Notifications

You are here

อีบุ๊ค

ความสามารถต้านทานการสั่นสะเทือนเนื่องจากแผ่นดินไหว...

TNRR

Description
ปัจจุบันอุตสาหกรรมการก่อสร้างที่อยู่อาศัยได้มีการขยายตัวเพิ่มขึ้น อันเนื่องมาจากการเพิ่มขึ้นของจำนวนประชากร โดยการก่อสร้างระบบคอนกรีตหล่อสำเร็จ เป็นวิธีการก่อสร้างที่นิยมมากขึ้นในปัจจุบัน ซึ่งจะสามารถควบคุมคุณภาพของชิ้นส่วนให้มีความแข็งแรง และใช้ระยะเวลาในการก่อสร้างที่หน้างานลดลง ในช่วงก่อนที่กฎกระทรวงฉบับที่ 46 (พ.ศ.2540) และกฎกระทรวง พ.ศ.2564 ออกตามความในพระราชบัญญัติควบคุมอาคาร พ.ศ.2522 จะมีผลบังคับใช้ มิได้คำนึงถึงการคำนวณและการออกแบบให้โครงสร้างอาคารให้รับแรงแผ่นดินไหว ดังนั้นจึงมีความเสี่ยงที่อาคารจะเกิดความเสียหายของโครงสร้างได้ งานวิจัยนี้จึงเลือกพิจารณาอาคารตัวอย่างเป็นอาคารที่พักขนาดความสูง 2 ชั้น และสมมติที่ตั้งของอาคารตัวอย่างอยู่ที่ อ.เมือง จ.เชียงใหม่และสมมติประเภทของชั้นดินเป็นประเภท D โดยมีจุดต่อระหว่างเสาและคานเป็นแบบแผ่นเกี่ยว (Socket) และจุดต่อระหว่างเสากับเสาและเสากับฐานรากเป็นแบบสลักเกลียว (Bolting) เพื่อศึกษาความสามารถในการต้านทานการสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหว โครงการวิจัยนี้แบ่งออกเป็น 3 ส่วนหลัก ๆ ได้แก่งานวิจัยส่วนที่ 1 เป็นการศึกษาวิเคราะห์โดยใช้แบบจำลองเพื่อศึกษาพฤติกรรมของโครงสร้างภายใต้ความรุนแรงแผ่นดินไหวสำหรับการออกแบบโดยจะทำการเปรียบเทียบแบบจำลองทั้งหมด 3 แบบ คือโครงสร้างอาคารคอนกรีตหล่อในที่ (CIP, cast-in-place concrete building) โครงสร้างอาคารคอนกรีตหล่อสำเร็จเมื่อพิจารณาส่วนยื่นของคาน (PCB, precast building with cantilevered beams) และโครงสร้างอาคารคอนกรีตหล่อสำเร็จเมื่อไม่พิจารณาส่วนยื่นของคาน (PCNB, precast building with no cantilevered beams) โดยทั้ง 3 แบบจะใช้แบบอาคารขนาดเดียวกัน ซึ่งจะทำการวิเคราะห์โครงสร้างภายใต้แผ่นดินไหวโดยวิธีการผลักทางด้านข้าง (Pushover Analysis) และวิธีวิเคราะห์การตอบสนองไม่เชิงเส้นประวัติเวลา (Nonlinear Response History Analysis) ตามมาตรฐาน มยผ.1301/1302-61 โดยสร้างแบบจำลองชิ้นส่วนเสาและคานเป็นแบบเชิงเส้นและไม่เชิงเส้นในโปรแกรมวิเคราะห์โครงสร้าง ETABS V18 และกำหนดจุดรองรับเป็นแบบยึดแน่น เพื่อประเมินความเสียหายที่เกิดขึ้นในชิ้นส่วนของโครงสร้างและการเคลื่อนตัวสัมพัทธ์ระหว่างชั้น ผลการศึกษาพบว่าชิ้นส่วนของโครงสร้างอาคารตัวอย่างทั้ง 3 แบบมีค่าอัตราส่วนระหว่างแรงที่ต้องต้านทานต่อกำลังที่หน้าตัดรับได้ (DCR) มีค่ามากกว่า 1 หมายความว่าหน้าตัดของชิ้นส่วนโครงสร้างนั้นๆไม่สามารถรับแรงที่เกิดขึ้นได้ โดยอาคาร CIP มีค่า DCR ต่ำที่สุด ถัดมาเป็นอาคาร PCB และอาคาร PCNB มีค่า DCR มากที่สุด ในส่วนของการประเมินความเสียหายโดยรวมของอาคารจากความเสียหายที่เกิดขึ้นในองค์อาคารและการเคลื่อนตัวสัมพัทธ์ระหว่างชั้นพบว่าอาคาร CIP มีความเสียหายไม่ผ่านเกณฑ์ระดับป้องกันการพังทลาย สำหรับอาคาร PCB มีความเสียหายอยู่ในเกณฑ์ของระดับป้องกันการพังทลาย ซึ่งเป็นระดับที่มีความเสียหายรุนแรงมาก สุดท้ายอาคาร PCNB มีความเสียหายไม่ผ่านเกณฑ์ระดับป้องกันการพังทลาย อ้างอิงเกณฑ์สมรรถนะของโครงสร้างตามมาตรฐาน มยผ.1303-57 งานวิจัยส่วนที่ 2 เป็นการศึกษาการทดสอบสมรรถนะของตัวอย่างจุดต่อของโครงสร้างภายใต้แรงกระทำแบบวัฏจักรโดยใช้ชิ้นส่วนแบบขนาดจริงในห้องปฏิบัติการ จากการศึกษาพบว่า ตัวอย่างจุดต่อระหว่างเสากับฐานรากแบบสลักเกลียวมีความสามารถในการส่งถ่ายโมเมนต์ดัดไปยังฐานรากได้และสามารถโยกตัวรองรับการเคลื่อนตัวสัมพัทธ์ระหว่างชั้นได้อย่างน้อยร้อยละ 3.50 หรือผ่านเกณฑ์สมรรถนะระดับปลอดภัยต่อชีวิต แต่มีขนาดที่ไม่เพียงพอในการต้านทานแรงด้านข้างที่เกิดขึ้นจากแผ่นดินไหวในงานวิจัยส่วนที่ 1 ได้ และจากผลการทดสอบตัวอย่างทดสอบจุดต่อระหว่างเสากับคานแบบแผ่นเกี่ยว แสดงให้เห็นว่า ตัวอย่างจุดต่อระหว่างเสาและคานที่ศึกษานี้มีความสามารถในการส่งถ่ายโมเมนต์ดัดที่น้อยมากและมีพฤติกรรมของจุดต่อระหว่างเสาและคานคล้ายกับเป็นจุดหมุนเมื่ออยู่ในสภาวะที่ต้องต้านแรงด้านข้างแบบกลับไปกลับมา ซึ่งเป็นคุณลักษณะเฉพาะของจุดต่อประเภทนี้ และจุดต่อสามารถโยกตัวรองรับการเคลื่อนตัวสัมพัทธ์ระหว่างชั้นได้อย่างน้อยร้อยละ 3.25 หรือผ่านเกณฑ์สมรรถนะระดับปลอดภัยต่อชีวิต อ้างอิงเกณฑ์สมรรถนะของโครงสร้างตามมาตรฐาน มยผ.1303-57 งานวิจัยส่วนที่ 3 เป็นการแนะนำการปรับปรุงการออกแบบสำหรับอาคารที่จะสร้างใหม่และคำแนะนำในการปรับปรุงโครงสร้างกรณีที่สร้างไปแล้วเพื่อให้อาคารมีความปลอดภัยเพียงพอต่อการใช้งานตามมาตรฐานการออกแบบอาคารต้านทานแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหว มยผ.1301/1302-61 <br><br>Over the past few years, real estate has grown in Thailand due to population growth rate and economic growth rate. Currently, precast concrete system is increasingly popular for construction industry. Because the quality of components can be better controlled, and the construction duration can be reduced. Before Ministerial Regulation No.46, B.E.2540 (1997) and Ministerial Regulation B.E.2564 (2021) issued pursuant to the Building Control Act, B.E. 2522 (1979) came into force, the design of building did not consider the earthquake-resistance structures. For this reason, the building may be severely damaged due to an earthquake. In this research, two-story residential reinforced concrete buildings located in Chiang Mai city with assumed site class D condition was studied. The buildings using socket connections between beam-column and bolt connections between column-column and column-footing are studied for overall seismic resistance. This research project was divided into three parts. The first part of this project involved seismic performance analyses of residential concrete buildings subjected to Design Basis Earthquake (DBE). Three types of buildings were compared: cast-in-place concrete building (CIP), precast concrete building with cantilevered beam (PCB), and precast concrete building without cantilevered beam (PCNB). These three types of building construction used the same building dimension. The seismic analysis were pushover analysis and nonlinear response history analysis according to DPT.1301/1302-61. The studied buildings were modelled both of linear and nonlinear models using ETABS structural analysis software and support was assumed as fixed. Evaluation was based on inelastic deformations and inter-story drifts. The results showed that Demand–Capacity Ratio (DCR) from CIP, PCB, and PCNB structures exceeded 1 implying that the current buildings did not have sufficient strength to resist earthquakes. It was noted that the DCR value from CIP was the lowest where that of PCNB was the highest. In terms of the structural performance levels classified by structural damage and inter-story drift, CIP and PCNB structures would be damaged beyond collapse prevention performance level (>CP) and PCB structure would be within collapse prevention performance level (CP). The acceptance criterion of structural performance was based on the guideline outlined by DPT.1303-57. The second part of this project was full scale sample experiments of structural precast connection under reversed cyclic loading. Two sets of sample experiments both for connection between column and foundation and for connection between beam and column were conducted. The results showed that the connection between column and footing connected by means of column shoe and steel bolt could transfer bending moment from column member to footing and this connection could reach the inter-story drift at least 3.50 percent equivalent to the life safety performance level. However, the strength of the connection between column and footing did not have sufficient strength as demanded by seismic analyses revealed in the first part of this project. For, the result of connection between beam and column using socket, it was found that this connection hardly had ability to transferred internal moment between beam and column. Under loading reversal, the behavior of this connection is similar to pinned connection. The tested sample of beam-column connection could reach the inter-story drift at least 3.25 percent equivalent to the life safety performance level as outlined by DPT.1303-57. The third part of this project was related to improvement of the design in the case of new buildings and also related to the recommendation for structural retrofit required in the case of existing buildings. The suggestion was made to give the guideline of the tentative column and connections detailed calculated to meet the design requirement as stipulated by the DPT 1301/1302-61.

Date of Publication :

12/2022

Publisher :

สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.)

Category :

รายงานการวิจัย

Total page :

77012 pages


เว็บไซต์นี้ใช้คุกกี้

เราใช้คุกกี้ (Cookie) เพื่อใช้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพเว็บไซต์ ท่านสามารถศึกษารายละเอียดการใช้คุกกี้ได้ที่ นโยบายคุกกี้
ยอมรับ