การเปรียบเทียบรูปแบบการเสริมกำลังเสาสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กภายใต้แรงแบบวัฏจักร

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของเสาสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กภายใต้แรงแบบวัฏจักร โดยวิธีการเสริมกำลังกับเสาสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่ได้เสริมกำลังโดยใช้โปรแกรมสำหรับวิเคราะห์งานทางวิศวกรรมด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ขั้นตอนการศึกษาเริ่มจากการตรวจสอบความถูกต้องและความน่าเชื่อถือของแบบจำลองที่สร้างขึ้น โดยเทียบอิงกับผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการของเสาสะพานคอนกรีตเสริมเหล็ก ขนาดหน้าตัดของเสารูปสี่เหลี่ยม กว้าง 0.4 เมตร ยาว 0.4 เมตร และมีความสูง 1.35 เมตร เหล็กเสริมตามยาวเป็นเหล็กข้ออ้อยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 13 มิลลิเมตร 16 เส้น เหล็กเสริมตามขวางเป็นเหล็กข้ออ้อย ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มิลลิเมตร มีระยะห่างทุก ๆ 50 มิลลิเมตร ตามแนวขวางของเสา เมื่อผลการวิเคราะห์ด้วยแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์มีความสอดคล้องกับผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการแล้ว ได้นำแบบจำลองดังกล่าวไปปรับระยะเรียงเหล็กเสริมตามขวางให้เป็นเสาปกติทั่วไป หลังจากนั้นจึงทำการเสริมกำลังใน 4 รูปแบบ คือ การเสริมกำลังเสาด้วยแจ๊กเก็ตคอนกรีตเสริมเหล็ก การเสริมกำลังเสาด้วยแผ่นเหล็ก การเสริมกำลังเสาด้วยแผ่นโพลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอน และการเสริมกำลังเสาด้วยการเพิ่มความถี่เหล็กปลอก จากผลการวิเคราะห์ที่ได้จากแบบจำลองพบว่าการเสริมกำลังเสามีผลให้เสาสามารถรับแรงด้านข้างได้มากขึ้น นอกจากนี้ยังพบว่าการเสริมกำลังเสาด้วยวิธีที่ต่างกันจะให้ค่ากำลังรับแรงต่างกัน โดยเรียงลำดับจากมากไปน้อยดังนี้ วิธีการเสริมกำลังเสาด้วยแผ่นเหล็กวิธีการเสริมกำลังเสาด้วยแผ่นโพลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอน วิธีการเสริมกำลังเสาด้วยแจ๊กเก็ตคอนกรีตเสริมเหล็ก และวิธีการเสริมกำลังเสาด้วยการเพิ่มความถี่เหล็กปลอก โดยเสาที่เสริมกำลังด้วยแผ่นเหล็กรับแรงได้มากสุด 165.74 กิโลนิวตัน ซึ่งประสิทธิภาพการเสริมกำลังเพิ่มขึ้นถึง 61.35%เทียบกับเสาคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่มีการเสริมกำลัง