Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Strength evaluation of composite columns using experimental database
Year (A.D.)
2018
Document Type
Thesis
First Advisor
อัครวัชร เล่นวารี
Faculty/College
Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)
Department (if any)
Department of Civil Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมโยธา)
Degree Name
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
วิศวกรรมโยธา
DOI
10.58837/CHULA.THE.2018.1221
Abstract
งานวิจัยนี้นำเสนอการประเมินสมการทำนายกำลังของเสาวัสดุผสมตามข้อกำหนด AISC 360-16 และมาตรฐาน Eurocode 4 โดยได้รวบรวมข้อมูลผลการทดสอบเสาวัสดุผสมจากงานวิจัยในอดีตตั้งแต่ปี ค.ศ. 1970 ถึง ปัจจุบัน เพื่อสร้างฐานข้อมูลการทดสอบเสาวัสดุผสม และได้ใช้ข้อมูลผลการทดสอบจำนวน 76 426 และ 347 ตัวอย่าง ในการประเมินความแม่นยำและความปลอดภัยของสมการทำนายกำลังสำหรับเสาเหล็กหุ้มด้วยคอนกรีต เสาท่อเหล็กเติมด้วยคอนกรีตหน้าตัดกลมและหน้าตัดสี่เหลี่ยม ตามลำดับ โดยพบว่า สมการทำนายกำลังตามข้อกำหนด AISC 360-16 สามารถทำนายกำลังของเสาเหล็กหุ้มด้วยคอนกรีตและเสาท่อเหล็กเติมด้วยคอนกรีตภายใต้แรงอัดกระทำตรงศูนย์ได้อย่างปลอดภัย แม้ว่ากำลังของวัสดุที่ใช้จะสูงกว่าขอบเขตกำลังของวัสดุที่ระบุไว้ในข้อกำหนด ในขณะที่ สมการทำนายกำลังตามมาตรฐาน Eurocode 4 ทำนายกำลังสูงกว่าผลการทดสอบบางตัวอย่างสำหรับเสาเหล็กหุ้มด้วยคอนกรีตและเสาท่อเหล็กเติมด้วยคอนกรีตหน้าตัดสี่เหลี่ยมที่ใช้เหล็กรูปพรรณที่มีหน่วยแรงครากสูงกว่าขอบเขตที่ระบุไว้ในมาตรฐาน นอกจากนี้ ฐานข้อมูลการทดสอบได้ถูกใช้ในการวิเคราะห์การถดถอยเชิงสัญลักษณ์เพื่อศึกษาผลกระทบของขนาดเสาต่อหน่วยแรงอัดสูงสุดของเสาท่อเหล็กเติมด้วยคอนกรีตหน้าตัดกลม โดยพบว่า ผลกระทบของขนาดเสาต่อหน่วยแรงอัดสูงสุด ขึ้นอยู่กับขนาดของท่อเหล็ก อัตราส่วนเหล็กรูปพรรณ และกำลังอัดของคอนกรีต งานวิจัยนี้ยังได้นำเสนอแนวทางในการสร้างเส้นโค้งปฏิสัมพันธ์กำลังของเสาวัสดุผสมในรูปแบบไร้หน่วยจากผลการวิเคราะห์การถดถอยเชิงสัญลักษณ์สำหรับช่วยในการวิเคราะห์และออกแบบเสาท่อเหล็กเติมด้วยคอนกรีตหน้าตัดกลม โดยมีลักษณะเช่นเดียวกับเส้นโค้งปฏิสัมพันธ์รูปแบบไร้หน่วยสำหรับเสาคอนกรีตเสริมเหล็กภายใต้แรงในแนวแกนและแรงดัดกระทำร่วมกัน
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
This research presents an evaluation of the AISC 360-16 and Eurocode 4 strength prediction equations. The experimental database of composite columns test results is compiled from the published technical literature from year 1970 to present. A total 76, 426, and 347 specimens are used to evaluate the accuracy and conservativeness of prediction for concrete-encased steel (CES) columns, circular and square concrete-filled steel tube (CFST) columns, respectively. It is found that the AISC 360-16 strength prediction equations can conservatively predict the strength of CES and CFST columns even the material strength exceeds the specification limits, while the Eurocode 4 strength prediction equations over-predict the strength of some CES and square CFST columns with the yield strength of steel exceeding the code limit. In addition, the experimental database is used in the symbolic regression for investigating the column size effect on the peak axial stress of circular CFST columns. It is found that the size effect on the peak axial stress is dependent on the size of steel tube, steel ratio and compressive strength of concrete. Furthermore, the concept for constructing normalized column strength interaction diagrams for design of circular CFST columns based on the symbolic regression is proposed. The concept is in the same feature as the normalized interaction diagrams for design of reinforced concrete columns subjected to combined axial forces and moments.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
ฮ้อแสงชัย, วรพล, "การประเมินกำลังของเสาวัสดุผสมโดยใช้ฐานข้อมูลการทดสอบ" (2018). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 3352.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/3352