การวิเคราะห์พฤติกรรมการบิดของสะพานเหล็กข้ามแยกในกรุงเทพมหานคร

Abstract

การวิจัยนี้ทำการวิเคราะห์พฤติกรรมการบิดของสะพานเหล็กข้ามแยกในกรุงเทพมหานครด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ โดยทำการวิเคราะห์สะพาน 2 รูปแบบ ได้แก่ โครงสร้างส่วนบนคานเหล็กรูปไอเชิงประกอบ คือสะพานข้ามแยกประชานุกูล ที่มีความยาวช่วงเท่ากับ 25 เมตร และ 2 ช่องทางจราจร และสะพานที่มีระบบคานเป็นแผ่นเหล็กประกอบและระบบแผ่นพื้นออร์โทโทรปิค คือสะพานข้ามแยกวงศ์สว่าง ที่มีความยาวช่วงเท่ากับ 35 เมตร และ 2 ช่องทางจราจร โดยศึกษาถึงผลกระทบของรถบรรทุกในประเทศไทย 10 ประเภท และรถบรรทุกของ AASHTO ที่มีต่อพฤติกรรมการบิดของสะพาน อันประกอบไปด้วย การกระจายน้ำหนักทางขวาง การโก่งตัวสัมพัทธ์ระหว่างคานที่ใกล้เคียง และหน่วยแรงในแผ่นเอวเนื่องจากการบิดนอกระนาบ จากการศึกษาพบว่า 1. ค่าตัวคูณกระจายน้ำหนักทางขวางไม่ขึ้นอยู่กับประเภทของรถบรรทุก 2. ค่าตัวคูณกระจายน้ำหนักทางขวางโดยสมการของ AASHTO LRFD 2007 มีความเหมาะสมในการออกแบบสะพานข้ามแยกในกรุงเทพมหานคร 3. การโก่งตัวสัมพัทธ์ระหว่างคานที่ใกล้เคียงกัน กรณีรถบรรทุก 1 คัน สูงกว่ากรณีรถบรรทุก 2 คัน และ 4. หน่วยแรงดึงในแผ่นเอวของคานเหล็กเนื่องจากการบิดนอกระนาบสูงสุดภายใต้รถบรรทุกในทุกประเภทมีค่าต่ำกว่าขีดจำกัดความล้าสำหรับรอยเชื่อมประเภท C ทั้ง 2 รูปแบบสะพาน โดยคานวิกฤติและรถบรรทุกวิกฤติ คือ คานตัวริมนอก และรถบรรทุกประเภทที่ 10 (รถบรรทุกพ่วง 22 ล้อ) ตามลำดับ สำหรับแบบจำลองสะพานข้ามแยกประชานุกูล และสำหรับแบบจำลองสะพานข้ามแยกวงศ์สว่าง คานวิกฤติและรถบรรทุกวิกฤติ คือ คานตัวริมใน และรถบรรทุกประเภทที่ 8 (รถบรรทุกกึ่งพ่วงหัวลาก 10 ล้อ ลากจูง 3 เพลา12 ล้อ) ตามลำดับ