การวิเคราะห์การรับแรงกระแทกของคานคอนกรีตเสริมเหล็กที่มีอัตราส่วนของระยะช่วงเฉือนต่อความลึกต่างกัน

Abstract

เพื่อความมั่นใจในความปลอดภัยของโครงสร้างภายใต้การกระทำแรงกระแทก มาตรฐานการออกแบบโดยทั่วไปแนะนำการใช้ตัวแปรแรงกระแทกด้วยวิธีแรงสถิตเทียบเท่าในการออกแบบโครงสร้างโดยไม่ได้คำนึงถึงพฤติกรรมจากแรง กระแทกที่เกิดขึ้นจริงในโครงสร้าง ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงทำการศึกษาพฤติกรรมการรับแรงกระแทกที่เกิดขึ้นกับคานคอนกรีต เสริมเหล็กที่มีอัตราส่วนของระยะช่วงเฉือนต่อความลึกของหน้าตัดต่างกันด้วยการใช้วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ในขั้นตอนการ ตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองไฟไนตเ์อลิเมนตก์ระทำโดยการสอบเทียบผลวิเคราะห์กับผลทดสอบจากงานวิจัยในอดีต การศึกษาพฤติกรรมของคานคอนกรีตเสริมเหล็กจากการตกกระแทกด้วยค้อนเหล็กมวล 400 กิโลกรมที่ปล่อยจากความสูง 0.15, 0.30, 0.60 และ 1.20 เมตรประกอบด้วย 3 ตัวอย่างซึ่งมีค่าอัตราส่วนของระยะช่วงเฉือนต่อความลึกคือ 5.6, 4.7 และ 4.0 จากผลการวิเคราะห์พบว่าที่ระยะความสูงการปล่อยค้อนเหล็กที่เท่ากันน้ันขนาดของแรงเฉือนมีค่าเพิ่มขั้นตามความลึกของหน้าตัดที่เพิ่มขึ้นภายใต้ความสูงของการปล่อยค้อนที่ต่างกันพบว่าขนาดของแรงดัดที่เกิดขึ้นมีการ เปลี่ยนแปลงน้อยมากอย่างไรก็ตามขนาดของแรงเฉือนมีค่าเพิ่มมากขึ้นตามความสูงของการปล่อยค้อนที่เพิ่มขึ้นแต่การเพิ่มขึ้นของแรงเฉือนในคานนั้นถูกจำกัดเฉพาะบริเวณช่วงกึ่งกลางคานซึ่งเป็นจุดที่ตกกระแทกโดยค้อนเหล็กนอกจากนี้ยังพบว่าการลดลงของอัตราส่วนระยะช่วงเฉือนต่อความลึกของคานมีแนวโน้มที่จะนำไปสู่การวิบัติแบบเฉือนจากแรง กระแทก ดังนั้นการใช้ตัวแปรแรงกระแทกในการออกแบบโครงสร้างโดยไม่คำนึงถึงพฤติกรรมจริงภายใต้แรงกระแทกของโครงสร้างนั้นสามารถนำ ไปสู่การเปลี่ยนรูปแบบการวบัติจากแบบดัดเป็นแบบเฉือนได้