การประยุกต์วิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ในการวิเคราะห์พฤติกรรมคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็กเสริมกำลังรับแรงเฉือนด้วยการอัดแรงภายนอก

งานวิจัยนี้ศึกษาพฤติกรรมการรับแรงเฉือนของคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็กเสริมกำลังโดยการอัดแรงภายนอกด้วยการวิเคราะห์โดยใช้แบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์แบบไม่เชิงเส้นโดยการใช้โปรแกรมสำเร็จรูป ABAQUS ในส่วนแรกเป็นการพัฒนาแบบจำลองและทำการเปรียบเทียบกับผลการทดสอบของนักวิจัยในอดีตส่วนที่สองเป็นการศึกษาผลของตัวแปรอื่น โดยในการวิเคราะห์จะทำการแบ่งคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็กออกเป็น 2 กลุ่ม กลุ่มละ 4 ตัวอย่าง โดยแต่ละกลุ่มแบ่งตามอัตราส่วนช่วงการเฉือนต่อความลึกประสิทธิผล คือ 1.50 (B1) และ 2.00 (B2) ซึ่งในแต่ละกลุ่มจะทำการดึงลวดอัดแรงในคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็กเพื่อให้เกิดหน่วยแรงแบกทานใต้แผ่นเหล็กในแนวขวางที่ส่วนยึดปลายของลวดอัดแรงโดยแปรเปลี่ยนหน่วยแรงดังกล่าวจำนวน 3 ค่า คือ 37.5 MPa (S1), 360 MPa (S2), และ 653 MPa (S3) โดยมีตัวอย่างควบคุมซึ่งจะเป็นคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่มีการเสริมกำลังรับแรงเฉือน จากผลการวิจัยพบว่าแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์แบบไม่เชิงเส้นสามารถทำนายพฤติกรรมคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็กได้ใกล้เคียงกับผลการทดสอบโดยมีความคลาดเคลื่อนไม่เกินร้อยละ 20 อัตราส่วนช่วงการเฉือนต่อความลึกประสิทธิผลมีส่วนสำคัญต่อพฤติกรรมคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็กในการเพิ่มกำลังต้านทานแรงเฉือน และรูปแบบการวิบัติของคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็ก จากการศึกษาพารามิเตอร์อื่นโดยใช้แบบจำลองที่ได้รับการเทียบเคียงกับผลการทดสอบแล้วได้แก่ หน่วยแรงแบกทานใต้แผ่นเหล็กที่เกิดจากการดึงลวดอัดแรงภายนอกในแนวขวาง, กำลังอัดของคอนกรีต, กำลังดึงของเหล็กเสริมตามยาวในคาน, และอัตราส่วนช่วงการเฉือนต่อความลึกประสิทธิผลพบว่าตัวแปรดังกล่าวมีผลต่อกำลังต้านแรงเฉือนและรูปแบบการวิบัติของคานลึกคอนกรีตเสริมเหล็กที่เสริมกำลังรับแรงเฉือนด้วยการอัดแรงภายนอกอย่างมีนัยสำคัญ