ขีดจำกัดระยะเคลื่อนตัวที่สภาวะการวิบัติด้วยน้ำหนักบรรทุกจากแรงโน้มถ่วงของเสาคอนกรีตเสริมเหล็กที่มีการต่อทาบเหล็กเสริมตามแนวยาว

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อศึกษาพฤติกรรมของเสาคอนกรีตเสริมเหล็กที่มีความเหนียวจำกัดในการรับแรงกระทำแบบวัฏจักรและพฤติกรรมการวิบัติภายใต้น้ำหนักบรรทุก เสาทดสอบเป็นตัวแทนของเสาในอาคารในประเทศไทยที่มีความสูงระหว่าง 10 -15 ชั้น ตัวแปรที่ใช้ในการศึกษาคือ ปริมาณเหล็กปลอก และการต่อทาบเหล็กเสริมบริเวณจุดหมุนพลาสติก โดยเสา S1 และ S2S มีปริมาณเหล็กปลอก 0.2% ตามมาตรฐาน ACI318-05 และ เสา S3 มีปริมาณเหล็กปลอก 0.1% ซึ่งเป็นปริมาณน้อยสุดตามมาตรฐาน วสท. 1007-34 เสา S2S จะมีการต่อทาบปลายเหล็กเสริมโดยมีระยะต่อทาบ 600 มม. โดยปริมาณเหล็กเสริมตามยาว และสัดส่วนแรงอัดตามแนวแกนของเสามีค่าเท่ากันทุกต้นคือ 3.14% และ 0.2 ตามลำดับ การทดสอบเสาจะทดสอบโดยให้เสารับแรงกระทำด้านข้างแบบวัฏจักรโดยเพิ่มเปอร์เซนต์การเคลื่อนตัวแต่รักษาน้ำหนักบรรทุกที่หัวเสาให้คงที่ การทดสอบจะทดสอบจนเสาไม่สามารถรับน้ำหนักบรรทุกได้ ผลการทดสอบพบว่าเสาทุกต้นเกิดการวิบัติแบบเฉือน โดยการแตกของคอนกรีตหุ้มเหล็กเสริมและการโก่งเดาะของเหล็กยืนเป็นจุดเริ่มต้นของการวิบัติโดยน้ำหนักบรรทุก เสาทุกต้นจะสูญเสียกำลังรับแรงด้านข้างที่การเคลื่อนตัวประมาณ 1.5 -2% เสา S1 เกิดการวิบัติจากน้ำหนักบรรทุกที่การเคลื่อนตัว 4% เมื่อมีการต่อทาบปลายเหล็กเสริมในเสา S2S ความสามารถในการเคลื่อนตัวจะลดลงมาเหลือ 3.5% เนื่องจากวิบัติของเหล็กเสริมบริเวณจุดต่อทาบ และในเสา S3 จะพบการฉีกขาดของเหล็กปลอกก่อนการวิบัติที่การเคลื่อนตัว 3% ดังนั้นสรุปได้ว่าการต่อทาบเหล็กเสริมและ การใช้ปริมาณเหล็กปลอกน้อยสุดตามมาตรฐาน วสท. จะทำให้จะทำให้เปอร์เซ็นต์การเคลื่อนตัวลดลง โดยจากการทดสอบพบว่าปริมาณเหล็กเสริมมีผลต่อการเคลื่อนตัวของเสามาก และจากผลการทดสอบพบว่าเปอร์เซ็นต์การเคลื่อนตัวสูงสุดก่อนการวิบัติจากน้ำหนักบรรทุก มีค่าประมาณสองเท่าของการเคลื่อนตัว ณ จุดที่เสาสูญเสียกำลังรับแรงด้านข้าง