การเสริมความแข็งแกร่งของเสา

1 ภาพรวมโครงการ

ตัวอาคารหลักของโครงการมี 18 ชั้นเหนือพื้นดินและความสูงของอาคารหลักคือ 63.45 เมตร ความสูงของชั้นคือ 5.1 เมตรสำหรับชั้นหนึ่ง 4.4 เมตรสำหรับชั้นสองถึงห้าและสิบ และ 3.3 เมตรและ 3.0 เมตรสำหรับชั้นอื่นๆ โครงการใช้โครงสร้างผนังรับแรงเฉือนแบบโครงคอนกรีตเสริมเหล็กหล่อในที่ และขนาดเสาคือ 6.5 × 7.2 เมตรและ 6.5 × 7.8 เมตร ระดับความแข็งแรงของคอนกรีตคือ C40 ต่ำกว่าแปดชั้นและ C35 เหนือระดับ ความเข้มของการเสริมแรงแผ่นดินไหวของโครงการคือ 8 องศา ความเร่งแผ่นดินไหวที่ออกแบบคือ 0.20g ประเภทการเสริมแรงแผ่นดินไหวคือประเภท C กลุ่มแผ่นดินไหวแบ่งออกเป็นกลุ่มที่สอง โครงสร้างระดับแผ่นดินไหวคือ Class II ผนังรับแรงเฉือนคือ Class 1 และที่ตั้งคือ Class II

2 คำถาม

ในระหว่างการก่อสร้าง ได้มีการเพิ่มทางเดินยื่นด้านนอกขนาด 2.5 เมตร และไม่ได้ปรับการเสริมกำลังเสาโครงเหล็กทั้งสี่ต้นที่อยู่ติดกัน ทำให้เกิดอันตรายแอบแฝงต่อคุณภาพและความปลอดภัยของโครงการ ปัญหาหลักๆ มีดังนี้

2.1 อัตราส่วนเหล็กเสริมตามยาวขั้นต่ำหลังจากที่เสา 2~3 ชั้นได้รับการเสริมด้วยคอนกรีตภายนอกไม่เป็นไปตามข้อกำหนด 0.7 และต้องมีการเสริมเหล็กเพิ่มเติม

2.2 ประสิทธิภาพในการป้องกันแผ่นดินไหวของวิธีการเสริมคอนกรีตภายนอกชั้นแรกไม่ดีนัก เนื่องมาจากด้านหนึ่งไม่ได้รับการเสริมแรง และคานเสริมไม่ได้ปิดเป็นวงกลม จึงจำเป็นต้องเสริมเหล็กเพิ่มเติม

3. กลไกการเสริมแรงเสาคอนกรีตหุ้ม FRP

เนื่องจากการเสริมแรงแบบหุ้มด้วย FRP ส่วนใหญ่มักใช้ในการเสริมแรงให้กับชิ้นส่วนดัด จึงยังคงจำเป็นต้องทำความเข้าใจกลไกการเสริมแรงเมื่อใช้เสริมแรงให้กับชิ้นส่วนที่มีความเอนเอียง

เมื่อใช้ FRP เพื่อหุ้มและเสริมความแข็งแรงเสาโครง หน้าที่หลักของ FRP wrap คือการยึดคอนกรีตภายใน เนื่องจาก FRP wrap มีความต้านทานแรงดึงและโมดูลัสยืดหยุ่นสูง จึงสามารถยับยั้งการเสียรูปนี้ได้อย่างชัดเจน เมื่อคอนกรีตถูกอัดและเกิดการเสียรูปด้านข้าง FRP wrap สามารถยับยั้งการเสียรูปของคอนกรีตได้ ช่วยเพิ่มแรงกดอัดสูงสุดของคอนกรีต จึงช่วยชะลอการยุบตัวของคอนกรีตในบริเวณที่ถูกอัด เพิ่มประสิทธิภาพการเสียรูปพลาสติกของเหล็กเสริมตามยาว ปรับปรุงความเหนียวของเสาโครงคอนกรีตเสริมเหล็ก ส่งผลให้เสาโครงคอนกรีตเสริมเหล็กมีกำลังรับน้ำหนักและประสิทธิภาพในการป้องกันแผ่นดินไหวที่ดีขึ้น

การออกแบบเสริมแรงด้วย FRP 4 ชั้น

ภายใต้สมมติฐานของการวิเคราะห์และคำนวณแรงโครงสร้าง ประกอบกับการเปรียบเทียบและการเลือกรูปแบบการเสริมแรงเสาโครง การเลือกวิธีการเสริมแรงแบบหุ้มด้วยไฟเบอร์กลาส (FRP) จึงเหมาะสมกว่า การออกแบบการเสริมแรงแบบหุ้มด้วยไฟเบอร์กลาสแสดงไว้ในรูปที่ 1 - ภาพวาดการก่อสร้างการเสริมแรงแบบหุ้มด้วยไฟเบอร์กลาส

5 สรุป

สำหรับเสาโครงสร้างที่มีประสิทธิภาพในการต้านทานแผ่นดินไหวต่ำและการเสริมแรงโครงสร้างไม่เพียงพอ จะใช้การเสริมแรงแบบหุ้มด้วยไฟเบอร์กลาส (FRP) กลไกการเสริมแรงมีความชัดเจน การออกแบบมีความสมเหตุสมผล และมีการใช้มาหลายปีหลังจากการเสริมแรงแล้ว ไม่พบความผิดปกติใดๆ ในประสิทธิภาพการทำงานของส่วนประกอบ แสดงให้เห็นว่าเสาโครงสร้างเสริมแรงแบบหุ้มด้วยไฟเบอร์กลาสไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนัก แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการต้านทานแผ่นดินไหวของส่วนประกอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งสมควรได้รับการส่งเสริม