พฤติกรรมการรับแรงอัดของเสาคอนกรีตเสริมด้วยแท่งพอลิเมอร์เสริมเส้นใยแก้วเสริมกำลังด้วยแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์

งานวิจัยฉบับนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมของเสาคอนกรีตเสริมแรงด้วยแท่งพอลิเมอร์เส้นใยแก้ว (Glass Fiber Reinforced Polymer; GFRP) ซึ่งได้รับการเสริมเพิ่มเติมด้วยการพันโอบรัดภายนอกด้วยแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอน (Carbon Fiber Reinforced Polymer;CFRP) ภายใต้แรงอัดตรงศูนย์และแรงอัดเยื้องศูนย์ โดยเปรียบเทียบกับเสาคอนกรีตเสริม GFRP ที่ไม่ได้พัน CFRP เพื่อประเมินลักษณะพฤติกรรมการวิบัติ กำลังรับแรงอัดสูงสุด ความสามารถในการเสียรูป และการมีส่วนร่วมของแท่ง GFRP ตามแนวยาวและปลอกทางขวาง รวมถึงลักษณะโค้งปฏิสัมพันธ์ระหว่างกำลังรับแรงอัดและโมเมนต์ดัด (P–M interaction diagrams)การศึกษาครอบคลุมตัวแปรสำคัญ ได้แก่ ระยะห่างของปลอก GFRP ทางขวาง (3080 และ 200 มม.) และจำนวนชั้นของแผ่น CFRP ที่ใช้พันรัด (3 5 และ 7 ชั้น) ผลการทดสอบชี้ให้เห็นว่า การลดระยะห่างของปลอกทางขวาง และการเพิ่มจำนวนชั้นของแผ่น CFRP ส่งผลให้เสาสามารถพัฒนาค่าหน่วยความเครียดของแท่งแท่งพอลิเมอร์เส้นใยแก้ว ตามแนวยาวและปลอกทางขวางได้สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ นำไปสู่การเพิ่มทั้งกำลังรับแรงอัดและความเหนียวขององค์อาคารโดยเฉพาะเสาที่ใช้ปลอกถี่ร่วมกับการพัน CFRP แสดงพฤติกรรมที่มีความเหนียวสูงอย่างชัดเจนนอกจากนี้ ยังพบว่าการใช้ค่าหน่วยความเครียดของแท่ง GFRP ตามแนวยาวเท่ากับ 0.005 สามารถใช้ในการประมาณพฤติกรรมของเสาคอนกรีตเสริม GFRP ที่ได้รับการพัน CFRP และใช้ระยะห่างของปลอกทางขวางที่ 80 มม. ได้อย่างแม่นยำและมีประสิทธิภาพ ในทางกลับกัน สำหรับตัวอย่างที่มีระยะห่างของปลอกกว้างถึง 200 มม. ซึ่งมีการโอบรัดจากปลอกทางขวางต่ำ แม้จะได้รับการพันรัดรอบด้วย CFRP แล้วก็ตาม พบว่าการใช้ค่าหน่วยความเครียดของ GFRP ตามแนวยาวเท่ากับ 0.003 ในแบบจำลอง ให้ผลลัพธ์ที่สอดคล้องกับค่าทดสอบได้ดีกว่า ผลการศึกษาเหล่านี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการพัฒนาแบบจำลองทำนายพฤติกรรมของเสาคอนกรีตเสริม GFRP ที่ได้รับการพันCFRP ได้อย่างเหมาะสม ทั้งในด้านความแม่นยำและความปลอดภัยเชิงวิศวกรรม