พฤติกรรมโก่งเดาะของคานพลาสติกเสริมเส้นใยแบบพัลทรูดหน้าตัดฉากที่มีจุดรองรับแบบคานยื่น
คำสำคัญ:
พลาสติกเสริมเส้นใยแบบพัลทรูด, หน้าตัดฉาก, จุดรองรับแบบคานยื่น, พัลทรูดชันบทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอผลทดสอบคานพลาสติกเสริมเส้นใยแบบพัลทรูดชันหน้าตัดฉากรูปตัว L แบบขาเท่ากันที่มีจุดรองรับแบบคานยื่น โดยศึกษาพฤติกรรมโก่งเดาะของคานหน้าตัดฉากภายใต้แรงกระทำแบบจุดที่ปลายคาน จากนั้น น้ำหนักโก่งเดาะที่ทดสอบได้จะถูกเปรียบเทียบกับน้ำหนักโก่งเดาะที่คำนวณจากสมการออกแบบของ AISC-LRFD เพื่อประเมินความเหมาะสมของสมการ ตัวอย่างคานพลาสติกเสริมเส้นใยแบบพัลทรูดชันหน้าตัดฉากที่ใช้ทดสอบถูกผลิตจากเส้นใยแก้วชนิด E-glass และเรซินชนิดโพลีเอสเตอร์ โดยวิธีพัลทรูดชัน หน้าตัดมี 3 ขนาด ได้แก่ 50 × 6.4 mm 76 × 6.4 mm และ 102 × 6.4 mm โดยมีอัตราส่วนความยาวต่อความกว้างในช่วงระหว่าง 10–50 จากกราฟความสัมพันธ์ระหว่างน้ำหนักโก่งเดาะและระยะการแอ่นตัวพบว่า พฤติกรรมของตัวอย่างคานมีลักษณะแบบเชิงเส้นถึงค่าประมาณ 90–95% ของน้ำหนักโก่งเดาะ ลักษณะการวิบัติของตัวอย่างเป็นการโก่งเดาะด้านข้างเนื่องจากการบิด นอกจากนี้ สมการออกแบบของ AISC-LRFD ไม่เหมาะสำหรับทำนายน้ำหนักโก่งเดาะของคานพลาสติกเสริมเส้นใยแบบพัลทรูดชันหน้าตัดฉาก สุดท้าย ตัวประกอบปรับแก้ที่เหมาะสมถูกนำเสนอสำหรับการคำนวณน้ำหนักโก่งเดาะของคาน
References
J. Thumrongvut and S. Seangatith, “Experimental Study on Lateral-Torsional Buckling of PFRP Cantilevered Channel Beams,” Procedia Engineering, vol. 14, pp. 2438–2445, 2011, doi: 10.1016/j.proeng.2011.07.306.
R. J. Brooks and G. J. Turvey, “Lateral Buckling of Pultruded GRP I-Section Cantilevers,” Composite Structures, vol. 32, no. 1–4, pp. 203–215, 1995, doi: 10.1016/0263-8223(95)00018-6.
L. Xie, Y. Bai, Y. Qi, C. Caprani and H. Wang, “Effect of Width-Thickness Ratio on Capacity of Pultruded Square Hollow Polymer Columns,” Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Structures and Buildings, vol. 171, no. 11, pp. 842–854, 2018, doi: 10.1680/jstbu.16.00227.
T. M. Roberts and H. Al-Ubaidi, “Flexural and Torsional Properties of Pultruded Fiber Reinforced Plastics I-Profiles,” Journal of Composites for Construction, vol. 6, no. 1, pp. 28–34, 2002, doi: 10.1061/(ASCE)1090-0268(2002)6:1(28).
S. Seangatith and J. Thumrongvut, “Experimental Investigation on Simply Supported PFRP Channel Beams Subjected to Three-Point Loading,” Advanced Materials Research, vol. 335–336, pp. 1321–1326, 2011, doi:10.4028/www.scientific.net/AMR.335-336.1321.
J. Thumrongvut and S. Seangatith, “Responses of PFRP Cantilevered Channel Beams under Tip Point Loads,” Key Engineering Materials, vol. 471–472, pp. 578–583, 2011, doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.471-472.578.
D. C. T. Cardoso, K. A. Harries and E. M. Batista, “Compressive Strength Equation for GFRP Square Tube Columns,” Composites Part B: Engineering, vol. 59, pp. 1–11, 2014, doi: 10.1016/j.compositesb.2013.10.057.
F. Ascione, L. Feo, M. Lamberti, F. Minghini and N. Tullini, “A Closed-Form Equation for the Local Buckling Moment of Pultruded FRP I-Beams in Major-Axis Bending,” Composites Part B: Engineering, vol. 97, pp. 292–299, 2016, doi: 10.1016/j.compositesb.2016.04.069.
F. Nunes, J. R. Correia and N. Silvestre, “Structural Behaviour of Hybrid FRP Pultruded Columns. Part 1: Experimental Study,” Composite Structures, vol. 139, pp. 291–303, 2016, doi: 10.1016/j.compstruct.2015.12.058.
F. Nunes, N. Silvestre and J. R. Correia, “Structural Behaviour of Hybrid FRP Pultruded Columns. Part 2: Numerical Study,” Composite Structures, vol. 139, pp. 304–319, 2016, doi: 10.1016/j.compstruct.2015.12.059.
C. E. Bakis, L. C. Bank, V. L. Brown, E. Cosenza, J. F. Davalos, J. J. Lesko, A. Machida, S. H. Rizkalla and T. C. Triantafillou, “Fiber-Reinforced Polymer Composites for Construction - State-of-the-Art Review,” Journal of Composites for Construction, vol. 6, no. 2, pp. 73–87, 2002, doi: 10.1061/(ASCE)1090-0268(2002)6:2(73).
J. Thumrongvut and S. Seangatith, “Experimental Evaluation on Fixed End Supported PFRP Channel Beams and LRFD Approach,” Applied Mechanics and Materials, vol. 105–107, pp. 1671–1676, 2012, doi:10.4028/www.scientific.net/AMM.105-107.1671.
S. Seangatith, J. Thumrongvut and C. Chatwiwat, “Experimental Investigation on Axially Loaded PFRP Compression Members Having Double C-Sections,” Applied Mechanics and Materials, vol. 548–549, pp. 510–514, 2014, doi: 10.4028/www.scientific.net/AMM.548-549.510.
J. Thumrongvut and S. Seangatith, “Influences of Concentric and Eccentric Loads on Buckling of Fixed-End Supported Pultruded FRP Channel Beams,” Advanced Materials Research, vol. 1119, pp. 721–725, 2015, doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.1119.721.
J. T. Mottram, “Lateral-Torsional Buckling of a Pultruded I-Beam,” Composites, vol. 23, no. 2, pp. 81–92, 1992, doi: 10.1016/0010-4361(92)90108-7.
P. Qiao, G. P. Zou and J. F. Davalos, “Flexural-Torsional Buckling of Fiber Reinforced Plastic Composite Cantilever I-Beams,” Composite Structures, vol. 60, no. 2, pp. 205–217, 2003, doi: 10.1016/S0263-8223(02)00304-5.
L. Y. Shan and P. Z. Qiao, “Flexural-Torsional Buckling of Fiber-Reinforced Plastic Composite Open Channel Beams,” Composite Structures, vol. 68, no. 2, pp. 211–224, 2005, doi: 10.1016/j.compstruct.2004.03.015.
J. Thumrongvut and S. Seangatith, “An Experimental Study on The Performance of Fixed-End Supported PFRP Channel Beams under Flexure,” Advanced Materials Research, vol. 702, pp. 31–36, 2013, doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.702.31.
Y. Pekbey and E. Ghanbari, “Flexural-Torsional Buckling of FRP Thin-Walled Composite with Various Sections,” Science and Engineering of Composite Materials, vol. 21, no. 4, pp. 537–549, 2014, doi: 10.1515/secm-2013-0227.
T. T. Nguyen, T. M. Chan and J. T. Mottram, “Lateral-Torsional Buckling Resistance by Testing for Pultruded FRP Beams under Different Loading and Displacement Boundary Conditions,” Composites Part B: Engineering, vol. 60, pp. 306–318, 2014, doi: 10.1016/j.compositesb.2013.12.025.
A. Zureick and R. Steffen, “Behavior and Design of Concentrically Loaded Pultruded Angle Struts,” Journal of Structural Engineering, vol. 126, no. 3, pp. 406–416, 2000, doi: 10.1061/(ASCE)0733-9445(2000)126:3(406).
M. B. Sirjani and Z. Razzaq, “Unsymmetric and Biaxial Bending of FRP Angle Sections,” Journal of Reinforced Plastics and Composites, vol. 24, no. 18, pp. 1979–1984, 2005, doi: 10.1177/0731684405054377.
J. Thumrongvut, “Testing and Characterization of Simply Supported Pultruded FRP Angle Beams Using Bending Tests,” Key Engineering Materials, vol. 777, pp. 548–553, 2018, doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.777.548.
Standard Test Method for Tensile Properties of Polymer Matrix Composite Materials, ASTM D3039-08, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, PA, USA, 2008.
J. Thumrongvut, N. Pakwan and S. Krathumklang, “Flexural-torsional Buckling of Pultruded Fiber-Reinforced Polymer Angle Beams Under Eccentric Loading,” Materials Science Forum, vol. 982,. pp. 201–206, 2020, doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.982.201.
J. Thumrongvut, “Lateral-Torsional Buckling of Pultruded Fiber Reinforced Polymer Cantilever Angle Beams,” Presented at 8th Conference on Smart Structures and Materials (SMART 2017), Madrid, Spain, Jun. 5–8, 2017, pp. 471-479.
J. Qureshi, “A Review of Fibre Reinforced Polymer Structures,” Fibers, vol. 10, no. 3, 2022, Art. no. 27, doi: 10.3390/fib10030027.
Specification for Load and Resistance Factor Design of Single-Angle Members, S351L, American Institute of Steel Construction, Chicago, IL., USA, November 10, 2000.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2023 คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของคณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง
ข้อความที่ปรากฏในบทความแต่ละเรื่องในวารสารวิชาการเล่มนี้เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่านไม่เกี่ยวข้องกับสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง และคณาจารย์ท่านอื่นๆในสถาบันฯ แต่อย่างใด ความรับผิดชอบองค์ประกอบทั้งหมดของบทความแต่ละเรื่องเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใดๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
