Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/46189
Title: พฤติกรรมของอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กภายใต้แรงสึนามิและน้ำท่วม
Other Titles: Behaviors of reinforced concrete buildings under Tsunami and Flood loads
Authors: อภิชาต วงศ์ดี
Advisors: อาณัติ เรืองรัศมี
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: Anat.R@chula.ac.th
Subjects: อาคารคอนกรีตเสริมเหล็ก
สึนามิ
น้ำท่วม
แบบจำลองทางวิศวกรรม
Buildings, Reinforced concrete
Tsunamis
Floods
Engineering models
Issue Date: 2557
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: เหตุการณ์สึนามิและน้ำท่วมเป็นภัยพิบัติทางน้ำที่สร้างความเสียหายอย่างมากต่อประเทศไทย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหตุการณ์ที่สึนามิเข้าซัดชายฝั่งทางใต้ของประเทศไทยเมื่อ 26 ธันวาคม พ.ศ. 2547 ได้สร้างความเสียหายต่ออาคารบ้านเรือนจำนวนมาก และถึงแม้ภัยพิบัติจากเหตุการณ์น้ำท่วมจะไม่เกิดความเสียหายที่ประจักษ์ได้เท่าเหตุการณ์สึนามิแต่ก็ได้สร้างความเสียหายเรื่อยมาโดยส่วนใหญ่จะเกิดจากน้ำท่วมฉับพลันและน้ำป่าไหลหลาก การออกแบบก่อสร้างอาคารในเขตเสี่ยงภัยจึงจำเป็นต้องเข้าใจพฤติกรรมของโครงสร้างภายใต้แรงกระทำที่ถูกต้องเพื่อที่จะบรรเทาความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นในอนาคต ในงานวิจัยนี้จึงได้ศึกษาพฤติกรรมของอาคารภายใต้แรงกระทำสึนามิและน้ำท่วมโดยศึกษาอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กสูงสองชั้น โดยแบ่งอาคารออกเป็น 2 ประเภทคือ 1) อาคารคอนกรีตเสริมเหล็กที่บริเวณชั้นหนึ่งของอาคารเปิดโล่งปราศจากกำแพง และ 2) อาคารคอนกรีตเสริมเหล็กที่บริเวณชั้นหนึ่งของอาคารมีการก่อผนังอิฐปิดช่องชนิดอิฐมวลเบา โดยในการจำลองอาคารได้ใช้แบบจำลอง 3 มิติ ศึกษาพฤติกรรมแบบไม่เชิงเส้นของอาคารโดยการจำลองด้วยชิ้นส่วนไฟเบอร์บริเวณปลายเสาและปลายคานในตำแหน่งที่เกิดจุดหมุนพลาสติก โดยในส่วนของกำแพงอิฐที่ทำการศึกษานั้นจำลองเป็นชิ้นส่วนสปริงในแนวราบที่มีพฤติกรรมแบบไม่เชิงเส้น และได้มีการสอบเทียบแบบจำลองกับผลการทดสอบจริงในห้องปฏิบัติการ โดยเป็นการทดสอบโครงสร้างที่มีขนาดและมิติต่าง ๆ เท่าขนาดจริง ในการวิเคราะห์ผลการตอบสนองของอาคารตัวอย่าง ได้ใช้การให้แรงกระทำแบบอุทกพลวัตกระทำในแนวราบเพื่อจำลองแรงที่เกิดจากสึนามิและน้ำท่วม ซึ่งจะกำหนดความสูงน้ำท่วมให้มีค่าคงที่ และเพิ่มความเร็วการไหลของกระแสน้ำขึ้นไปจนกว่าโครงสร้างจะเกิดการวิบัติ ซึ่งพบว่าอาคารที่ไม่มีแผ่นผนังจะเกิดการวิบัติสองรูปแบบคือการวิบัติด้วยแรงเฉือน และการวิบัติด้วยแรงดัดซึ่งเกิดขึ้นในเสาชั้นหนึ่งของอาคาร โดยที่การวิบัติด้วยแรงเฉือนในเสาจะเกิดขึ้นในกรณีที่ความสูงน้ำท่วมมีค่าไม่เกิน 2.80 เมตร และจะเปลี่ยนรูปแบบการวิบัติจากการวิบัติด้วยแรงเฉือนเป็นการวิบัติด้วยแรงดัดเมื่อระดับน้ำมีความสูงเท่ากับ 3.20 เมตร ขึ้นไป และเมื่อพิจารณาอาคารที่มีผนังอิฐก่อปิดช่องพบว่ากำแพงอิฐช่วยเพิ่มความต้านทานแรงทางด้านข้างของอาคารขึ้นโดยประมาณ 4 เท่า โดยที่อาคารที่มีผนังอิฐก่อสามารถรับแรงกระทำสูงสุดที่เกิดจากสึนามิและน้ำท่วมได้โดยไม่เกิดการวิบัติเมื่อความสูงน้ำท่วมมีค่าเท่ากับ 3.20 เมตร และเมื่อความสูงน้ำท่วมมีค่าเพิ่มขึ้นเป็น 6.20 เมตร อาคารที่มีผนังอิฐก่อสามารถรับแรงกระทำที่เกิดจากสึนามิ และน้ำท่วมภายใต้ความเร็วการไหลของน้ำค่าต่ำสุดของช่วงความเร็วการไหลที่เป็นไปได้ โดยที่ความเร็วการไหลที่ทำให้อาคารเกิดการวิบัติมีค่าเท่ากับ 12.2 m/s และ 6.1 m/s สำหรับกรณีความสูงน้ำท่วมเท่ากับ 3.20 เมตร และ 6.20 เมตร ตามลำดับ
Other Abstract: Tsunami and flood disasters have caused damage to buildings and infrastructure, especially the Indian Ocean tsunami which once caused severe damage to the southern coast of Thailand. Although flood disasters have not induced serious damage at the same level as tsunamis but many parts of Thailand have been affected by floods every year. It is necessary to understand the building behaviors under such kind loading to prevent damage and collapse of buildings. This research is conducted to study the behaviors and responses of two-story reinforced concrete buildings: one is a building with in-plane lightweight masonry infilled walls and another is the building without infilled walls. The building behaviors are analyzed by using the finite element method with 3-dimensional nonlinear fiber models. The infilled wall is represented by the horizontal shear spring model to capture its nonlinear behaviors. The model is calibrated with the experimental results conducted by full-scaled laboratory testing of an RC frame with an infilled wall. The hydrodynamic force is applied to the building to represent tsunami and flood loads. At each inundation depth, the lateral force is increased until the building collapses. The analysis results show that the building without infilled wall experiences two modes of failure. The building experiences the shear failure of columns at inundation depth lower than 2.80 m. and the flexural failure for the inundation depth greater than 3.20 m. In case of the building with infilled walls, the resisting forces of the building increase by 4 times. And it is found that the building with the lightweight infilled walls can resist tsunami and flood loads with the highest velocity for an inundation depth equal to 3.20 m. In addition, the building can resist tsunami and flood loads with lower bound velocity if the inundation depth is equal to 6.20 m.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2557
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมโยธา
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/46189
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.1082
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2014.1082
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5670456021.pdf10.3 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.