การตรวจสอบปฏิสัมพันธ์แบบจำกัดใน Beam และ RCS

ก่อนอื่น มาดูกันว่าฟีเจอร์นี้ส่งผลต่อการตรวจสอบอย่างไร ตามชื่อที่บ่งบอก ฟีเจอร์นี้เป็นการปรับเปลี่ยนการตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตรวจสอบนี้ได้ที่ลิงก์ต่อไปนี้

• ปฏิสัมพันธ์

ในบทความที่ลิงก์ไว้ คุณจะพบว่าการตรวจสอบนี้เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงเฉือน แรงบิด และการดัด ฟีเจอร์การตรวจสอบปฏิสัมพันธ์แบบจำกัดส่งผลต่อวิธีการใช้แรงตามแนวแกนจากแรงเฉือน ΔF_td,s ซึ่งถูกบวกเข้ากับแรงตามแนวแกนจากแรงบิด ΔF_td,t และรวมกับการดัดในการตรวจสอบปฏิสัมพันธ์

ในบทความต่อไปนี้ คุณสามารถค้นพบว่าแรงตามแนวแกนจากแรงเฉือน ΔF_td,s ถูกนำไปใช้กับหน้าตัดอย่างไรเพื่อวัตถุประสงค์ในการประเมินปฏิสัมพันธ์

• ความก้าวหน้าของการตรวจสอบตามมาตรฐานปฏิสัมพันธ์ใน RCS

โดยสรุป: แรงเฉือนตามแนวแกน ΔF_td,s ถูกคำนวณดังนี้

\[\Delta F_{td,s} = V_{ed}(cot \theta -cot \alpha ) \] 

จากนั้นจะถูกนำไปใช้กับส่วนที่รับแรงเฉือนที่จุดศูนย์ถ่วงของส่วนนั้น หรือที่จุดศูนย์ถ่วงของหน้าตัดทั้งหมดหากไม่สามารถระบุส่วนที่รับแรงเฉือนได้ จากนั้นจะกำหนดแรงบิดตามแนวแกน และหน้าตัดจะถูกประเมินสำหรับการรวมกันของ N+M_y+M_z+ΔF_td,s+ΔF_td,t ในการตรวจสอบปฏิสัมพันธ์

ตอนนี้เราจะมาดูว่าฟีเจอร์นี้สามารถทำอะไรได้บ้าง หาก เลือกช่องทำเครื่องหมายการตรวจสอบปฏิสัมพันธ์แบบจำกัด แรงตามแนวแกนจากแรงเฉือนจะไม่ถูกนำมาพิจารณาในการตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ ภายใต้เงื่อนไขบางประการ ดังนั้น มาดูกันว่าการยกเว้นนี้ทำงานอย่างไรก่อนใน RCS application และจากนั้นใน Beam application

การตรวจสอบปฏิสัมพันธ์แบบจำกัดใน RCS application

ข้อความต่อไปนี้อ้างอิงถึงตัวอย่างที่เราใช้ RCS application แบบ standalone ฟังก์ชันนี้สามารถพบได้ในส่วน Design Member

หากเปิดใช้งาน แรงตามแนวแกนจากแรงเฉือน ΔF_td,s จะไม่ถูกนำไปใช้กับ Section หรือค่าสุดขีดใดๆ ในโครงการ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องจำไว้ว่าต้องกำหนดว่าจะใช้กับการรวมแรง ULS ใด

การตรวจสอบปฏิสัมพันธ์แบบจำกัดใน Beam application

ใน Beam application คุณสามารถพบฟังก์ชันนี้ได้ใน Concrete Design 1D – Data 

หากเปิดใช้งาน บริเวณที่ระยะ d (ความลึกประสิทธิผลของหน้าตัด) จากจุดรองรับจะถูกกำหนดบนคาน ซึ่งแรงตามแนวแกนจากแรงเฉือน ΔF_td,s จะถูกยกเว้น 

ซึ่งหมายความว่าหากคุณกำหนดตำแหน่งการตรวจสอบในบริเวณนี้และไปที่ RCS application เพื่อดูการตรวจสอบตามมาตรฐานโดยใช้ปุ่ม Detailed ในแถบเครื่องมือด้านบน คุณจะเห็นค่า ΔF_td,s เป็นศูนย์สำหรับ Section เหล่านี้ Section ที่อยู่นอกบริเวณนี้จะถูกตรวจสอบโดยรวม ΔF_td,s

ในรูปต่อไปนี้ หมายความว่า Section 1, 2 และ 5 จะถูกตรวจสอบโดยยกเว้น ΔF_td,s

รูปแสดงตัวอย่างของคานแบบ staged (ที่มีขั้นตอนการก่อสร้าง) ซึ่งกำหนดตำแหน่งการตรวจสอบโดยตรง สำหรับกรณีของคานคอนกรีตเสริมเหล็ก ที่มีการกำหนดสิ่งที่เรียกว่า Reinforcement zones ซึ่งแสดงถึงหน้าตัดเสริมเหล็กเดียวและค้นหาค่าสุดขีดสำหรับการออกแบบโดยอัตโนมัติ โซนเหล็กเสริมเหล่านี้ใกล้จุดรองรับจะถูกแบ่งออกเป็นโซนย่อย (ความยาว d จากจุดรองรับ) จากนั้นจะค้นหาค่าสุดขีดสำหรับโซนย่อยแยกกัน ส่งผลให้มีจำนวนค่าสุดขีดมากขึ้น

เราจะแสดงสิ่งนี้ด้วยตัวอย่างของคานธรรมดาที่เรากำหนด Reinforcement zone เพียงหนึ่งโซน 

หากการตรวจสอบปฏิสัมพันธ์แบบจำกัดถูกปิด (การตั้งค่าเริ่มต้น) ค่าสุดขีดสำหรับแรงภายในทั้งหมดจะถูกค้นหาในโซนเดียวนี้ และหน้าตัดจะถูกประเมินรวมถึงแรง ΔF_td,s สำหรับทั้งหมด

หากเปิดใช้งานการตรวจสอบปฏิสัมพันธ์แบบจำกัด โซนจะถูกแบ่งออกเป็นสามโซนย่อยซึ่งค้นหาค่าสุดขีดอย่างอิสระ ใน Detailed Results ใน RCS เราจะเห็นว่าสำหรับค่าสุดขีดที่อยู่ในโซนย่อยด้านนอกสุด ΔF_td,s จะถูกยกเว้น และสำหรับค่าสุดขีดของโซนย่อยตรงกลาง ΔF_td,s จะถูกรวมในการตรวจสอบปฏิสัมพันธ์ 

ความสัมพันธ์กับ Eurocode

ข้อ 6.2.3 (7) ใน EN 1992-1-1 ระบุถึงความจำเป็นในการรวมแรงดึงตามแนวแกนในเหล็กเสริมตามแนวแกนของส่วนรับแรงดึง โดยมีเงื่อนไขว่าค่า M_Ed,max/z ต้องไม่เกิน ในทางกลับกัน Beam application สมมติว่าจะมีอยู่ในแบบจำลองค้ำยันและตัวดึงของคานหลังค้ำยันแรกแรก หากเราสมมติว่ามุมของค้ำยันแรกแรกเป็น 45° ค้ำยันแรกแรกจะสิ้นสุดที่ระยะ d ดังกล่าว เงื่อนไข (M_Ed/z) + ΔF_td ≤ M_Ed,max/z ไม่ได้ถูกควบคุมโดยตรง และอาจเกิดขึ้นได้ว่าที่ระยะมากกว่า d เล็กน้อยจากจุดรองรับ แรงตามแนวแกนจากแรงเฉือนที่มากกว่าที่กำหนดตามมาตรฐานจะถูกนำไปใช้