พฤติกรรมคาน-เสา-แผ่นพื้นสำเร็จรูปคอนกรีตเสริมเหล็กของเสาต้นริมที่ก่อสร้างในประเทศไทยภายใต้แรงแผ่นดินไหว

Abstract

การศึกษานี้เป็นการประยุกต์ใช้วิธีไฟไนอิลิเมนต์ในการวิเคราะห์หาพฤติกรรมการรับแรงของคาน-เสาคอนกรีตเสริมเหล็ก โดยเริ่มจากการพัฒนาแบบจำลองไฟไนอิลิเมนต์วัสดุคอนกรีต (Exp. 1, Exp.2) ทรงกระบอกขนาด 15x30 ซม. และแบบจำลองไฟไนอิลิเมนต์เสาคอนกรีตเสริมเหล็ก (RC1, RC2) หน้าตัดสี่เหลี่ยมขนาด 20x20 ซม. เปรียบเทียบผลการวิเคราะห์แบบจำลองกับผลการทดสอบตัวอย่างในห้องปฏิบัติการ จากนั้นทำการพัฒนาแบบจำลองไฟไนแอลิมเนต์ของคาน-เสาคอนกรีตเสริมเหล็ก (bc1, bc2) ผลการวิเคราะห์แบบจำลอง Exp.1 และ Exp.2 เทียบกับผลการทดสอบตัวอย่างพบว่าแบบจำลองมีความถูกต้อง แม่นยำสูง สามารถทำนายกำลังอัดของคอนกรีตได้ดีมาก โดยเฉพาะเมื่อใช้ข้อมูลค่าความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นและความเครียดอัดของคอนกรีตจากผลการทดสอบคอนกรีตในห้องปฏิบัติการแบบจำลองเสาคอนกรีตเสริมเหล็ก RC1 และ RC2 สามารถทำนายแรงอัดสูงสุดของเสาได้ค่อนข้างดีมีค่าคลาดเลื่อน จากผลการทดสอบเท่ากับ 2.09% และ 11.15% แต่ทำนายค่าการยุบตัว ณ ตำแหน่งแรงอัดสูงสุดได้น้อยกว่าผลการทดสอบพอสมควร นอกจากนี้ยังสรุปได้ว่าการใช้สมการหาค่าความสัมพันธ์ระหว่างค่าความเค้นและความเครียดอัดของคอนกรีตโดย Desayi & Krishnan [21] กับแบบจำลองไฟไนอิลิเมนต์เสาคอนกรีตเสริมเหล็ก สามารถทำนายค่าแรงอัดสูงสุดได้ดีมาก แต่อาจไม่สามารถทำนายค่าการยุบตัวได้ดีเท่าที่ควร ในส่วนของแบบจำลอง bc1 และ bc2 พบว่าพฤติกรรมของแบบจำลองข้อต่อ bc1 แสดงพฤติกรรมที่ดีกว่าแบบจำลองข้อต่อ bc2 อย่างชัดเจนทั้งในด้านการรับแรงและการเสียรูป ทั้งนี้เป็นผลมาจากการหยุดเหล็กในคานที่หน้าเสาโดยไม่ยื่นต่อเข้าไปในเสาของแบบจำลอง bc2 นอกจากนี้ยังพบว่าลักษณะรอยแตกร้าวของแบบจำลอง bc1 จะเกิดขึ้นทั่วบริเวณหลังคานส่วนของแบบจำลอง bc2 นั้นพบว่าตำแหน่งการแตกร้าวของแบบจำลองเกิดกระจุกตัวที่บริเวณรอยต่อระหว่างคานและเสาด้านบน