การศึกษาพฤติกรรมการรับแรงของเสาเหล็กที่มีแผ่นเอวเป็นลอน ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอการศึกษาพฤติกรรมการรับแรงของเสาที่มีแผ่นเอวเป็นลอน (corrugated-web I-section column) ด้วยแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ โดยในขั้นตอนแรกแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์จะถูกตรวจสอบความสามารถต่อผลการทดสอบจริงและผลของแบบจำลองเชิงตัวเลข ในเสาหน้าตัดรูปตัวไอที่มีแผ่นเอวเป็นเส้นตรง (flat-web I-section column) จากงานวิจัยที่ถูกอ้างอิง ในขั้นตอนที่สองแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ของของเสาหน้าตัดรูปตัวไอที่มีแผ่นเอวเป็นลอนจะถูกสร้างและถูกนำมาเปรียบเทียบกับเสาหน้าตัดรูปตัวไอที่มีแผ่นเอวเป็นเส้นตรง หลังจากนั้นการศึกษาทางพารามิเตอร์ได้ถูกดำเนินไปเพื่อพิจารณาถึงอิทธิพลของค่าอัตราส่วนพารามิเตอร์ต่างๆ ของหน้าตัด ต่อพฤติกรรมการโก่งเดาะ (buckling behaviour) และกำลังรับน้ำหนักสูงสุด (Ultimate load capacity) จากการศึกษาพบว่าในเสาที่รับแรงดัดรอบแกนหลัก พฤติกรรมการโก่งเดาะของเสาหน้าตัดรูปตัวไอที่มีแผ่นเอวเป็นลอนจะถูกควบคุมด้วยการโก่งเดาะของเสา (flexural buckling) จนกระทั่งผ่านจุดรับน้ำหนักสูงสุดของเสา การโก่งเดาะเฉพาะที่ (local buckling) จะเกิดขึ้นในแผ่นปีก และกำลังรับน้ำหนักสูงสุดของเสาหน้าตัดรูปตัวไอที่มีแผ่นเอวเป็นเส้นตรงจะมีค่ามากกว่าเสาหน้าตัดรูปตัวไอที่มีแผ่นเอวเป็นลอน ขณะที่ในเสาที่รับแรงดัดรอบแกนรอง พฤติกรรมการโก่งเดาะของเสาหน้าตัดรูปตัวไอที่มีแผ่นเอวเป็นลอนจะยังคงถูกควบคุมด้วยการโก่งเดาะของเสา และกำลังรับน้ำหนักสูงสุดของเสาหน้าตัดรูปตัวไอที่มีแผ่นเอวเป็นเส้นตรงจะมีค่ามากกว่าเสาหน้าตัดรูปตัวไอที่มีแผ่นเอวเป็นลอนอยู่เล็กน้อย ในการศึกษาทางพารามิเตอร์ พบว่าในเสาที่เกิดการโก่งเดาะด้านข้างเนื่องจากการบิด เสาหน้าตัดรูปตัวไอที่มีแผ่นเอวเป็นลอนสามารถให้กำลังรับน้ำหนักสูงสุดมากกว่าเสาหน้าตัดรูปตัวไอที่มีแผ่นเอวเป็นเส้นตรงได้ในบางกรณี