ผลกระทบเนื่องจากแรงลม (มยผ. 1311-50) และแรงแผ่นดินไหว (มยผ. 1302-52) ต่อการออกแบบแผ่นพื้นไร้คานคอนกรีตอัดแรง

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาทดลองวิเคราะห์และออกแบบระบบโครงสร้างแผ่นพื้นไร้คานคอนกรีตอัดแรง-เสา-กำแพงรับแรงเฉือน เพื่อใช้รับแรงเนื่องจากแรงโน้มถ่วง แรงลม (มยผ. 1311-50) และแรงแผ่นดินไหว (มยผ. 1302-52) โดยไม่ใช้ชิ้นส่วนโครงสร้างที่เป็นคานเข้ามาเกี่ยวข้อง ด้วยวิธีแรงสถิตเทียบเท่าและสเปคตรัมการตอบสนอง และเปรียบเทียบผลของการวิเคราะห์ออกแบบโดยเน้นเฉพาะผลกระทบของแรงด้านข้าง ที่มีต่อปริมาณเหล็กเสริมข้ออ้อยในส่วนของแผ่นพื้นไร้คานคอนกรีตอัดแรง จากการศึกษาอาคารแปลนรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส มีจำนวน 6 ช่วงสแปนทั้งสองทิศทาง มีความสูง 7,14, 21 และ 28 ชั้นและมีความหนาของแผ่นพื้นคงที่พบว่าอาคารสูง 21 และ 28 ชั้นต้องใช้เหล็กเสริมปริมาณมากมายจนไม่คุ้มค่าในทางเศรษฐศาสตร์ อัตราส่วนปริมาณเหล็กเสริมที่พิจารณาแรงลมตาม มยผ. 1311-50 และแรงโน้มถ่วงต่อที่พิจารณาแต่แรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว 1.02, 1.72 และ 4.55 เท่าสำหรับอาคารสูง 7, 14 และ 21 ชั้นตามลำดับ ส่วนอัตราส่วนปริมาณเหล็กเสริมที่พิจารณาทั้งแรงลมตาม มยผ. 1311-50, แรงแผ่นดินไหวตาม มยผ. 1302-52 ที่วิเคราะห์ด้วยวิธีแรงสถิตเทียบเท่าและแรงโน้มถ่วง ต่อที่พิจารณาแต่แรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว 2.65, 48.30 และ 140.00 เท่าสำหรับอาคารสูง 7, 14 และ 21 ชั้นตามลำดับ และสุดท้ายปริมาณเหล็กเสริมที่พิจารณาทั้งแรงลมตาม มยผ. 1311-50 และแรงแผ่นดินไหวตาม มยผ. 1302-52 ที่วิเคราะห์ด้วยวิธีสเปคตรัมการตอบสนองและแรงโน้มถ่วง ต่อที่พิจารณาแต่แรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียว 2.01, 30.27 และ 71.76 เท่าสำหรับอาคารสูง 7, 14 และ 21 ชั้นตามลำดับ คำสำคัญ: ผลกระทบของแรงด้านข้าง, มาตรฐานการออกแบบอาคารของไทย, แผ่นพื้นไร้คานคอนกรีตอัดแรง

Abstract This research presents a study of trial analysis and design of post-tensioned concrete flat slab-column-shear wall system for wind (DPT. 1311-50), earthquake (DPT. 1302-52) and gravity resistant without any support from beam structural members by using the equivalent static force and response spectrum methods. The comparison of the analysis and design results emphasizes on the effects of the lateral loads on total amount of mild reinforcing steel in the post-tensioned concrete flat slab. From the study of a square shaped buildings plan, there are 6 spans in both directions with 7, 14, 21 and 28 story heights and constant slab thickness, it was found that the 21 and 28 story buildings need tremendous amount of slab mild reinforcement and uneconomic. The ratios of the total mild reinforcement amount in the flat slabs considering both wind load as per DPT. 1311.50 code and gravity load over considering gravity load alone are 1.02, 1.72 and 4.55 for 7, 14 and 21 story buildings respectively while the ratios considering wind load as per DPT. 1311-50 code, earthquake load as per DPT. 1302-52 (equivalent static force) and gravity load over considering gravity load alone are 2.65, 48.30 and 140.00 for 7, 14 and 21 story buildings respectively. Lastly, the ratios of total mild reinforcement amount considering wind load as per DPT. 1311-50 code, earthquake load as per DPT. 1302-52 (response spectrum) and gravity load over considering gravity load alone are 2.01, 30.27 and 71.76 for 7, 14 and 21 story buildings respectively. KEYWORDS: Effects of lateral loads, Thai building codes, Post-tensioned concrete flat slabs.