อัตราการทนไฟของคานคอนกรีตเสริมด้วยแท่งพอลิเมอร์เสริมเส้นใยแก้ว

บทความนี้ได้ศึกษาพฤติกรรมของคานระหว่างคานคอนกรีตเสริมเหล็ก และคานคอนกรีตเสริมด้วยแท่งพอลิเมอร์เสริมเส้นใยแก้วภายใต้สภาวะเพลิงไหม้โดยทำการทำสอบคานในห้องปฏิบัติการทั้งหมด 3 คาน รวมทั้งทำการศึกษาการทำนายการกระจายตัวอุณหภูมิภายในหน้าตัดผ่านแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ (โปรแกรม ANSYS) ทั้ง 2 มิติ และ 3 มิติ โดยในวิจัยนี้ มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาอัตราการทนไฟของโครงสร้างคานคอนกรีตเสริมเหล็กและคานคอนกรีตแท่งพอลิเมอร์เสริมเส้นใยแก้วที่สัมผัสความร้อนตามมาตรฐาน ISO 834 ภายใต้เกณฑ์อุณหภูมิวิกฤติ โดยการทดสอบนำคานไปให้ความร้อนที่ระยะเวลา 3 ชั่วโมงโดยผลการทดสอบประกอบด้วยการกระจายตัวอุณหภูมิภายในหน้าตัดคานและลักษณะการวิบัติผลการทดสอบพบว่าคานคอนกรีตเสริมเหล็กมีอัตราการทนไฟได้ดีกว่าคานคอนกรีตเสริมด้วยแท่งพอลิเมอร์เสริมเส้นใยแกล้วสำหรับการพิจรณาภายใต้เกณฑ์อุณหภูมิวิกฤติโดยอุณหภูมิวิกฤติที่ใช้ในงานวิจัยนี้คือ 593°C สำหรับเหล็ก (ASCE MANUAL (1992)) และ 300°C สำหรับแท่งพอลิเมอร์เสริมเส้นใยแก้ว (Kodur และคณะ(2013)) สำหรับผลการวิเคราะห์อุณหภูมิพบว่าการวิเคราะห์แบบ 2 มิติ และ 3 มิติ มีค่าเท่ากันและใกล้เคียงกับผลการทดสอบนอกจากนี้งานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลกระทบของคุณสมบัติการนำความร้อนของคอนกรีต ประกอบด้วย สภาพการนำความร้อนที่ขอบเขตบน และขอบเขตล่าง ความร้อนจำเพาะที่ค่าความชื้นที่ 0% 1.5% 3% ที่ระยะหุ้ม 20 30 40 50 60 70 80 90 และ100 (มม.) และคุณสมบัติเชิงความร้อนของคอนกรีตต่างๆ คือ EN-1992-1-2 (2004), ASCE MANUAL (1992) และ Kodur and Sultan(2014) จากผลการวิเคราะห์พบว่าผลการวิเคราะห์ที่ได้ที่สภาพการนำความร้อนที่ขอบเขตล่างมีอัตราการทนไฟมากกว่าที่ขอบเขตบน อัตราการทนไฟที่เพิ่มมากขึ้นตามความชื้นที่เพิ่มมากขึ้น แต่ค่าที่เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยไม่ส่งผลต่ออัตราการทนไฟที่เกิดขึ้น และที่ระยะหุ้มคอนกรีตที่เพิ่มขึ้นทำให้ค่าอัตราการทนไฟเพิ่มขึ้นดังนั้นระยะหุ้มคอนกรีตมีผลต่ออัตราการทนไฟมากที่ จากผลการวิเคราะห์ที่ผลกระทบของความร้อนตามคุณสมบัติของคอนกรีตที่แตกต่างกันมีค่าใกล้เคียงกัน