การวิเคราะห์การหลุดล่อนสำหรับคานคอนกรีตเสริมเหล็กที่เสริมกำลังด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยโดยวิธีการปลดปล่อยพลังงาน

Abstract

การศึกษานี้นำเสนอการวิเคราะห์การหลุดล่อนของแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยที่ปรากฏขึ้นที่ช่วงภายในคานคอนกรีตเสริมเหล็กที่เสริมกำลังด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใย เนื่องจากรอยร้าวจากแรงดัดหรือรอยร้าวจากแรงดัดและแรงเฉือนด้วยวิธีการปลดปล่อยพลังงานของกลศาสตร์การแตกหัก โดยใช้ความสัมพันธ์ระหว่างการยึดเหนี่ยวและการไถลจากการทดสอบแรงเฉือนของรอยต่อยึดเหนี่ยวระหว่างแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยและคอนกรีตในการคำนวณพลังงานต้านทานการแตกหักที่ผิวสัมผัสร่วมกับการวิเคราะห์หน้าตัดซึ่งคำนึงถึงการต้านทานแรงดึงของคอนกรีตในการทำนายแรงกระทำที่ทำให้เกิดการวิบัติแบบหลุดล่อนที่ช่วงภายในของแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยในคานคอนกรีตเสริมเหล็กที่เสริมกำลัง จากการเปรียบเทียบผลการทำนายแรงกระทำที่ทำให้เกิดการวิบัติจากแบบจำลองในการศึกษากับผลการทดสอบของชิ้นตัวอย่างคานจำนวน 28 ชิ้นตัวอย่าง พบว่าแบบจำลองนี้ให้ผลการทำนายแรงกระทำที่ทำให้เกิดการวิบัติแบบหลุดล่อนที่ดี โดยอัตราส่วนระหว่างผลการทำนายต่อผลการทดสอบมีช่วงระหว่าง 0.80 ถึง 1.19 ค่าเฉลี่ยเท่ากับ 1.01 ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานเท่ากับ 0.09 และสัมประสิทธิ์ของการแปรผันเท่ากับร้อยละ 9 และจากการศึกษาตัวแปรที่มีผลกระทบต่อการวิบัติแบบหลุดล่อนที่ช่วงภายในของแผ่นพอลิ- เมอร์เสริมเส้นใยด้วยแบบจำลอง พบว่าการเพิ่มกำลังต้านทานแรงอัดสูงสุดของคอนกรีต ปริมาณของแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใย โมดูลัสยืดหยุ่นของแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใย และปริมาณของเหล็กเสริมส่งผลให้ความต้านทานต่อการหลุดล่อนของคานคอนกรีตเสริมเหล็กที่เสริมกำลังมีค่าสูงขึ้น นอกจากนี้จากการศึกษาพบว่าข้อแนะนำในการออกแบบคานคอนกรีตเสริมเหล็กที่เสริมกำลังด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นโดยสถาบันคอนกรีตแห่งอเมริกา (ACI 440.2R-08) ทำนายแรงกระทำที่คานสามารถต้านทานได้โดยมีแนวโน้มต่ำกว่าผลการทดสอบในกรณีการวิบัติแบบหลุดล่อนที่ช่วงภายในของแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใย