การศึกษาพฤติกรรมของเสาคอนกรีตเสริมเหล็กที่รับแรงกระทำด้านข้างแบบเป็นวัฏจักรด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์

Abstract

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ เพื่อศึกษาพฤติกรรมของเสาคอนกรีตเสริมเหล็กที่รับแรงในแนวแกน และแรงกระทำด้านข้างแบบเป็นวัฏจักรด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ข้อมูลการทดสอบของเสาคอนกรีตเสริมเหล็กจำนวน 4 ตัวอย่างที่มีรูปแบบการเสริมเหล็กปลอก และระดับแรงในแนวแกนต่างๆ กันจะถูกใช้ในการตรวจสอบยืนยันผลจากการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ซึ่งแต่ละตัวอย่างจะมีขนาดหน้าตัด 400x400 มม. ความสูง 1500 มม. ปริมาณเหล็กเสริมตามยาว 3.14% สำหรับแบบจำลองวัสดุของคอนกรีต และเหล็กเสริมที่เสนอในงานวิจัยนี้จะรวมพฤติกรรมทั้งหมดที่มีความสำคัญต่อการตอบสนองของเสาคอนกรีตเสริมเหล็กที่รับแรงกระทำแบบเป็นวัฏจักร พฤติกรรมที่สำคัญเมื่อเสาคอนกรีตเสริมเหล็กเกิดการเคลื่อนที่ทางด้านข้างมากๆ เมื่อใกล้จุดวิบัติคือ การหลุดล่อนของคอนกรีตผิวนอกและการดุ้งของเหล็กเสริมตามยาว ซึ่งจะมีอิทธิพลอย่างมากต่อการลดกำลังของเสาคอนกรีตเสริมเหล็ก ดังนั้นผลของพฤติกรรมเหล่านี้ได้รวมไว้ในแบบจำลองวัสดุที่เสนอนี้แล้ว ผลจากการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ เปรียบเทียบกับผลการทดสอบแล้วพบว่า การใช้วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์สามารถแสดงพฤติกรรมของเสาคอนครีตเสริมเหล็กเมื่อรับแรงกระทำแบบเป็นวัฏจักรได้ผลเป็นที่น่าพอใจ ทั้งขนาดของแรงกระทำทางด้านข้าง การลดลงของแรงกระทำทางด้านข้าง ความสามารถในการสลายพลังงาน และตำแหน่งที่เกิดการวิบัติ นอกจากนั้นผลการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์สามารถทำให้ทราบถึงข้อมูลที่ได้ไม่สมบูรณ์จากการทดสอบ เช่น หน่วยแรง และความเครียดของเหล็กเสริมตลอดประวัติการรับแรง เป็นต้น ผลการศึกษาสามารถสรุปไได้ว่า วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์สามารถนำมาใช้ร่วมกับผลการทดสอบ เพื่อศึกษาพฤติกรรมของเสาคอนกรีตเสริมเหล็กเมื่อรับแรงกระทำแบบเป็นวัฏจักรในรูปแบบต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ