การศึกษากำลังต้านทานแรงฉุดของเหล็กเสริมกำลังแบกทานในคอนกรีตมวลเบา สำหรับการออกแบบโครงสร้างเสริมกำลังทางดิน

บทคัดย่อ

บทความนี้ ศึกษากลไกการต้านทานแรงฉุดของเหล็กเสริมกำลังแบกทาน (Bearing reinforcement) ฝังในคอนกรีตมวลเบา (Light weight cellular concrete; LCC) เหล็กเสริมกำลังแบกทานถูกใช้เป็นวัสดุเสริมกำลังทางดิน ประกอบด้วยเหล็กเสริมกำลังตามยาว (longitudinal member) คือ เหล็กข้ออ้อย (Deformed bar) และเหล็กเสริมกำลังตามขวาง (transverse members) คือ เหล็กฉาก (Equal angle steel) ปัจจุบัน การประยุกต์ใช้ LCC เป็นวัสดุทดแทนวัสดุถม (Backfill) สำหรับโครงสร้างเสริมกำลังทางดิน เนื่องจาก น้ำหนักเบาและกำลังรับแรงอัดสูง เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุดินถม การทดสอบหากำลังรับแรงฉุดของวัสดุเสริมกำลังแบกทาน ประกอบด้วยเหล็กเสริม 3 ลักษณะ คือ เหล็กเสริมกำลังตามยาวไม่มีเหล็กเสริมตามขวาง (เหล็กข้ออ้อยขนาด 16 มิลลิเมตร ความยาวฝัง 1,100 มิลลิเมตร) และเหล็กเสริมกำลังแบกทานที่มีเหล็กเสริมกำลังตามยาวที่มีเหล็กเสริมตามขวางจำนวน 1 และ 2 ชิ้น (เหล็กฉากขนาด 25.40 มิลลิเมตร ความยาวเหล็กฉาก 150 มิลลิเมตร) การทดสอบกำลังรับแรงฉุดของเหล็กเสริมกำลังแบกทานใน LCC ที่มีค่าหน่วยน้ำหนักอยู่ในช่วงระหว่าง 600-1,650 กิโลนิวตันต่อลูกบาศก์เมตร กำลังต้านทานแรงฉุดรวม (Total pullout resistance) เป็นผลรวมระหว่าง แรงเสียดทานและแรงแบกทานของเหล็กตามยาวและเหล็กตามขวาง ตามลำดับ ความสัมพันธ์ของกำลังรับแรงอัดประลัยกับหน่วยน้ำหนักของ LCC แสดงในฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียล รูปแบบการวิบัติของเหล็กเสริมกำลังแบกทานภายในการฉุด ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นและค่ากำลังของคอนกรีตมวลเบา