พฤติกรรมของคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็ก: การทดสอบและการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอผลการทดสอบคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็ก จำนวน 9 ตัวอย่าง ที่ถูกออกแบบตามแบบจำลององค์อาคารรับแรงอัดและแรงดึงใน ภาคผนวก A ของมาตรฐาน ACI 318-11 โดยมีปริมาณเหล็กเสริมควบคุมการแตกร้าว และอัตราส่วนช่วงการเฉือนต่อความลึกประสิทธิผลที่แตกต่างกัน จากผลการทดสอบพบว่า รูปแบบการวิบัติของคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็กเปลี่ยนจากการวิบัติเนื่องจากการแตกในแนวทแยง เป็นการวิบัติเนื่องจากการเฉือนร่วมกับการดัด เมื่อคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็กมีอัตราส่วนช่วงการเฉือนต่อความลึกประสิทธิผลเพิ่มมากขึ้น นอกจากนี้ยังพบว่าปริมาณการเสริมเหล็กควบคุมการแตกร้าว สามารถเปลี่ยนรูปแบบการวิบัติของคานที่มีอัตราส่วนช่วงการเฉือนต่อความลึกประสิทธิผลเท่ากัน นอกจากนี้ผู้เขียนวิเคราะห์ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ของคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็ก เพื่อเปรียบเทียบกับผลที่ได้จากการทดสอบ โดยใช้โปรแกรม ANSYS การสร้างแบบจำลองไฟไนต์ เอลิเมนต์ใช้เอลิเมนต์แบบสามมิติ คุณสมบัติเชิงกลของวัสดุแบบไม่เชิงเส้น ผลการเปรียบเทียบกับคานลึกที่ทดสอบในห้องปฏิบัติการ ให้ผลสอดคล้องทั้งการแอ่นตัวของคาน กำลังรับน้ำหนักสูงสุด และรูปแบบการแตกร้าวของคาน