พฤติกรรมความต่อเนื่องของระบบพื้นสำเร็จรูปคอนกรีตอัดแรงแบบท้องเรียบ

Abstract

งานวิจัยพฤติกรรมความต่อเนื่องของระบบพื้นสำเร็จรูปคอนกรีตอัดแรงแบบท้องเรียบด้วยการทดสอบแผ่นพื้นตัวอย่างภายใต้น้ำหนักบรรทุกสถิตย์จนถึงจุดวิบัติ ตัวอย่างทดสอบเป็นแผ่นพื้น หน้าตัดตันหนา 5 ซม. กว้าง 35 ซม. วางเรียงกัน 2 แผ่น มีความกว้าง 70 ซม. กำหนดช่วงยาวทดสอบ 375 ซม. เททับหน้าให้เกิดความต่อเนื่อง โดยกำหนดตัวอย่างทดสอบออกเป็น 3 ชุด ชุดแรกให้ปริมาณเหล็กเสริมที่รอยต่อเป็นตัวแปร ชุดที่สองให้ความกว้างรอยต่อทางยาวเป็นตัวแปร และชุดที่สามใช้เป็นตัวอย่างอ้างอิงด้วยการทดสอบพื้นสำเร็จรูปช่วงเดียวที่มีคอนกรีตเททับหน้า ผลการทดสอบจะเปรียบเทียบกับการวิเคราะห์หน้าตัดด้วยวิธีการของความเครียดสอดคล้องใช้หน่วยแรงอัดในคอนกรีตตามแบบจำลองของ Hognestad เมื่อหน้าตัดไม่มีการโอบรัด และตามแบบจำลองของ Popovics เมื่อหน้าตัดมีการโอบรัด ทั้งนี้หน่วยแรงดึงของเหล็กเสริมใช้ความสัมพันธ์จากผลการทดสอบเหล็กเสริมภายใต้แรงดึงตาม ASTM A 370 ผลการทดสอบพบว่าค่าปริมาณเหล็กเสริมที่เพิ่มขึ้นจะส่งผลให้ค่ากำลังดัดสูงตามไปด้วย แต่ค่าความโค้งจากค่าการแอ่นตัวจะมีค่าลดลง การเปรียบเทียบผลการทดสอบและการวิเคราะห์ในกำลังดัดแตกร้าว กำลังดัดที่จุดคราก ค่าสติฟเนสและค่ากำลังดัดประลัย พบว่ามีค่าความแตกต่างกันสูงสุดที่ร้อยละ 5 จากการทดสอบทั้งหมดแสดงให้เห็นว่า ผลการวิเคราะห์สอดคล้องกับการทดสอบเป็นอย่างมาก ส่วนค่าความเหนียวและการกระจายซ้ำของโมเมนต์จะมีค่าลดลงตามปริมาณเหล็กที่เพิ่มมากขึ้น การกำหนดค่าความเหนียวทางโครงสร้างในพื้นต่อเนื่องด้วยดัชนีเท่ากับ 3 เพื่อให้เกิดจุดหมุนพลาสติก สามารถกำหนดปริมาณเหล็กสูงสุดได้ที่ 32 % ของปริมาณที่สภาวะสมดุล และเพื่อให้เกิดพฤติกรรมการกระจายซ้ำของโมเมนต์ดัดกำหนดปริมาณเหล็กต่ำสุดได้ที่ 25% ของปริมาณที่สภาวะสมดุล อิทธิพลของความกว้างรอยต่อจะส่งผลให้ค่าแรงดัดที่ศูนย์กลางของจุดรองรับมีขนาดลดลงตามขนาดของความกว้างของรอยต่อ โดยแรงดัดลดลงร้อยละ 7 , 11 และ 15 เมื่อความกว้างของรอยต่อที่ 5 , 10 และ 15 ซม. ตามลำดับ พฤติกรรมการโอบรัดคอนกรีตส่วนที่รับแรงอัด พบว่ามีอิทธิพลต่อกำลังดัดทางโครงสร้างโดยจะส่งผลให้ค่ากำลังดัดเพิ่มสูงขึ้นประมาณ 4% และค่าความเหนียวทางโครงสร้างจะเพิ่มขึ้นถึง 18 % ผลการศึกษาถึงพฤติกรรมการโอบรัดพบว่าไม่มีนัยสำคัญต่อกำลังดัด แต่จะมีผลต่อความเหนียวเชิงอนุรักษ์มากขึ้น ซึ่งอาจจะไม่จำเป็นที่จะใช้พิจารณาในการออกแบบ แนวทางออกแบบรอยต่อแผ่นพื้นสำเร็จรูปให้มีการต่อเนื่องสามารถพิจารณาคำนวณกำลังดัดที่รอยต่อของพื้นที่ต่อเนื่องด้วยน้ำหนักบรรทุกจรได้ถึง 1.75 ของน้ำหนักบรรทุกจรของพื้นช่วงเดียวแต่ทั้งนี้จะต้องมีการตรวจสอบการแอ่นตัวโดยพิจารณาค่าโมเมนต์ความเฉื่อยที่ 0.18 ของหน้าตัดเต็มและต้องตรวจสอบหน่วยแรงเฉือนทางราบที่ไม่เกิน 0.4 square root f'c