ท่อ PE ที่เต็มไปด้วยคอนกรีตจะเป็นเสาหลักที่ดีหรือไม่

ความคิดที่โผล่ขึ้นมาในหัวของฉันฉันไม่รู้วิศวกรรมโครงสร้าง / โยธาเพียงพอที่จะรู้ว่ามันดีจากมุมมองทางเทคนิคหรือไม่

ใช้ท่อโพลีเอธิลีน (PE) หนึ่งชิ้นเติมด้วยคอนกรีตปล่อยให้คอนกรีตผูกเข้าด้วยกัน ความเข้าใจของฉันคือว่าภายใต้การบีบอัดเสาคอนกรีต (หรืออื่น ๆ ) จะ 'ต้องการ' ที่จะแยกออกจากกันในระนาบ 45 °ไปยังทิศทางของการบีบอัด นี่คือการเคลื่อนไหวออกไปด้านนอก แรงเฉือนนี้สามารถถูกบรรจุไว้ในท่อโดยรอบเนื่องจาก PE ค่อนข้างดีในความตึงเครียด วัสดุอื่น ๆ สำหรับท่ออาจใช้งานได้เหมือนกันฉันว่า PE เพราะค่อนข้างทนต่อการกัดกร่อน

ฉันรู้ว่าทุกคนกำลังสร้างเสาคอนกรีตที่มีเหล็กเส้นอยู่ข้างในฉันไม่อ้างว่าความคิดของฉันดีกว่า ฉันไม่สนใจที่จะเข้าใจว่าทำไมทุกคนสร้างเสาหลักในวิธีที่ทุกคนสร้างพวกเขาฉันต้องการที่จะเข้าใจข้อบกพร่องและข้อ จำกัด ในความคิดของฉัน ความคิดบางอย่าง:

ฉันคิดว่ามันมีประโยชน์ที่จะคิดว่าเป็นแรงกดดันในท่อเนื่องจากเรามีข้อมูลที่ใช้ง่าย - ถ้าเราใช้ PN10 มันสามารถใช้ 10 บาร์ ฯลฯ และเราไม่จำเป็นต้องคิดถึงความหนาของท่อ ความแข็งแรงของผลผลิต แต่แรงอัดจะแปลแรงกดดันบนท่อได้อย่างไร? คอนกรีตไม่เหลวดังนั้นการอัดจะน้อยกว่าพื้นที่รับแรงอัด / ท่อ เท่าไหร่ ฉันคิดว่าความเข้าใจนี้จะบอกเราว่าเสาเล็ก ๆ น้อย ๆ ของเราจะแบก

ปัญหาที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งคือ PE ค่อนข้างราบรื่น ท่อไม่สามารถใช้กำลังผ่านแรงเสียดทานและในใจของฉันที่แปลไปยังจุดโหลดในสถานที่ที่คอนกรีตเกิดขึ้นทำให้เสียโฉมมากที่สุด

ความคิดของคุณอาจโอเค แต่ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ที่มีข้อบกพร่องที่สำคัญ

ท่อ PE โดยทั่วไปจะอยู่ที่นั่นเพื่อบรรจุคอนกรีตเปียกในขณะที่เรารอให้คอนกรีตรักษา (เช่นการตั้งค่าและเสริมสร้าง) นี่คือสถานการณ์ที่เราต้องกังวลเกี่ยวกับแรงกดดันจากคอนกรีตบนท่อ เมื่อคอนกรีตได้รับการแก้ไขแล้วคอนกรีตในตัวของมันเองก็สามารถรองรับกำลังแนวตั้งได้มากมาย เราออกแบบเสาคอนกรีตตามกำลังรับแรงอัดของคอนกรีต เราไม่จำเป็นต้องเพิ่มอะไรอีกเพื่อหยุดความล้มเหลวของการตัดที่คุณอธิบาย และแรงแนวนอนของท่อที่เกิดจากแรงแนวตั้งบนคอนกรีตไม่น่าจะเป็นปัญหา

แล้วทำไมเราถึงใส่เหล็กเสริมเข้าไปในเสาคอนกรีต? คำตอบก็คือคอลัมน์ไม่เพียงแค่โหลดตามแนวตั้งเท่านั้นโดยปกติจะใช้แรงในแนวนอนและโมเมนต์ดัดด้วย และกองกำลังเหล่านี้สร้างความตึงเครียด คอนกรีตมีแรงดึงไม่ดี ดังนั้นเราจึงเพิ่มเหล็กเนื่องจากเหล็กมีแรงตึงสูง

เราสามารถใช้ท่อ PE เพื่อรับแรงดึงได้หรือไม่? ฉันไม่ได้ดูรายละเอียดนี้ ในทางทฤษฎีใช่ แต่คุณต้อง a) มีความหนาพอที่ PE และ b) ต้องการวิธีการถ่ายโอนความเครียดระหว่าง PE กับคอนกรีต อย่างที่คุณบอกว่า PE เป็นไปอย่างราบรื่นดังนั้นหากไม่มีแรงเสียดทานในการถ่ายโอนความเครียดเราอาจจะไม่เจอกับจุด b)

ดังนั้นโดยสรุปท่อ PE ของคุณจะทำงานได้ดีเป็นบางอย่างในการสร้างคอลัมน์คอนกรีตซึ่งจะใช้แรงอัดในแนวตั้งเท่านั้น แต่ตามที่เสนอในปัจจุบันจะไม่เพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของคอลัมน์

เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กโพลีเอทิลีน (PE) เป็นวัสดุที่อ่อนแอ เหล็กเป็นคำสั่งของขนาดที่แข็งแรงกว่า PE

ไซต์นี้จากสหรัฐอเมริกาให้ความต้านทานแรงดึงสูงสุดสำหรับ PE ที่ 3800-4800 psi ซึ่งเป็น 26-33 MPa และไซต์อื่นจากแอฟริกาใต้ให้ความต้านทานแรงดึงสูงสุด 26 MPa (เหมือนกัน เช่น ) ในขณะที่ไซต์นี้แสดงความต้านทานแรงดึงของเหล็กหลายชนิดที่ใช้ในการทำท่อตั้งแต่ 48-90 ksi หรือ 311-620 MPa ซึ่งแข็งแกร่งกว่า PE อย่างมีนัยสำคัญ M P $N/{mm}^2$$MPa$

ก่อนที่จะใช้ PE เป็นแม่พิมพ์สำหรับเสาจะต้องมีการพิจารณาว่าท่อ PE มีความแข็งแรงเพียงพอที่จะรองรับน้ำหนัก & แรงดันที่เกิดจากคอนกรีตเปียกหลังจากที่ท่อถูกเติมโดยไม่มีการเปลี่ยนรูปของท่อโดยปูดออกมา ที่ส่วนลึกสุด. เมื่อตั้งคอนกรีตเสร็จเรียบร้อยแล้วท่อก็จะฟุ่มเฟือย ในบางสถานการณ์อาจเป็นอันตรายได้เมื่อท่อหลุดออกและทำให้ความชื้นสะสมในช่องว่างระหว่างคอนกรีตที่ตั้งไว้กับท่อ PE นั้นไวต่อการเสียรูปจากความร้อน

ปัญหาอื่น ๆ ของท่อ PE คือส่วนใหญ่จะไม่ตรงตามที่พวกเขาต้องการที่จะทำหน้าที่เป็นแม่พิมพ์สำหรับเสาคอนกรีตที่สำคัญ

เพื่อให้ความต้านทานแรงดึงแก่เสาคอนกรีตกรงเหล็กที่ออกแบบมาเป็นพิเศษจะถูกแทรกเข้าไปในใจกลางของแม่พิมพ์สำหรับความยาวเต็มของเสาก่อนที่จะเต็มไปด้วยแม่พิมพ์คอนกรีต

วิธีการนี้ถูกใช้ในการศึกษาทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากและเป็นพื้นที่ของการวิจัยในชุมชนวิศวกรรมวัสดุ แต่ด้วยวัสดุที่แตกต่างกัน FRP ( พลาสติกเสริมแรงด้วยเส้นใย ) ใช้สำหรับพันรอบเสาคอนกรีตที่มีอยู่ (หรือใช้ท่อ FRP ที่เต็มไปด้วยคอนกรีต) ซึ่งให้ผลที่ดีมาก

แหล่งที่มา: 1 2 3 4