Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

FINITE ELEMENT SIMULATIONS OF SHRINKAGE CRACKS IN SLAB-ON-GRADE DUE TO RESTRAINTS

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ของรอยแตกร้าวจากการหดตัวในแผ่นพื้นวางบนดินเนื่องจากการยึดรั้ง

Year (A.D.)

2015

Document Type

Thesis

First Advisor

Withit Pansuk

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

Master of Engineering

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Civil Engineering

DOI

10.58837/CHULA.THE.2015.1445

Abstract

Due to many advantages of slab-on-grade; especially economy and durability, they are mainly used in industries, garages and pavements for sturdy floor and in residential buildings as well. However, it is such a sensitive one in the formation of cracks mainly due to the restraint to deformation. There are possible restraints which do not allow the concrete for freely volume change; friction between slab and sub-base, the effect of piles and columns, and casting sequence. This thesis aims to collect the data and observe the formation of cracks in slab-on-grade of two factories, mainly due to shrinkage deformation and then verify in the finite element program called ANSYS. The data from two industries, crack width and location, was collected as reference to implement cracking model in the finite element simulation. When simulated in program, the model was adopted from the cracked floor area cut by the contraction joints and the restrained boundary conditions as the floor area is very large. The output strain from the program was compared with the crack formation of reference project. The parametric study was focused on cracking which is due to the influence of casting sequence, the effect of friction between slab and subgrade, and the impact of different lengths ratio of the slab.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

เนื่องจากข้อดีหลายอย่างของแผ่นพื้นวางบนดิน โดยเฉพาะทางด้านราคาและความทนทาน แผ่นพื้นดังกล่าวถูกใช้ในโรงงาน อู่รถยนต์ ทางเท้าสำหรับพื้นที่แข็งแรง และในอาคารที่อยู่อาศัยด้วย อย่างไรก็ตามเรื่องที่สำคัญคือการก่อตัวของรอยแตกร้าวจากการยึดรั้งการเสียรูปของแผ่นพื้น โดยการยึดรั้งที่เป็นไปได้ที่ไม่ยอมให้คอนกรีตเปลี่ยนแปลงปริมาตรได้อย่างอิสระ ได้แก่ แรงเสียดทานระหว่างแผ่นพื้นและชั้นรองพื้น ผลกระทบของเสาเข็มและเสา และลำดับการหล่อคอนกรีต งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อเก็บข้อมูลและสังเกตการก่อตัวของรอยแตกร้าวในแผ่นพื้นวางบนดินของสองโรงงาน ที่เกิดจากการเสียรูปเนื่องจากการหดตัว และจากนั้นตรวจสอบโดยระเบียบวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์ ANSYS ข้อมูลจากทั้งสองโรงงาน ได้แก่ ความกว้างและตำแหน่งของร้อยแตกร้าวได้ถูกรวบรวมเพื่ออ้างอิงในการใช้แบบจำลองรอยแตกร้าวในการจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ โดยในการจำลองเลือกใช้แบบจำลองจากพื้นที่พื้น ที่เกิดการแตกร้าวโดยแบ่งตามรอยต่อก่อสร้างและเงื่อนไขขอบเขตการยึดรั้ง เนื่องจากพื้นที่พื้นมีขนาดใหญ่มาก ผลของความเครียดที่คำนวณได้ถูกเปรียบเทียบกับการก่อตัวของรอยแตกร้าวของงานอ้างอิง การศึกษาตัวแปรได้มุ่งเน้นที่การแตกร้าวเนื่องจากอิทธิพลของลำดับการหล่อคอนกรีต ผลกระทบของแรงเสียดทานระหว่างแผ่นพื้นและชั้นรองพื้น และผลกระทบของอัตราส่วนความยาวต่างๆของแผ่นพื้น

Link to Full Text

Share

COinS