หน้าแรก · งานโครงสร้าง · Helix Anti-bursting
Helix Anti-bursting เหล็กเสริมรอบหัวสมอ
บริเวณถ่ายแรงที่หัวสมอเป็นจุดวิกฤตที่สุดของงานโพสต์เทนชัน เพราะถ้าวิบัติจะสูญเสียแรงอัดในลวด และแก้ไขภายหลังได้ยากและแพงมาก
สรุปสั้น ๆ
การอัดแรงของพื้นโพสต์เทนชันอาศัยการถ่ายแรงจากลวดอัดแรงเข้าสู่คอนกรีตผ่านหัวสมอ แรงอัดขนาดใหญ่ถูกถ่ายลงบนพื้นที่หน้าตัดเล็ก ๆ ทำให้เกิดแรงดึงตามขวางรอบหัวสมอ ซึ่งเป็นสาเหตุของการแตกร้าวแบบระเบิด จึงต้องเสริมเหล็กรอบบริเวณนี้
เหล็กเสริมมีหลายรูปแบบ ทั้งแบบ U-bar แบบปลอก และแบบเกลียว งานวิจัยเปรียบเทียบพบว่าชนิดเกลียวสี่เหลี่ยมรับแรงได้ดีที่สุด และเป็นแบบที่เราผลิตและจำหน่าย
กลไกของปัญหา
แรงที่ถ่ายเข้าสู่คอนกรีตทำให้เกิดทั้งแรงอัดและแรงดึงพร้อมกัน และแรงดึงคือตัวที่ทำให้เกิดปัญหา
แรงอัดกระจุกที่พื้นที่เล็ก
ที่ปลายดึงลวด แรงถูกถ่ายผ่านการกดโดยตรงของหัวสมอลงบนคอนกรีต ส่วนที่ปลายตาย แรงถ่ายด้วยแรงยึดเหนี่ยวตามความยาวลวดที่เปิดออก
เกิดแรงดึงตามขวาง
เมื่อแรงอัดกระจายออกจากจุดกดเข้าสู่หน้าตัดเต็ม จะเกิดแรงดึงตั้งฉากกับทิศทางของแรง เรียกว่าแรงระเบิด ซึ่งคอนกรีตรับได้น้อยมาก
ถ้าไม่เสริมเหล็ก จะแตกตามแนวลวด
ผลการทดสอบแสดงว่าตัวอย่างที่ไม่มีเหล็กเสริมจะเกิดรอยแตกตามแนวลวดแล้วขยายจนวิบัติแบบระเบิดอย่างฉับพลัน
images/structural/helix-anchor.jpg
ทำไมถึงเลือกชนิดเกลียวสี่เหลี่ยม
มีงานวิจัยเปรียบเทียบเหล็กเสริมรอบหัวสมอสามชนิดในเงื่อนไขเดียวกัน ซึ่งให้ผลที่ต่างกันอย่างชัดเจน
งานวิจัยเปรียบเทียบชนิดเหล็กเสริม
คณะผู้วิจัยจาก Griffith School of Engineering มหาวิทยาลัย Griffith ประเทศออสเตรเลีย ทดสอบแผ่นพื้นโพสต์เทนชันหนา 150 มม. ขนาด 400 × 1000 มม. จำนวน 8 แผ่น ด้วยเหล็กเสริมสามชนิดและกำลังคอนกรีตสองระดับ ทดสอบดึงลวดถึง 95 เปอร์เซ็นต์ของกำลังรับแรงดึง
| ชนิดเหล็กเสริม | แรงสูงสุดที่รับได้ | ผล |
|---|---|---|
| เกลียวสี่เหลี่ยม | 525 kN ทั้งสองระดับกำลังคอนกรีต | ผ่านเกณฑ์ ชนิดเดียวที่รับแรงสูงสุดได้ |
| เกลียวกลม | 416 kN ที่คอนกรีต 27 MPa และ 448 kN ที่ 32 MPa | ไม่ผ่าน วิบัติแบบระเบิดฉับพลัน |
| U-bar | 317 kN ที่ 27 MPa และ 416 kN ที่ 32 MPa | ไม่ผ่าน วิบัติที่แรงใกล้เคียงกับตัวอย่างที่ไม่เสริมเหล็กเลย |
ที่มา Chowdhury, Loo และ Wallbank, Effectiveness of different types of anti-burst reinforcements for anchorage zones of post-tensioned concrete slabs, Revista Ciências Exatas, ปีที่ 12 ฉบับที่ 2 หน้า 161–167 ปี 2006 เอกสารต้นฉบับมีลิขสิทธิ์ของผู้จัดพิมพ์ เราไม่เผยแพร่ตัวเอกสาร
ข้อสังเกตที่มีค่าจากงานวิจัยนี้คือ U-bar ให้ผลใกล้เคียงกับการไม่เสริมเหล็กเลย ผู้วิจัยอธิบายว่าน่าจะเป็นเพราะวางใกล้ผิวรับแรงเกินไป และไม่ได้ผูกยึดกันจึงไม่ให้การเสริมกำลังในสองแกน ซึ่งเป็นบทเรียนเรื่องรายละเอียดการวาง ไม่ใช่แค่เรื่องปริมาณเหล็ก
ผลทดสอบผลิตภัณฑ์ของเรา
ศูนย์วิเคราะห์ทดสอบวัสดุและบริการวิชาการทางวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ทดสอบเหล็กเสริมเกลียวสี่เหลี่ยมของบริษัท เมื่อเดือนธันวาคม 2562
| ตัวอย่าง | ขนาดชิ้นทดสอบ | ระดับแรงที่ทดสอบ | ผล |
|---|---|---|---|
| หัวสมอ 5BS13 สำหรับลวด 12.7 มม. จำนวน 5 เส้น | 180 × 500 × 1600 มม. | 85% ของกำลังรับแรงดึงสูงสุด แรงดึง 16 ตันต่อเส้น | ไม่พบรอยแตกร้าวหรือความเสียหาย ไม่มีรอยแตกตามแนวลวด ไม่วิบัติแบบระเบิด |
| หัวสมอ 3BS13 สำหรับลวด 12.7 มม. จำนวน 3 เส้น | 150 × 400 × 1600 มม. | 85% ของกำลังรับแรงดึงสูงสุด แรงดึง 16 ตันต่อเส้น | ไม่พบรอยแตกร้าวหรือความเสียหาย ไม่มีรอยแตกตามแนวลวด ไม่วิบัติแบบระเบิด |
images/structural/helix-test.jpg
คอนกรีตที่ใช้มีกำลังอัด 320 กก./ตร.ซม. ที่อายุ 28 วัน สูตรอัดแรงได้ที่ 3 วัน หล่อเมื่อ 22 พฤศจิกายน 2562 ทดสอบเมื่อ 26 พฤศจิกายน 2562 สำเนารายงานฉบับเต็มขอได้จากเรา
ข้อมูลผลิตภัณฑ์และการวาง
รูปแบบมาตรฐานอ้างอิงแนวทางของ Post-Tensioning Institute of Australia สำหรับระบบพื้นทั่วไป ส่วนโครงการเฉพาะให้วิศวกรผู้ออกแบบกำหนด
images/structural/helix-layout.jpg
| ระบบลวด | ขนาดเหล็ก | ระยะเกลียว | จำนวนรอบ | ขนาด X | ขนาด Y |
|---|---|---|---|---|---|
| ถึง 5 × 12.7 มม. | R10 | 60 มม. | 5 รอบ | 260 มม. | 100 มม. |
| ถึง 5 × 15.2 มม. | N10 | 60 มม. | 7 รอบ | 300 มม. | 110 มม. |
สิ่งที่เหล็กเสริมชนิดนี้ไม่ได้ครอบคลุม
เหล็กเสริมรอบหัวสมอออกแบบมาสำหรับแรงระเบิดหลักเท่านั้น ต้องเสริมด้วยเหล็กขอบและเหล็กเสริมอื่นตามการออกแบบ โดยเฉพาะตามแนวขอบแผ่นพื้นที่ควรมี U-bar หรือ L-bar ร่วมกับเหล็กตามยาว เพื่อควบคุมแรงดึงระหว่างหัวสมอและเสริมกำลังบริเวณที่ไม่ได้รับแรงอัดระหว่างหัวสมอ
ข้อจำกัดเรื่องความหนาพื้น
สำหรับพื้นบางที่ระยะหุ้มไม่พอให้ใส่โครงเกลียวได้ เช่น พื้นที่บางกว่า 160 มม. ในสภาพแวดล้อมภายนอก ต้องออกแบบเหล็กเสริมเฉพาะกรณี ไม่ควรใช้รูปแบบมาตรฐาน
ต้องให้วิศวกรของโครงการเป็นผู้กำหนด
รายละเอียดการเสริมเหล็กในบริเวณนี้มีผลต่อความปลอดภัยโดยตรง เราจัดหาอุปกรณ์และให้ข้อมูลทางเทคนิค แต่การกำหนดขนาดและรายละเอียดต้องเป็นการตัดสินใจของวิศวกรผู้ออกแบบโครงการร่วมกับผู้ให้บริการระบบอัดแรง
เอกสารสำหรับผู้ออกแบบและผู้รับเหมา
- ข้อมูลผลิตภัณฑ์และรูปแบบมาตรฐานที่มีจำหน่าย
- รายงานผลทดสอบจากมหาวิทยาลัยมหิดลฉบับเต็ม พร้อมแบบชิ้นทดสอบ
- ข้อมูลอ้างอิงงานวิจัยเปรียบเทียบชนิดเหล็กเสริม
- รายละเอียดการวางสำหรับปลายดึงและปลายตาย
บทความวิจัยและมาตรฐานที่อ้างถึงเป็นเอกสารมีลิขสิทธิ์ของผู้จัดพิมพ์และสมาคมผู้จัดทำ เราให้ข้อมูลอ้างอิงเพื่อให้ผู้สนใจไปหาต้นฉบับได้ แต่ไม่เผยแพร่ตัวเอกสาร
ขอราคาและปริมาณสำหรับโครงการของคุณ
แจ้งระบบอัดแรงที่ใช้ จำนวนหัวสมอแต่ละชนิด และความหนาพื้น เราจะเสนอรูปแบบและราคาให้