforced polymer flexural reinforcement: Experimental tests and three-dimensional finite element modeling,” ACI Struct. J., vol. 118, no. 1, pp. 251–262, Jan. 2021.

J. Michels et al., “Prestressed CFRP strips for concrete bridge girder retrofitting: Application and static loading test,” J. Bridge Eng., vol. 21, no. 5, 2016, Art. no. 04016003.

Y. Deng et al., “Strain driven mode-switching analytical framework for estimating flexural strength of RC box girders strengthened by prestressed CFRP plates with experimental validation,” Eng. Struct., vol. 286, Jul. 2023, Art. no. 116084.

J. Bao et al., “Influence of exposure environments and moisture content on water repellency of surface impregnation of cement-based materials,” J. Mater. Res. Technol., vol. 9, no. 6, pp. 12115–12125, 2020.

N. Channarong and K. Rodsin, “The application of pre-tensioned rubber pads in vibration suppression of prestressed concrete beams,” (in Thai), in Proc. 28th Nat. Conv. Civil Eng., Phuket, Thailand, May 2023, pp. 576–581.

C. Boonmee and K. Rodsin, “Static behavior of a plank girder strengthening by pre-stressed rubber pads,” (in Thai), J. Ind. Technol. Suan Sunandha Rajabhat Univ., vol. 7, no. 1, pp. 71–82, 2019.

S. Somboonbab and K. Rodsin, “Strengthening of a PC-plank girder using pre-stressed rubber pads,” in Proc. 24th Nat. Conv. Civil Eng., Udonthani, Thailand, Jul. 2019, pp. 162–167.

F. J. Vecchio and M. P. Collins, “The modified compression-field theory for reinforced concrete elements subjected to shear,” ACI J., vol. 83, no. 2, pp. 219–231, 1986.

E. C. Bentz, “Sectional analysis of reinforced concrete members,” Ph.D. dissertation, Dept. Civil Eng., Univ. Toronto, Ontario, Canada, 2000. [Online]. Available: https://tspace.library.utoronto.ca/bitstream/1807/13811/1/NQ49840.pdf