การศึกษาพฤติกรรมกำลังรับแรงดัดของคานคอนกรีตเสริม Fiber Reinforced Polymer (FRP)

Abstract

งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาพฤติกรรมกำลังรับแรงดัดของคานคอนกรีตเสริมแท่ง FRP (Fiber reinfced Polymer) ที่แตกต่างกัน 2 ชนิด ได้แก่ GFRP (Glass fiber reinforced polymer) และ CFRP (Carbon fiber reinforced polymer) และพฤติกรรมกำลังรับแรงดันของคานคอนกรีตเสริมด้วยวัสดุเสริมแรงอื่น ๆ เช่น ลวดอัดแรงและลวดสลิงอัดแรงด้วย พร้อมทั้งทดสอบกำลังแรงอัด แรงดึง แรงดัด อัตราส่วนปัวซองค์และโมดูลัสยืดหยุ่นของคอนกรีตด้วย ตัวอย่างคานที่ทดสอบมีจำนวน 8 ตัว จากผลการทดลองพบว่า เมื่อใช้ปริมาณพื้นที่หน้าตัดวัสดุเสริมแรงที่เท่ากันแล้ว คานคอนกรีตเสริมเหล็กสามารถรับกำลังได้มากกว่าคานคอนกรีตเสริมเหล็กแท่ง FRP นอกจากนี้ คานคอนกรีตเสริมเหล็กสามารถรับกำลังและมีความเหนียวมากกว่าคานคอนกรีตที่เสริมลวดอัดแรงอย่างเดียวและลวดสลิงอัดแรงอย่างเดียว สุดท้ายพบว่า วิธีการคำนวณกำลังรับแรงดัดของคานคอนกรีตเสริมแท่ง FRP ซึ่งได้เสนอไว้ในบทความนี้ สามารถทำนายค่ากำลังรับแรงดัดของคอนกรีตเสริมแท่ง FRP ได้โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนอยู่ในเกณฑ์ที่น่าพอใจ This research is aimed to study the fiexural strength behavior of FRP-reinforced concrete beam with two types of FRP, which were GFRP (Glass fiber reinforced polymer) and CFRP (Carbon fiber reinforced polymer) and to study the flexural strength behavior of reinforced concrete beam with different reinforcing materials, such as PC were and PC strand. The compressive strength, tensile strength, flexural strength Poisson's ratio and modulus of elasticity of concrete were also investigated. Eight reinforced concrete beams were tested. From the experimental results, when area of reinforcing materials was kept constant it was found that reinforced concrete beam had higher flexural strength than FRP-reinforced concrete. Furthermore, reinforced concrete beam had higher flexural strength and ductility than PC wire-reinforced concrete beam and PC strand-reinforced concrete beam The proposed method for calculating the flexural strength of reinforced concrete beam with fiber at various states can predict the flexural strength of reinforced concrete beam with satisfactory error.