เหล็กเสริมพันธะ

1 ภาพรวมโครงการ

บันไดชมวิวแบบวงกลมประกอบด้วยทรงกระบอก 6 อันในวงกลมชั้นในและทรงกระบอกอีก 6 อันในวงกลมชั้นนอก ทรงกระบอกเชื่อมต่อกันด้วยคานขวาง 3 อัน (ดูรูปที่ 1) ความสูงของชั้นหลังคาอยู่ที่ 2.5 เมตร เพื่อขยายพื้นที่ใช้งานและอำนวยความสะดวกแก่นักท่องเที่ยวในการเที่ยวชมสถานที่ จำเป็นต้องรื้อเสา 6 ต้นในวงแหวนชั้นในของชั้นหลังคาออก การรื้อเสาจะกระจายแรงของโครงสร้างเดิม ส่งผลให้คานหลังคาเดิมรับน้ำหนักได้ไม่เพียงพอ จึงจำเป็นต้องเสริมความแข็งแรงของคานหลังคา

2 โครงการเสริมแรง

2.1 การเลือกรูปแบบการเสริมแรง เนื่องจากเสาหกต้นถูกถอดออก จึงจำเป็นต้องเสริมคานขวางสามอันที่มีความสามารถในการรับน้ำหนักไม่เพียงพอ มีการเสนอรูปแบบสองแบบเพื่อพิจารณา:

(1) การขยายหน้าตัดเพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับคานขวางสามคาน หากใช้วิธีขยายหน้าตัดเพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับคานขวางสามคาน จากผลการคำนวณ จำเป็นต้องเพิ่มเหล็กเสริมตามยาวหนึ่งแถวที่ด้านล่างของคานแต่ละคาน จากนั้นจะมีเหล็กเสริมตามยาวสามแถวที่จุดตัดกลางช่วงของคานเสริมแรงทั้งสามคาน นอกจากระยะห่างระหว่างเหล็กเส้นและความหนาของชั้นป้องกันคอนกรีตแล้ว ส่วนล่างของคานต้องขยายออกอย่างน้อย 20 ซม. ซึ่งจะทำให้ความสูงสุทธิของพื้นลดลงอย่างมากและไม่สามารถตอบสนองความต้องการการใช้งานได้

(2) คานขวางทั้งสามได้รับการเสริมความแข็งแรงด้วยวิธีการยึดแผ่นเหล็ก อย่างไรก็ตาม แผ่นเหล็กจะถูกยึดติดกับด้านล่างของคานขวางทั้งสามเพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับแผ่นเหล็ก และแผ่นเหล็กมีความแข็งแรงค่อนข้างมาก แผ่นเหล็กทั้งสามชั้นที่เรียงตัวกันในทิศทางต่างกันไม่สามารถซ้อนทับหรือวางทับกันที่จุดตัดได้

หลังจากพิจารณาแล้ว จึงได้ตัดสินใจเลือกใช้วิธีการเสริมเหล็กแบบติดกาว และปัญหาเหล็กทับซ้อนกันที่จุดตัดได้รับการแก้ไขตามวิธีการดังต่อไปนี้ ได้สร้างบล็อกเหล็กรูปหกเหลี่ยมแบบปกติ (ดังแสดงในรูปที่ 2) และเชื่อมแผ่นเหล็กของคานแต่ละส่วนเข้ากับบล็อกเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากใช้วิธีการเชื่อมแผ่นเหล็กแบบดั้งเดิม จะต้องเชื่อมแผ่นเหล็กหกส่วนและแผ่นเหล็กรูปหกเหลี่ยมเข้าด้วยกันเป็นชิ้นเดียว จากนั้นจึงทากาวลงบนแผ่นเหล็ก และยกแผ่นเหล็กทั้งหมดขึ้นไปยังด้านล่างของคานขวางเพื่อนำไปเชื่อมติด อย่างไรก็ตาม แผ่นเหล็กเชื่อมหกแผ่นนี้มีน้ำหนักมากและก่อสร้างยาก หากเชื่อมติดเป็นส่วนๆ ให้ติดแผ่นเหล็กรูปหกเหลี่ยมก่อน จากนั้นจึงใช้สลักเกลียวยึดติดกาวเพื่อยึดแผ่นเหล็กรูปหกเหลี่ยมที่จุดตัดของคานทั้งสาม จากนั้นจึงทากาวลงบนแผ่นเหล็กแต่ละแผ่น แล้วจึงเชื่อมติดด้วยแผ่นเหล็กรูปหกเหลี่ยม อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิสูงที่เกิดจากการเชื่อมจะถูกส่งไปยังกาวโครงสร้างผ่านแผ่นเหล็ก และจะเกิดปรากฏการณ์กาวละลาย ซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพการยึดติดของกาวโครงสร้างได้อย่างมาก สุดท้าย จึงได้ตัดสินใจใช้วิธีฉีดหลังการเชื่อมเพื่อยึดโครงสร้างเหล็ก วิธีฉีดหลังการเชื่อมนี้ใช้สำหรับยึดโครงสร้างเหล็ก นั่นคือ แผ่นเหล็กหกเหลี่ยมและแผ่นเหล็กทั้งหกแผ่นเข้ากับด้านล่างของคานเพื่อเสริมความแข็งแรงและเชื่อมเข้าด้วยกันเป็นชิ้นเดียว และสุดท้ายจึงฉีดกาวเพื่อให้ได้เหล็กเสริมความแข็งแรง

2.2 การขนถ่ายที่รองรับกระบอกสูบ

ก่อนการดึงเสา จะใช้แม่แรงและท่อเหล็กเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่เพื่อรองรับและขนถ่ายกระบอกสูบทั้งหกตัวในวงแหวนด้านใน (ดูรายละเอียดในรูปที่ 3) และติดตั้งชุดรองรับสองชุด (แม่แรงและท่อเหล็กเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่) ทั้งสองด้านของกระบอกสูบแต่ละอัน ท่อเหล็กสองเส้นระหว่างเสาทั้งสองถูกยึดด้วยโครงค้ำยันไขว้เพื่อให้ท่อเหล็กมีความมั่นคงในแนวนอน ปลายด้านบนและด้านล่างของท่อเหล็กถูกเชื่อมและปิดผนึกด้วยแผ่นเหล็กสี่เหลี่ยมขนาด 250x250 มม. หนา 8 มม. เพื่อเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างส่วนรองรับท่อเหล็กกับคานและแม่แรง หลังจากสร้างส่วนรองรับแล้ว เสาคอนกรีตจะถูกสกัดออก เพื่อลดความเสียหายต่อคานเดิมในกระบวนการรื้อถอนเสาคอนกรีต จะใช้สว่านกระแทกเพื่อเจาะคอนกรีตที่ด้านบนและด้านล่างของเสา (ประมาณ 10 ซม. ต่ออัน) จากนั้นจึงตัดคอนกรีตจากบนลงล่าง เมื่อตัดคอนกรีตออกแล้ว เหล็กเส้นของเสาเดิมจะถูกตัดออก

2.3. เหล็กเสริมคานติด

ที่จุดตัดของคานขวาง ให้ยึดแผ่นเหล็กหกเหลี่ยมสำเร็จรูปด้วยสลักเกลียวยึดติดกาว จากนั้นใช้สลักเกลียวยึดติดกาวเพื่อยึดแผ่นเหล็กทั้งหกแผ่นไว้ใต้คานแต่ละส่วน และในขณะเดียวกัน แผ่นเหล็กแต่ละแผ่นและแผ่นเหล็กหกเหลี่ยมจะถูกเชื่อมเข้าด้วยกันเป็นชิ้นเดียวกัน เว้นช่องว่างระหว่างแผ่นเหล็กและคานคอนกรีตหนา 3-5 มม. เชื่อมแผ่นเหล็กหกเหลี่ยมทั้งหกด้านเข้ากับแผ่นเหล็กของคานแต่ละส่วนตามลำดับ และยึดแผ่นเหล็กของคานแต่ละส่วนเข้ากับคานคอนกรีตด้วยสลักเกลียวยึดติดกาว ติดห่วงเหล็กรูปตัว "U" ไว้ที่ปลายทั้งสองข้างของคานแต่ละอันเพื่อยึดเพิ่มเติม

คำกล่าวสรุป

การรองรับเสาคอนกรีตโดยใช้เทคโนโลยีเหล็กยึดเกาะมีน้อย เนื่องจากแผ่นเหล็กมีความหนามาก จึงใช้วิธีฉีดเหล็กหลังการขึ้นรูป นอกจากนี้ แผ่นเหล็กยังมีความแข็งแรงมาก แทนที่จะซ้อนทับกันที่จุดตัด จะใช้แผ่นเหล็กหกเหลี่ยมที่จุดตัดเพื่อเชื่อมต่อแผ่นเหล็กทั้งหกแผ่นของคานแต่ละส่วนเข้าด้วยกันเป็นหนึ่งเดียว โครงการนี้ดำเนินการมานานกว่าครึ่งปีแล้ว และประสบกับพายุไต้ฝุ่นหลายครั้ง ไม่พบรอยแตกร้าวใหม่บนคานและเสา สภาพการทำงานอยู่ในเกณฑ์ดี จากการปฏิบัติงานจริงได้พิสูจน์แล้วว่าโครงการเสริมแรงของตัวอย่างนี้ประสบความสำเร็จ คาดการณ์ได้ว่าเทคโนโลยีเหล็กยึดเกาะจะถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้นในโครงสร้างคอนกรีต