นวัตกรรมระบบเสริมกำลังต้นทุนต่ำสำหรับโครงสร้างคอนกรีตโดยการใช้เหล็กเหนี่ยวอัดแรงโอบรัดรอบภายหลัง
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาเทคนิคการเสริมกำลังโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก (RC) ที่มีข้อบกพร่อง โดยใช้ระบบการรัดด้วยเหล็กอัดแรงภายหลัง (Post-Tensioned Metal Strapping - PTMS) ซึ่งเป็นวิธีการที่ดัดแปลงมาจากเทคนิคการรัดในอุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ จุดเด่นของงานวิจัยคือการนำเสนอวิธีการเสริมกำลังที่ประหยัดต้นทุนและรวดเร็ว เหมาะสำหรับโครงสร้างคอนกรีตที่มีความแข็งแรงต่ำหรือมีข้อบกพร่องทางการออกแบบและการก่อสร้าง โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย เช่นในพื้นที่ชนบทของประเทศไทย
งานวิจัยแบ่งการทดสอบออกเป็น 3 ระยะ ระยะแรกเน้นการทดสอบในระดับจุลภาคและมหภาค เพื่อยืนยันประสิทธิภาพของเทคนิค PTMS ในการเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียวของคอนกรีตภายใต้แรงอัดและแรงดัด โดยใช้ตัวอย่างคอนกรีตทรงกระบอกและทรงลูกบาศก์ที่ถูกยึดด้วยแถบเหล็กแผ่นบางแต่มีความต้านทานแรงดึงสูง การทดสอบนี้จะช่วยให้เข้าใจพฤติกรรมของวัสดุและการทำงานของเทคนิค PTMS ในระดับพื้นฐาน
ระยะที่สองมุ่งศึกษาความเปราะบางของโครงสร้าง RC ที่มีคุณภาพต่ำและการออกแบบที่ไม่เหมาะสม โดยเฉพาะที่จุดต่อและเสา งานวิจัยจะพัฒนาเทคนิคการประเมินความเสียหายของโครงสร้างเหล่านี้ และศึกษาประสิทธิภาพของเทคนิค PTMS ในการเสริมกำลังส่วนประกอบต่างๆของโครงสร้าง เช่น การแก้ปัญหาการทาบเหล็กเสริมที่ไม่เพียงพอ ซึ่งเป็นปัญหาที่พบบ่อยในโครงสร้างที่มีคุณภาพต่ำ
ระยะที่สามเป็นการทดสอบในระดับโครงสร้าง โดยใช้แบบจำลองโครงข้อแข็ง (full-scale moment resistant RC frames) ที่สร้างจากคอนกรีตที่มีความแข็งแรงต่ำและมีข้อบกพร่องทางการออกแบบ แบบจำลองจะถูกทดสอบภายใต้แรงกระทำซ้ำๆ เพื่อจำลองสภาวะแผ่นดินไหว ทั้งในสภาวะปกติและสภาวะที่ได้รับความเสียหายก่อนแล้ว การทดสอบนี้จะประเมินประสิทธิภาพของเทคนิค PTMS ในการปรับปรุงพฤติกรรมการรับแรงสั่นสะเทือนของโครงสร้าง และเปรียบเทียบผลลัพธ์กับมาตรฐาน Eurocodes 8 นอกจากนี้ ยังมีการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อจำลองพฤติกรรมของโครงสร้างและประเมินประสิทธิภาพของการเสริมกำลังด้วยเทคนิค PTMS โดยใช้ข้อมูลจากแผ่นดินไหวในประเทศไทย เพื่อให้ผลการวิจัยมีความสอดคล้องกับสภาพจริงในประเทศไทย
งานวิจัยนี้มีจุดแข็งคือการนำเสนอวิธีการเสริมกำลังโครงสร้างคอนกรีตที่ประหยัดต้นทุน เหมาะสำหรับการใช้งานในโครงสร้างที่มีปัญหาคุณภาพ และสามารถนำไปใช้แก้ปัญหาโครงสร้างที่เสียหายได้อย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม ยังจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อพัฒนาแนวทางการออกแบบที่แม่นยำยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโครงสร้างที่มีความซับซ้อน และเพื่อให้แน่ใจว่าเทคนิค PTMS สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในสถานการณ์ต่างๆ
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมการก่อสร้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้รับเหมางานซ่อมแซมและเสริมกำลังโครงสร้าง บริษัทวิศวกรรมที่ให้บริการตรวจสอบและออกแบบโครงสร้าง และผู้ผลิตวัสดุสำหรับการเสริมกำลังโครงสร้าง เหตุผลก็เพราะงานวิจัยนี้เสนอวิธีการเสริมกำลังโครงสร้างที่ประหยัดต้นทุน รวดเร็ว และเหมาะสำหรับโครงสร้างคอนกรีตที่มีข้อบกพร่อง ซึ่งเป็นปัญหาที่พบได้บ่อยในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง เทคนิค PTMS สามารถนำไปใช้ได้ทั้งในงานซ่อมแซมโครงสร้างเก่าและการเสริมกำลังโครงสร้างใหม่ เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความปลอดภัย นอกจากนี้ งานวิจัยนี้ยังสามารถช่วยลดต้นทุนในการซ่อมแซมและเสริมกำลังโครงสร้าง ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะกับวิศวกรโยธา วิศวกรโครงสร้าง นักวิจัยด้านวิศวกรรม และผู้ควบคุมงานก่อสร้าง เหตุผลคือ งานวิจัยนี้ให้ความรู้และทักษะในการประเมิน ออกแบบ และดำเนินการเสริมกำลังโครงสร้างคอนกรีต โดยเฉพาะในกรณีที่มีข้อบกพร่อง วิศวกรโยธาและวิศวกรโครงสร้างสามารถนำความรู้จากงานวิจัยนี้ไปใช้ในการออกแบบและควบคุมงานก่อสร้าง เพื่อสร้างโครงสร้างที่แข็งแรงและปลอดภัย นักวิจัยด้านวิศวกรรมสามารถใช้ผลการวิจัยนี้เป็นพื้นฐานในการพัฒนาเทคนิคการเสริมกำลังโครงสร้างที่ดียิ่งขึ้น ส่วนผู้ควบคุมงานก่อสร้างสามารถใช้ความรู้จากงานวิจัยนี้เพื่อควบคุมคุณภาพของงานก่อสร้างและตรวจสอบความปลอดภัยของโครงสร้าง
| รหัสโครงการ : | 12603 |
| หัวหน้าโครงการ : | รศ.ดร. ทนงศักดิ์ อิ่มใจ |
| ปีงบประมาณ : | 2563 |
| หน่วยงาน : | มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์ |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิศวกรรมและเทคโนโลยี |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | This project aims to develop innovative solutions to strengthen deficient RC members by utilizing the “strapping” system used in the packaging/manufacturing industry for deficient RC elements in harsh environmental conditions. This will be achieved through the following objectives (Obj): Obj 1. Confirm through a comprehensive multi-scale test programme that the technique can be applied for the repair and strengthening of concrete members under axial load and bending. Obj 2. Investigate the vulnerability of substandard RC structures suffering from low strength concrete and poor detailing of joints and columns and contribute towards the development of assessment techniques. Obj 3. Evaluate the efficiency of different strengthening configurations using ductile Post-tensioned Metal Strapping (PTMS) technique to improve the strength and deformability of low strength concrete members Obj 4. Evaluate the efficiency bond performance of substandard lap splices. Different strengthening configurations using Post-tensioned Metal Strapping (PTMS) technique will be examined towards to an improvement of bond characteristics of low strength concrete members Obj 5. Evaluate the efficiency of different strengthening configurations using PTMS technique to improve the cyclic behaviour of full-scale substandard moment resistant RC frames (in pre-damaged and post-damaged conditions) as those typically found in the rural areas of Thailand. Obj 6. Disseminate the project scientific and technological findings through workshops (Strengthen collaboration with UK, Warwick-Walailak) and training to local engineers in Thailand. |
รศ.ดร. ทนงศักดิ์ อิ่มใจ. (2563). นวัตกรรมระบบเสริมกำลังต้นทุนต่ำสำหรับโครงสร้างคอนกรีตโดยการใช้เหล็กเหนี่ยวอัดแรงโอบรัดรอบภายหลัง. มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์. .
รศ.ดร. ทนงศักดิ์ อิ่มใจ. 2563. "นวัตกรรมระบบเสริมกำลังต้นทุนต่ำสำหรับโครงสร้างคอนกรีตโดยการใช้เหล็กเหนี่ยวอัดแรงโอบรัดรอบภายหลัง". มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์. .
รศ.ดร. ทนงศักดิ์ อิ่มใจ. "นวัตกรรมระบบเสริมกำลังต้นทุนต่ำสำหรับโครงสร้างคอนกรีตโดยการใช้เหล็กเหนี่ยวอัดแรงโอบรัดรอบภายหลัง". มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์, 2563. .
รศ.ดร. ทนงศักดิ์ อิ่มใจ. นวัตกรรมระบบเสริมกำลังต้นทุนต่ำสำหรับโครงสร้างคอนกรีตโดยการใช้เหล็กเหนี่ยวอัดแรงโอบรัดรอบภายหลัง. มหาวิทยาลัยวลัยลักษณ์; 2563. .