Study on the Behavior of Ancient Masonry Wall Retrofitted using Fiber Reinforced Polymer (FRP) Under Lateral Cyclic Load

โดย ชินโชติ บรรจงปรุ และหมิง จิ๋ง

ปี 2556

วารสารวิศวกรรมศาสตร์ ราชมงคลธัญบุรี. ปีที่ 11, ฉบับที่ 2 (ก.ค. – ธ.ค. 2556), หน้า 59-68

บทคัดย่อ (Abstract)

โบราณสถานในประเทศไทยเป็นสิ่งก่อสร้างที่มีอารยะธรรมมาช้านาน ส่วนใหญ่จะใช้อิฐเป็นวัสดุก่อสร้างหลักด้วยลักษณะของโครงสร้างเป็นผนังอิฐก่อและไม้ได้คำนึกถึงเรื่องการรับแรงดันด้านข้างหรือแรงสั่นสะเทือนการต้านทานแรงดัดสั่นสะเทือนทางด้านข้างจึงไม่สามารถที่จะต้านทานได้ดีพอทำให้เกิดความชำรุดเสียหายได้ง่าย อันอาจจะนำไปสู่การวิบัติได้ในที่สุด การศึกษาพฤติกรรมการรับแรงสั่นสะเทือนทางด้านข้างผนังอิฐก่อโบราณ โดยเสริม Fiber-Reinforced Polymer (FRP) เพื่อกำหนดความสามารถในการรับแรงดันทางด้านข้าง หรือแรงสั่นสะเทือนในผนังอิฐก่อโบราณได้เพื่อเป็นข้อมูลในการบูรณะซ่อมแซมโบราณสถานหรือในงานที่จะต้องก่อสร้างขึ้นใหม่เพื่อเพิ่มเติมจากของเก่าที่มีอยู่ให้มีความสมบูรณ์โดยทดสอบผนังอิฐก่อโบราณตัวอย่าง จำนวน 4 ตัวอย่าง ขนาด 1.50×1.50×0.60 ม. แบ่งออกเป็นผนังตัวอย่างที่ไม่เสริมวัสดุ FRP จำนวน 1 ตัวอย่าง ผนังตัวอย่างเมื่อเกิดการวิบัติ และซ่อมแซมด้วย FRP จำนวน 1 ตัวอย่าง ผนังตัวอย่างเสริมด้วย FRP ร้อยละ 40 ของพื้นที่ผิวหนัง ในแนวกากบาท 1 ด้าน จำนวน 1 ตัวอย่าง ผนังตัวอย่างเสริมด้วย FRP ร้อยละ 40 ของพื้นที่ผิวผนังเป็นแถบตารางแนวตั้งและแนวนอน 1 ด้าน จำนวน 1 ตัวอย่าง โดยให้แรงกระทำด้านข้างแบบซ้ำไปซ้ำมา จนผนังตัวอย่างไม่สามารถรับแรงกระทำได้อีก ผลการทดสอบดังกล่าวพบว่า ผนังตัวอย่างที่ไม่เสริมวัสดุ FRP สามารถรับแรงกระทำด้านข้างได้สูงสุด 16.00 กิโลนิวตัน ผนังตัวอย่างเมื่อเกิดการวิบัติ และซ่อมแซมด้วย FRP สามารถรับแรงกระทำด้านข้างได้สูงสุด 25.00 กิโลนิวตัน ผนังตัวอย่างเสริมด้วย FRP ร้อยละ 40 ของพื้นที่ผิวผนัง ในแนวกากบาท 1 ด้าน สามารถรับแรงกระทำด้านข้างได้สูงสุด 50.87 กิโลนิวตัน ผนังตัวอย่างเสริมด้วย FRP ร้อยละ 40 ของพื้นที่ผิวผนัง เป็นแถบตารางแนวตั้งและแนวนอน 1 ด้าน สามารถรับแรงกระทำด้านข้างได้สูงสุด 22.61 กิโลนิวตัน จึงสรุปได้ว่า ผนังตัวอย่างเสริมด้วย FRP ร้อยละ 40 ของพื้นที่ผิวผนัง ในแนวกากบาท 1 ด้าน สามารถรับแรงกระทำด้านข้างได้สูงสุด จากผลการวิจัยนี้ทำให้ได้แนวทางในการพัฒนาการรับแรงกระทำด้านข้างแบบซ้ำไปซ้ำมาเสริมด้วย FRP ต่อไป

Thai ancient architecture has been constructed fora long time. Principally, The architectures were made from wall constructed by bricks. They were constructed without calculated with lateral load, and impact load. It was ready to fall down because it could not resist to pressure of side impact to the wall. The studied of side impact of a wall constructed by brick of historic ancient by using Fiber-Reinforced Polymer (FRP) will specified the ability of resistant for compressive pressure to the impact on the side of the wall It is the important data to restore historic ancient, and in case of innovate to add more perfection of the architect. There are four ancient walls sample testing, size 1.50x 1.50xO.60 m. the first wall without FRP reinforce , the second wall after failure fixed with FRP reinforce, the third wall reinforce 40% of the wall’s surface with diagonal FRP’s sheets. The fourth wall reinforce 40%ofthe wall’s surface with vertical and horizontal FRP’s strips. Which all of them under lateral cyclic load until the walls fall down. The test results showed that the wall without FRP reinforce has resist to the wall ‘s side maximum load to 16.00 kN. And after the wall failure were fixed with FRP reinforce has resist to the wall ‘s side maximum load to 25.00 kN. The third wall reinforce 40% of the wall surface with diagonal FRP’s strips has resist of the wall side maximum load to 50.87 kN. The fourth wall reinforced 40%of the wall ‘s surface with vertical and horizontal FRP’s strips has resist of the wall side maximum load to 22.6 1 kN. Then can summarize that the ancient masonry wall specimen reinforced 40% of the wall surface with diagonal FRP’s strips has resist of the wall side maximum lateral cyclic load. From this research result make the guidelines in the future development of Retrofitted using FRP under lateral cyclic load.

Download : การศึกษาพฤติกรรมของผนังอิฐก่อโบราณเสริมด้วย Fiber-Reinforced Polymer (FRP)