การศึกษาเพื่อหาความหนาที่เหมาะสมสำหรับแผ่นพื้นไร้คานคอนกรีต เสริมเหล็กโดยวิธีไฟไนท์อีลีเม้นต์แบบแผ่นสามมิติ โดยใช้โปรแกรม CSI SAFE

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเพื่อหาความหนาที่เหมาะสมสำหรับแผ่นพื้นไร้คานคอนกรีตเสริมเหล็ก โดยอาศัยข้อมูล ราคาต่อหน่วยของวัสดุคอนกรีต เหล็กเส้น แบบหล่อ รวมถึงค่าแรงในประเทศไทย โดยได้ทดลองออกแบบแผ่นพื้น ที่มีความหนาต่างๆกันเพื่อหาความหนาที่เหมาะสมที่สุดที่ทำให้ราคาค่าก่อสร้างรวมต่อหน่วยต่ำสุด โดยใช้โปรแกรม CSI SAFE ซึ่งใช้วิธีวิเคราะห์ ไฟไนท์อีลีเม้นต์แบบแผ่นสามมิติมีกรณีศึกษา 3 กรณีคือ (1) กรณีสี่เหลี่ยมจัตุรัส (2) สี่เหลี่ยมผืนผ้าแปรเปลี่ยนอัตราส่วนช่วงเสาด้านสั้นต่อด้านยาว 0.50 และ 0.75 (3) กรณีซิกแซก มีระยะเยื้อง 1 และ2 เมตร น้ำหนักบรรทุกจร 200 300 และ 400 กิโลกรัมต่อตารางเมตร ระยะช่วงเสาด้านยาว 5 6.5 และ 8 เมตร และกำลังอัดประลัยคอนกรีต 320 และ 400 กิโลกรัมต่อตารางเซ็นติเมตร จากการทดลองออกแบบพบว่าเหล็กเสริมข้ออ้อยที่ใช้ในการออกแบบมีปริมาณตั้งแต่ 5.29 จนถึง 35.39 กิโลกรัมต่อตารางเมตร และมีการใช้เหล็กเสริมรับแรงเฉือนที่หัวเสาเมื่อมีช่วงเสา 6.50 เมตรขึ้นไปและมีน้ำหนักบรรทุกจร 300 กิโลกรัมต่อตารางเมตรขึ้นไปโดยเฉพาะเสาต้นมุมของอาคาร และสำหรับแผ่นพื้นที่มีความหนาน้อยกว่า 14 เซ็นติเมตรทุกกรณีจะต้องใช้ Drop Panel โดยจะเริ่มเสริมที่ช่วงเสาด้านนอกของแผ่นพื้นจากนั้นนำผลของการออกแบบไปหาสมการอย่างง่ายเพื่อใช้ทำนาย ผลการศึกษาได้สมการทำนายที่มี R2 = 0.74 ถึง 0.97 และมีความคลาดเคลื่อนของการทำนายความหนา -1.27 ถึง 1.50 เซ็นติเมตร