การศึกษาเพื่อหาความหนาที่เหมาะสมสำหรับแผ่นพื้นไร้คานคอนกรีตอัดแรงโดยวิธีไฟไนท์อีลีเม้นท์แบบแผ่นสามมิติ

Abstract

บทคัดย่อ : บทความนี้นำเสนอการศึกษาเพื่อหาความหนาที่เหมาะสมสำหรับแผ่นพื้นไร้คานคอนกรีตอัดแรง โดยอาศัยข้อมูล ราคาต่อหน่วยของวัสดุคอนกรีต ลวดอัดแรง เหล็กเส้น แบบหล่อ และค่าแรงในประเทศไทย เพื่อนำมาทดลองออกแบบแผ่น พื้นที่ความหนา กำลังอัดประลัยของคอนกรีต และน้ำหนักบรรทุกจรต่างๆกัน โดยใช้โปรแกรม RAM Concept ซึ่งใช้วิธี วิเคราะห์ไฟไนท์อีลีเม้นท์แบบแผ่นสามมิติ มีกรณีศึกษาสำหรับการจัดเรียงตำแหน่งของเสาในพื้นทั้งหมด 6 กรณีคือ (1) กรณี ควบคุมสี่เหลี่ยมจัตุรัส (2) สี่เหลี่ยมผืนผ้าแปรเปลี่ยนอัตราส่วนด้านสั้นต่อด้านยาว (3) พื้นยื่น (4) ซิกแซก (5) พื้นเฉียง และ (6) ส่วนโค้ง จากนั้นได้นำผลของการออกแบบไปหาสมาการอย่างง่ายเพื่อใช้ทำนายความหนาที่เหมาะสม ที่ทำให้ราคาค่าก่อสร้าง รวมต่ำสุด เพื่อช่วยให้วิศวกรและผู้ที่สนใจสามารถนำไปประมาณราคา และเป็นแนวทางในการออกแบบ จากการศึกษาในครั้ง นี้ได้สมการทำนาย ซึ่งมีสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ อยู่ในช่วง 0.933 ถึr2ึง 0.996 ABSTRACT: The paper presents a study to determine optimal thicknesses for post-tensioned concrete flat slabs based on construction costs in Thailand including concrete, prestress cables, rebars, formworks and labors. The trial designs were performed for various parameters including thicknesses, concrete strengths and live loads. RAM Concept program based on 3-dimensional plate finite element analyses were used. There are six studied column layouts including (1) The Square control case (2) Rectangular varying short to long span ratios (3) Cantilever (4) Zigzag (5) Skew and (6) Curve. The results from the designs were used to determine the equations to predict optimum slab thicknesses which give the lowest total construction cost. This guideline could help engineers and other interested parties for preliminary design and the construction cost estimation. From this study, the predicting equations have correlation coefficient 2rthe between 0.933 and 0.996.