การเปรียบเทียบผลของการออกแบบชิ้นส่วนโครงสร้างรับโมเมนต์ดัดระหว่างที่ออกแบบตามมาตรฐาน ACI318-99 และ ACI318-02

Abstract

มาตรฐาน ACI318-02 ได้ปรับปรุงข้อกำหนดเกี่ยวกับการออกแบบชิ้นส่วนโครงสร้างรับโมเมนต์ดัดไปจากมาตรฐาน ACI318-99 โดยมาตรฐาน ACI318-99 เดิมได้จำกัดอัตราส่วนเหล็กเสริมในชิ้นส่วนโครงสร้างที่รับโมเมนต์ดัดจะต้องไม่เกินร้อยละ 75 ของอัตราส่วนเหล็กเสริมสมดุล ซึ่งอัตราส่วนเหล็กเสริมสมดุลจะเกิดขึ้น เมื่อหน้าตัดมีความเครียดเนื่องจากแรงอัดของคอนกรีตที่ผิวด้านนอกสุดเป็น 0.003 แล้วจะเกิดความเครียดเนื่องจากแรงดึงที่ตำแหน่งศูนย์ถ่วงของกลุ่มเหล็กเสริมเท่ากับความเครียดที่จุดครากพอดี แต่ในมาตรฐาน ACI318-02 ได้กำหนดให้ผู้ออกแบบตรวจสอบความเครียดของเหล็กเสริมที่ตำแหน่งด้านริมนอกสุดของเหล็กเสริม (แทนที่จะเป็นจุดศูนย์ถ่วง) หากเท่ากับ 0.005 หรือมากกว่า ให้ถือว่าเป็นชิ้นส่วนที่ถูกควบคุมโดยแรงดึง ซึ่งต้องใช้ตัวคูณลดกำลังสำหรับกรณีชิ้นส่วนรับโมเมนต์ดัด แต่หากเท่ากับ 0.002 หรือน้อยกว่า ให้ถือว่าเป็นชิ้นส่วนที่ถูกควบคุมโดยแรงอัด ซึ่งใช้ตัวคูณลดกำลังสำหรับกรณีชิ้นส่วนรับแรงอัด และหากค่าอยู่ระหว่าง 0.002 และ 0.005 ตัวคูณลดกำลังให้คำนวณจากสมการเส้นตรงที่เชื่อมต่อระหว่างทั้งสองกรณี บทความนี้ได้นำเสนอการเปรียบเทียบผลของการออกแบบจากมาตรฐานทั้งสอง ซึ่งผลของการเปรียบเทียบนี้ สามารถใช้เป็นแนวทางในการพิจารณาปรับปรุงมาตรฐาน วสท. 1008 ใหม่ต่อไปในอนาคต

The ACI318-02 standard has been improved from the previous ACI318-99 standard which includes the aspect of the designing flexural members. From the previous ACI318-99, the reinforcement ratio is limited to 75 percent of the balanced reinforcement ratio which is defined as the condition when the section have its concrete strain at the extreme outer fiber of 0.003 and the strain of the rebar at its centroid equals to the yield strain. But the ACI318-02 recommends that the designer must check the tensile strain of rebar at the extreme outer fiber (instead of at its centroid). If it is 0.005 or more, the member is controlled by tension and the strength reduction factor for flexural members must be applied. If it is 0.002 or less, the member is controlled by compression and reduction factor for compression member must be applied. For the range in between 0.002 and 0.005, the strength reduction factor can be calculated based on linear equation interpolating between the two cases. This paper presents the comparison of the results from the designs based on these two different standards. This comparison results obtained from this research could be used for the improvement of the new version of EIT 1008 standard in the future.