Apakah pipa PE yang diisi beton bisa menjadi pilar yang bagus?

Sebuah ide yang terus bermunculan di kepala saya, bahwa saya tidak tahu cukup teknik struktural / sipil untuk mengetahui apakah itu baik dari sudut pandang teknis.

Ambil selembar pipa polyethelene (PE), isi dengan beton, biarkan beton mengikat. Pemahaman saya adalah bahwa di bawah kompresi, pilar beton (atau lainnya) akan 'ingin' terpotong dalam bidang 45 ° ke arah kompresi (dengan asumsi kami tidak menekuk pilar kami). Ini adalah gerakan luar. Gaya geser ini dapat ditahan oleh pipa di sekitarnya, karena PE cukup baik dalam tegangan. Bahan lain untuk pipa mungkin bekerja sama, saya katakan PE karena cukup tahan korosi.

Saya tahu semua orang membangun pilar beton dengan rebar di dalamnya, saya tidak mengklaim ide saya lebih unggul. Saya tidak tertarik untuk memahami mengapa semua orang membangun pilar dengan cara semua orang membangunnya, saya ingin memahami kekurangan dan keterbatasan dalam ide saya. Beberapa pemikiran:

Saya pikir itu berguna untuk berpikir sebagai tekanan dalam pipa, karena kami memiliki data yang mudah tersedia - jika kami menggunakan PN10, itu bisa memakan waktu 10 bar, dll., Dan kami tidak perlu memikirkan ketebalan pipa dan itu menghasilkan kekuatan. Tetapi bagaimana gaya tekan diterjemahkan menjadi tekanan pada pipa? Beton tidak cair, jadi tekanan akan kurang dari beban tekan / area pipa. Berapa banyak? Saya pikir memahami ini akan memberi tahu kita berapa banyak, atau sedikit, pilar kita akan bawa.

Masalah lain yang mungkin adalah PE cukup halus. Pipa tidak dapat mengambil gaya melalui gesekan dan dalam pikiran saya yang diterjemahkan ke titik beban di tempat-tempat di mana beton paling banyak berubah bentuk.

Ide Anda bisa baik-baik saja, tetapi tergantung pada situasinya memiliki kelemahan besar.

Pipa PE pada dasarnya akan berada di sana untuk mengandung beton basah, sementara kami menunggu betonnya sembuh (yaitu untuk memasang dan menguatkan). Ini adalah situasi di mana kita perlu khawatir tentang tekanan dari beton di pipa. Namun, setelah beton itu sembuh, beton itu sendiri benar-benar mampu mendukung banyak kekuatan vertikal. Kami merancang kolom beton berdasarkan kekuatan tekan beton; kami tidak perlu menambahkan apa pun untuk menghentikan kegagalan geser yang Anda jelaskan. Dan gaya horizontal pada pipa yang disebabkan oleh gaya vertikal pada beton tidak mungkin menjadi masalah.

Jadi, mengapa kita memasukkan tulangan ke dalam kolom beton? Jawabannya adalah bahwa kolom tidak hanya mengambil beban vertikal, tetapi biasanya membutuhkan gaya horizontal dan momen lentur juga. Dan kekuatan-kekuatan ini menciptakan ketegangan. Beton tidak terlalu baik dalam ketegangan. Jadi kami menambahkan baja karena baja memiliki tegangan yang baik.

Bisakah kita menggunakan pipa PE untuk mengatasi ketegangan? Saya belum melihat ini secara detail. Secara teori, ya. Tetapi Anda akan a) perlu PE cukup tebal dan b) perlu beberapa cara untuk mentransfer stres antara PE dan beton. Seperti yang Anda katakan, PE halus, jadi tanpa gesekan untuk memindahkan stres, kita mungkin tidak akan menemui titik b).

Jadi, sebagai kesimpulan, pipa PE Anda akan berfungsi dengan baik sebagai sesuatu untuk membangun kolom beton yang akan mengambil beban tekan vertikal saja. Tetapi seperti yang diusulkan saat ini itu sebenarnya tidak akan menambah kapasitas daya dukung kolom.

Dibandingkan dengan baja, polietilen (PE) adalah bahan yang lemah. Baja adalah urutan besarnya lebih kuat dari PE.

$N/{mm}^2$$MPa$

Sebelum menggunakan PE sebagai cetakan untuk pilar, perlu ditentukan apakah pipa PE cukup kuat untuk menopang berat & tekanan yang dihasilkan dari beton basah tepat setelah pipa diisi tanpa pipa berubah bentuk, biasanya dengan menonjol keluar di dasar. Setelah beton terpasang, pipa menjadi tidak berguna. Dalam beberapa situasi hal itu dapat merusak karena pipa mengendur dan memungkinkan kelembaban untuk berkumpul di celah antara beton yang ditetapkan dan pipa. PE sangat rentan terhadap deformasi karena panas.

Masalah lain dengan pipa PE adalah bahwa sebagian besar tidak lurus seperti yang mereka butuhkan untuk bertindak sebagai cetakan untuk pilar beton yang signifikan.

Untuk memberikan kekuatan tarik pada pilar beton, sangkar baja yang dirancang khusus dimasukkan ke tengah cetakan, untuk panjang penuh pilar sebelum cetakan diisi dengan beton.

Pendekatan ini telah digunakan dalam banyak, banyak studi ilmiah, dan merupakan bidang penelitian aktif dalam komunitas teknik bahan, tetapi dengan bahan yang berbeda. FRP ( Fiber Reinforced Plastic ) digunakan untuk membungkus kolom beton yang ada (atau menggunakan pipa FRP yang diisi dengan beton), dengan hasil yang sangat baik.

Sumber: 1 2 3 4