Strengthening of Self-supporting Communication Towers Constructed with Equal Angle Steel by Increasing Section Area and Bracing Members
โดย ชนิกานต์ พูลพิพัฒน์
ปี 2560
บทคัดย่อ
จากปริมาณความต้องการติดต่อสื่อสารที่เพิ่มขึ้น จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ส่งสัญญาณเพิ่มบนโครงสร้างเสาโทรคมนาคมเดิม ซึ่งก่อนการติดตั้งต้องทำการตรวจสอบและเสริมความแข็งแรงให้แก่โครงสร้าง เพื่อให้โครงสร้างคงทนต่อการรับกำลังกดอัดได้เพิ่มขึ้นได้
งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาวิธีเสริมความแข็งแรงแก่เสาโทรคมนาคม โดยใช้ต้นแบบเสาโทรคมนาคมแบบความสูง 45 เมตรของ บริษัทดีเคเค-ซิโนไทยเอ็นจำเนียริ่งจำกัด ซึ่งวิเคราะห์ตามหลักมาตรฐาน AISC ด้วย ASD และมาตรฐานการออกแบบเสาโทรคมนาคม EIA 222-C พร้อมทั้งเปรียบเทียบกำลังรับแรงอัดที่ได้จากการทดสอบ โดยใช้ชิ้นงานทดสอบเหล็กฉาก ในการสอบเทียบกับข้อมูล โดยแบ่งการทดสอบเป็น 4 ชุด คือ ก่อนเสริมความแข็งแรง เสริมความแข็งแรงด้วยแผ่นเหล็กบาง เสริมความแข็งแรงโดยการค้ำยันขาเสา และเสริมความแข็งแรงด้วยเหล็กฉากคู่ โดยใช้สลักเกลียวในการเชื่อมเข้ากับโครงสร้างหลัก ทั้งนี้จำนวนสลักเกลียว ระยะยึด และกำลังบิด (Torque) ของสลักเกลียวไม่ถูกนำมาพิจารณา
ผลการศึกษาพบว่า โครงสร้างเสาโทรคมนาคมต้นแบบขาดเสถียรภาพ จึงต้องเสริมความแข็งแรง โดยประกับแผ่นเหล็กบางที่ปีกของเหล็กฉาก ร่วมกับกาเพิ่มค้ำยันด้านข้างแก่โครงสร้าง ผลการเปรียบเทียบการรับกำลังของชิ้นงานทดสอบและการวิเคราะห์ตามหลักทฤษฎี (มาตรฐาน AISO) ให้ผลไปในทิศทางเดียวกัน ถึงแม้ว่าค่ากำลังจากการทดสอบให้ผลสูงกว่าค่าจากการวิเคราะห์ตามทฤษฎีเล็กน้อย อย่างไรก็ตามค่าการรับกำลังจากการวิเคราะห์ตามทฤษฎียังคงถือเป็นค่าปลอดภัยที่สามารถนำไปใช้ประกอบการพิจารณา การเสริมความแข็งแรงของโครงสร้างเสาโทรคมนาคม ชนิดเหล็กฉากขาเท่าความสูง 45 เมตร ต้นแบบของบริษัท ดีเคเค – ซิโนไทยเอ็นจิเนียริ่งจำกัดได้
Continuous increase in communication needs have led to the need to install additional antenna on existing communication towers. To do this, research on strengthening such towers is required to ensure that the towers are capable of safely supporting additional compression.
This research aimed to investigate the methods for strengthening communication towers, using the 45-metre high model of communication towers provided by DKK-SINO THAI ENGINEERING CO., LTD. The model was analyzed with the AISC standard (ASD method) and EIA 222-C standard for designing communication towers. Equal angle bars were used as specimens for investigating additional compressive strength. The bars were divided into four groups: unreinforced, reinforced with a flat bar, reinforced with bracing method and reinforced with a pair of equal angle bars. All specimens were fixed to an existing tower by using bolts. However, the number, space and torque of the bolts were not taken into consideration.
The results show that the existing communication tower was not stable. The section area of its legs needed to be increased together with the bracing method to improve the compressive strength of the tower. The results from testing the four groups of specimens were similar to the analysis based on the AISC standard. However, although the study shows slightly higher test results, the AISC standard is considered safer for determining the methods for strengthening a communication tower similar to the 45-metre high model of DKK-SINO THAI ENGINEERING CO., LTD.