พฤติกรรมของโครงสร้างระบบผนังคอมโพสิตแบบผสมภายใต้แรงดัดและแรงตามแนวแกน
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาประสิทธิภาพการรับแรงภายใต้แรงกระทำร่วมคือแรงอัดตามแนวแกนและแรงดัดของระบบผนังคอมโพสิตแบบผสม พัฒนาออกที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลตะวันออก ผนังคอมโพสิตแบบผสมนี้ประกอบไปด้วย วัสดุประกบภายนอก (Sandwich Panel) เป็นไฟเบอร์ซีเมนต์บอร์ด และแกนกลาง (Core Material) ซึ่งเป็นคอนกรีตผสมเม็ดโฟมโพรียูรีเทน (Expandable Polystyrene; EPS) ภายในจัดเรียงเป็นต่อเนื่องเป็นลักษณะวาฟเฟิล การทดสอบประสิทธิภาพของการรับแรงเพื่อศึกษาพฤติกรรมของโครงสร้างของผนังต้นแบบภายใต้แรงกระทำร่วมตามแนวแกนและแรงดัด จำนวน 16 ตัวอย่าง มีความหนา 100 มิลลิเมตร แบ่งออกเป็น สองชนิด คือ Type A คือไม่มีโครงเหล็กเป็นแกนกลาง และ Type B มีโครงเหล็กรีดเย็น C75×45 เป็นแกนกลาง พบว่าค่าการแอ่นตัวของผนัง ชนิด Type A มีค่าสูงกว่าชนิด Type B เมื่อพิจารณาที่ค่าน้ำหนัก P2 เท่ากัน เนื่องจากผนังชนิด Type B มีเหล็กรีดเย็นอยู่บริเวณแกนกลาง จึงมีค่า Stiffness สูงกว่าแบบชนิด Type A และค่าน้ำหนักที่วิบัติของผนังแบบ Type B มีค่าสูงกว่า Type A เมื่อทำการวิเคราะห์ค่าเฉลี่ยของน้ำหนักที่ภาวะใช้งาน (Serviceability Load) ของผนังทดสอบ Type A และ Type B มีค่าเท่ากับ 1.22 kN และ 2.04 kN ตามลำดับ (Type B คิดเป็น 1.2 เท่าของ Type A) จากผลการทดสอบผนังตัวอย่างภายใต้แรงกระทำร่วม คือ แรงอัดตามแนวแกนและแรงดัด และเปรียบเทียบค่าอัตราส่วนระหว่างค่าน้ำหนักในภาวะใช้งาน (Serviceability Load) ต่อค่าน้ำหนักสูงสุด (Ultimate Load) พบว่าค่าเฉลี่ย Serviceability Load/Load at Failure (%) ของตัวอย่างผนังทดสอบ ชนิด Type A และ Type B มีค่าเท่ากับร้อยละ 31.2 และ 36.7 ตามลำดับ ดังนั้นจึงพิจารณากำหนดตัวคูณลดกำลัง (ϕ) เท่ากับ 0.3 ในแผนภูมิปฏิสัมพันธ์ (P-M Interaction Diagram) ระหว่างแรงอัดตามแนวแกนและโมเมนต์ดัดของโครงสร้างผนังคอมโพสิตเพื่อให้ผลการวิเคราะห์และออกแบบเป็นไปในเชิงอนุรักษ์
Article Details
บทความที่ลงตีพิมพ์เป็นข้อคิดเห็นของผู้เขียนเท่านั้น
ผู้เขียนจะต้องเป็นผู้รับผิดชอบต่อผลทางกฎหมายใดๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากบทความนั้น
References
[2] T. Imjai, J. Phumkesorn, and N. Chuthong, “Composite walls for industrial constructions in Thailand,” presented at the 11th Annual Concrete Conference, Nakhon Ratchasima, Thailand, Feb. 17–19, 2016 (in Thai).
[3] T. Imjai, T. Ratanawan, and N. Kulaprapa, “Study of heat and moisture through a wall constructed using conventional and composite materials.” presented at the 22nd National Convention on Civil Engineering, Nakhon Ratchasima, Thailand, Jul. 18–20, 2017 (in Thai).
[4] H. G. Allen, Analysis and Design of Structural Sandwich Panels, Pergamon Press, Oxford, 1969, pp. 283.
[5] J. M. Dransfield, “Foamed concrete: Introduction to the product and its properties,” in One day awareness seminar on Foamed concrete: properties, applications and potential, University of Dundee, Scotland, 2000, pp. 1–11.
[6] A. Kermani, “Performance of structural insulated panels,” Journal of Buildings and Structures, vol. 159, pp. 13–19, 2006.
[7] M. Milner, “Health and safety evaluation of the SIP form of construction,” Timber Research and Development Association, London, 2002.
[8] F. Tarlochan, S. Ramesh, and S. Harpreet, “Advanced composite sandwich structure design for energy absorption applications: Blast protection and crashworthiness,” Composite Part B Engineering, vol. 43, no. 5, pp. 2198–2208, 2012.
[9] T. Imjai and J. Phumkesorn, “Hybrid composite UWalls for building constructions in Thailand,” presented at the 21st National Convention on Civil Engineering, Songkhla, Thailand, Jun. 28–30, 2016 (in Thai).
[10] U. Sujisakulwong, “Thermal performance of masonry constructions for hot humid climate,” M.S. thesis, Architecture (Building Technology) Graduate School. Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand, 2000. (in Thai).
[11] B. Isarangkun Na Ayutthaya, P. Chanthawong, and Y. Ungkoon, “Study of hygrothermal performance of autoclaved aerated concrete mixed with sugar sediment and autoclaved aerated concrete walls under climate of bangkok,” Ladkrabang Engineering Journal, vol. 27, no. 4, pp. 19–24, 2010 (in Thai).
[12] P. Chanthawong, V. Vimanjan, J. Khedari, and J. Hirunlabh, “Study of aerated concrete wall solar chimneys under the climate of Thailand,” Journal of Applied Science, vol. 8, no. 2, pp. 43–52, 2009 (in Thai).
[13] T. Imjai and J. Phumkesorn, “Hybrid composite wall panels: development of uwalls and future challenge,” presented at the 7th Rajamangala University of Technology International Conference, Bangkok, Thailand, Aug. 24–26, 2016.
[14] T. Imjai, “Hybrid composite uwall: From research to comstruction industry,” presented at the 10th Rajamangala University of Technology Tawan-ok Research Conference, Bangkok, Thailand, May. 29–31, 2017.
[15] E. L. Keith, “APA Report T2006P-33, Standardization testing of structural insulated panels (SIPs) for the structural insulated panel association,” Gig Harbor, Washington, APA The Engineered Wood Association, Tacoma, Washington, 2006.
[16] International Code Council (ICC), “Acceptance criteria for sandwich panels,” AC 04, IIC Evaluation Service, Inc., Whittier, California, 2007.
[17] Structural use of timber - code of practice for permissible stress design, British Standard: BS5268-2, 2002.
[18] American Plywood Association (APA), “Design and Fabrication of Plywood Sandwich Panels,” Supplement No.4, Tacoma, WA, 1983.
[19] P. Rungthonkit and J. Yang, “Behaviour of structural insulated panels (SIPs) under both short-term and long-term loadings,” in proceedings of the 11th International Conference on Non-conventional Materials and Technologies, Bath, UK. 2009.
[20] Design of timber structures—Part 1.1: General—Common rules and rules for buildings, European Standard EC5, prEN 1995–1–1: 2003E. Eurocode 5, 2003.
[21] Structural use of timber - Code of practice for permissible stress design, materials and workmanship, British Standards Institution. BS EN 5268-2, 2002.
[22] Standard Test Method for Flatwise Compressive Properties of Sandwich Cores, ASTM C365-03, 2003.
[23] Standard Test Method for Edgewise Compressive Strength of Sandwich Constructions, ASTM C364-99, 1999.
[24] Standard Test Method for Flexural Properties of Sandwich Construction, ASTM C393-00, 2000.
[25] Standard Test Methods of Conducting Strength Tests of Panels for Building Construction, ASTM E72-05, 2005.