การออกแบบแผ่นพื้นสี่เหลี่ยมผืนผ้าซึ่งมีช่องเปิด และที่รองรับเป็นแนวเส้นโดยทฤษฎียีลด์ไลน์

Abstract

งานวิจัยนี้ เป็นการนำ เอาการวิเคราะห์และออกแบบระบบแผ่นพื้นคอนกรีต เสริม เหล็กด้วยทฤษฎียีลด์ไลน์มาประยุกต์กับไมโครคอมพิวเตอร์ โดยทำการศึกษาออกแบบแผ่นพื้นสี่เหลี่ยมผืนผ้าสองทางรวม 7 ชนิด ลักษณะของแผ่นพื้นที่พิจารณามีช่อง เปิดอิสระรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า (Free rectangular openings) ขนาดใด ๆ วางอยู่ในตำแหน่งต่าง ๆ ของแผ่นพื้นและมีที่รองรับ เป็นแนวเส้น ในกรณีแผ่นพื้นไม่มีช่อง เปิดอาจมีขอบอิสระ(Free edges) รวมอยู่ด้วย ในการวิเคราะห์แรงดัดต้านทานประลัยที่จะนำไปออกแบบแผ่นพื้น ได้ใช้วิธีงาน เสมือน โดยคำนวณแบบทำซ้ำ สภาพการใช้งานของแผ่นพื้น สมมุติ ให้น้ำหนักแผ่กระจายสม่ำเสมอกระทำบนแผ่นพื้น โดยอาจมีน้ำหนักแนว เส้นที่ขอบอิสร ะหรือขอบของช่อง เปิดด้วย ในการออกแบบโดยทฤษฎียีลไลน์ เราไม่สามารถหาระยะโก่งและตรวจสอบการ แตกร้าวของแผ่นพื้นภายใต้น้ำหนักบริการได้ ตัวอย่างแผ่นพื้นซึ่งเสนอในงานวิจัยนี้จึงใช้มาตรฐานการออกแบบ ACI ปี 1983 ประกอบเป็นแนวทางในการตรวจสอบดังกล่าว โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำขึ้นในงานวิจัยนี้ เขียนเป็นภาษาแอปเปิลซอฟท์เบสิค มีการทำงานในลักษณะถาม-ตอบ ตัวโปรแกรมจะมีความยืดหยุ่นพอสมควร ผู้ใช้โปรแกรมสามารถเปลี่ยนช่วงการเปลี่ยนคำตัวแปรในการคำนวณแบบทำซ้ำและตัวเลขเกี่ยวกับมาตรรานการออกแบบที่กำหนดไว้ในโปรแกรมได้บางตัว ผลลัพธ์ที่ได้จากโปรแกรมคอมพิวเตอร์จะเป็นความหนาของแผ่นพื้น พื้นที่หน้าตัดเหล็ก เสริม ความยาวของเหล็กบน ตลอดจนการจัดเหล็กที่ตำแหน่งต่าง ๆ งานวิจัยนี้ทำให้สามารถออกแบบระบบแผ่นพื้นคอนกรีต เสริมเหล็กได้กว้างขวางกว่าใช้ทฤษฎีอีลาสติคหรือวิธีที่มาตรฐานการออกแบบ เช่น ACI แนะนำให้ใช้ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วมักจำกัดให้ใช้ได้กับแผ่นพื้นสี่เหลี่ยมผืนผ้ารับน้ำหนักแผ่กระจายสม่ำเสมอเท่านั้น จากการเปรียบเทียบตัวอย่างการออกแบบแผ่นพื้นโดยทฤษฎียีลด์ไลน์ซึ่งเป็นทฤษฎีขอบเขตบน กับการใช้ทฤษฎีอีลาสติคซึ่งเป็นทฤษฎีขอบเขตล่างและการใช้วิธีในมาตรฐานสำหรับอาคารคอนกรีตเสริมเหล็ก 2517 ของ วสท. พบว่าการใช้ทฤษฎียีลด์ไลน์จะประหยัดเหล็กกว่า