การศึกษาเชิงทดลองของพฤติกรรมจุดต่อชิ้นส่วนคอนกรีตสำเร็จรูประหว่างเสาและฐานรากด้วยสลักเกลียวภายใต้แรงกระทำวัฏจักร

บทคัดย่อ

ในปัจจุบันการก่อสร้างด้วยระบบชิ้นส่วนคอนกรีตสำเร็จรูปได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเนื่องจากความสะดวกและประหยัดเวลาในการติดตั้ง สามารถควบคุมคุณภาพได้ง่าย และลดต้นทุนได้เป็นอย่างดี แต่ในพื้นที่ที่เสี่ยงต่อแผ่นดินไหวจุดต่อระหว่างชิ้นส่วนยังคงเป็นจุดที่จำเป็นต้องศึกษาและพัฒนา เนื่องจากบริเวณนี้มักเป็นตำแหน่งที่เกิดพฤติกรรมไม่เชิงเส้นเนื่องจากแผ่นดินไหว งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นการศึกษาจุดต่อคอนกรีตสำเร็จรูปด้วยกระบวนการแบบแห้งระหว่างเสาและฐานราก โดยใช้จุดต่อแบบสลักเกลียว หรือคอลัมน์ชู (Column Shoes) ภายใต้การออกแบบด้วยแนวคิด Capacity Design เพื่อควบคุมและลดความเสียหายที่เกิดขึ้นบริเวณจุดต่อ ผ่านการทดลองดำเนินการภายใต้แรงกระทำวัฏจักรกึ่งสถิต (Quasi-Static Reversed Cyclic Loading) ตามมาตรฐานการทดสอบโครงสร้าง ACI 374.1-05 โดยทดสอบตัวอย่างเสาและฐานรากที่ออกแบบให้มีขนาดใกล้เคียงกับขนาดเสาจริงของอาคารพาณิชย์ 3 ชั้น ในพื้นที่จังหวัดเชียงราย ประเทศไทย โดยใช้ชิ้นส่วนคอนกรีตเสาสำเร็จรูปขนาด หน้าตัดความกว้าง 0.32 เมตร ความยาว 0.32 เมตร ความสูง 1.70 เมตร ที่มีการติดตั้งคอลัมน์ชูประกอบเข้ากับฐานราก จำนวน 1 ชิ้น เปรียบเทียบกับระบบคอนกรีตหล่อในที่แบบดั้งเดิมที่มีขนาดเท่ากัน ใช้อัตราส่วนแรงอัดตามแนวแกน (Axial Load Ratio) ร้อยละ 5 และใช้อัตราส่วนโมเมนต์ต่อแรงเฉือน (Moment to Shear Ratio) ที่ 1 เมตร เพื่อเปรียบเทียบผลการทดลองประเมินความเสียหาย ความแข็งแรง ความแข็งแกร่ง และความสามารถในการดูดซับพลังงาน จากการศึกษาพฤติกรรมครั้งนี้ชี้ให้เห็นถึงประสิทธิภาพของระบบจุดต่อตัวอย่างทดสอบ CS นั้นสามารถต้านทานแรงด้านข้างได้ในระดับที่ดี สามารถรักษากำลัง ความแข็งแรงของโครงสร้างได้ทัดเทียมกับตัวอย่าง CIP ที่อัตราการเคลื่อนตัวสัมพัทธ์ (Drift Ratio) ที่ ±3.5% ยังคงรักษาความแข็งแกร่ง (Stiffness) ไว้ได้มากกว่า 25% และเป็นไปตามมาตรฐานการทดสอบโครงสร้าง ACI 374.1-05 ซึ่งใกล้เคียงระบบคอนกรีตหล่อในที่แบบดั้งเดิมอีกด้วย แต่เมื่ออัตราการเคลื่อนตัวสัมพัทธ์เกิน 3.5% ค่าการสลายพลังงานตัวอย่าง CS ก็มีค่าต่ำกว่าตัวอย่าง CIP อย่างชัดเจน