การศึกษาเพื่อหาความหนาที่เหมาะสมสำหรับแผ่นพื้นไร้คานคอนกรีตอัดแรงโดยวิธีไฟไนท์อีลีเมนท์แบบแผ่นสามมิติโดยใช้โปรแกรม CSI SAFE

Abstract

งานวิจัยนี้เสนอถึงการศึกษาเพื่อหาความหนาที่เหมาะสมสำหรับแผ่นพื้นไร้คานคอนกรีตอัดแรง โดยอาศัยข้อมูล ราคาต่อหน่วยของวัสดุคอนกรีต ลวดอัดแรง เหล็กเส้น แบบหล่อ และ ค่าแรงในประเทศไทย เพื่อนำมาทดลองออกแบบแผ่นพื้นที่ความหนา น้ำหนักบรรทุกจร กำลังอัดประลัยของคอนกรีต ระยะช่วงเสา และลักษณะการจัดตำแหน่งเสาต่าง ๆ กัน โดยใช้โปรแกรม CSI SAFE ซึ่งวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนท์อีลีเม้นท์แบบแผ่นสามมิติ มีกรณีศึกษาทั้งหมด 3 กรณีคือ (1) สี่เหลี่ยมจัตุรัส (2) สี่เหลี่ยมผืนผ้าอัตราส่วนช่วงสั้นต่อช่วงยาว 0.5 และ 0.75 (3) ซิกแซกโดยมีระยะเยื้อง 1 และ 2 เมตร น้ำหนักบรรทุกจร 200 300 และ 400 kg/m2 ระยะช่วงเสา 6 7.5 และ 9 เมตร กำลังอัดประลัยของคอนกรีต 320 และ 400 kg/cm2 และ ได้ทดลองออกแบบแผ่นพื้นในแต่ละกรณีศึกษาที่ความหนาต่างๆ กันรวมทั้งหมด 360 กรณี เพื่อหาความหนาที่ทำให้ราคาค่าก่อสร้างต่ำสุด โดยในการออกแบบกำหนดให้เพิ่มความหนาแป้นหัวเสา ตรงเสาต้นที่คอนกรีตไม่สามารถรับแรงเฉือนเจาะทะลุได้ จากนั้นได้นำผลการออกแบบไปหาสมการอย่างง่ายเพื่อใช้ทำนายความหนาที่เหมาะสม เพื่อช่วยให้วิศวกร และผู้ที่สนใจสามารถนำไปประมาณราคา และ เป็นแนวทางการออกแบบเบื้องต้น จากการศึกษาในครั้งนี้ได้ค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ = 0.84 ถึง 0.98 และได้อัตราส่วนช่วงเสาต่อความหนาของแผ่นพื้น มีค่าเท่ากับ L/44 L/54 และ L/49 สำหรับสี่เหลี่ยมจัตุรัส สี่เหลี่ยมผืนผ้า และ ซิกแซก ตามลำดับ