|
การเปรียบเทียบมาตรฐานการคำนวณแรงลมสำหรับอาคารสูงระหว่างมาตรฐานสากลต่างๆ |
|---|---|
| รหัสดีโอไอ | |
| Title | การเปรียบเทียบมาตรฐานการคำนวณแรงลมสำหรับอาคารสูงระหว่างมาตรฐานสากลต่างๆ |
| Creator | อดิเทพ ยะสูงเนิน |
| Contributor | วิโรจน์ บุญญภิญโญ, ที่ปรึกษา |
| Publisher | มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ |
| Publication Year | 2561 |
| Keyword | การคำนวณแรงลมและการตอบสนอง, มาตรฐาน ASCE7-05, มาตรฐาน ASCE7-10, มยผ.1311-50, การทดสอบในอุโมงค์ลม, Wind load calculation and responses, ASCE7-05 standard, ASCE7-10 standard, DPT1311-50 standard, AIJ2004 standard, NBCC-05 standard, Wind tunnel test |
| Abstract | งานวิจัยนี้เป็นการศึกษา มาตรฐานการคำนวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร ตามมาตรฐานสากลต่าง ๆ ดังต่อไปนี้ 1.มาตรฐานการคำนวณแรงขั้นต่ำสำหรับอาคารและโครงสร้างอื่น ๆ ของ ASCE7-05,-10 ของประเทศสหรัฐอเมริกา 2.ข้อแนะนำการคำนวณแรงสำหรับอาคารของ Architectural Institute of Japan 2004 (AIJ2004) ของประเทศญี่ปุ่น 3. มาตรฐานการคำนวณแรงลมและการตอบสนองของอาคาร ของประเทศไทย (มยผ.1311-50) ซึ่งอ้างอิงมาตรฐานของประเทศแคนาดา (NBCC-05) และเปรียบเทียบกับผลการทดลองจากอุโมงค์ลม ผลจากงานวิจัยนี้ พบว่า มาตรฐาน มยผ.1311-50 ไม่มีการคำนวณอัตราเร่งเนื่องจากการบิด มาตรฐาน ASCE7-10 ไม่มีการคำนวณในทิศตั้งฉากกับทิศทางลมและทิศทางการบิด มาตรฐาน AIJ 2004 ไม่มีสูตรการคำนวณการโก่งตัวด้านข้างสูงสุดของอาคารในทิศทางลม นอกจากนี้ยังพบว่า มาตรฐาน ASCE7-10 ได้ยกเลิกการใช้ค่าประกอบความสำคัญของแรงลมและได้เปลี่ยนแปลงการใช้ความเร็วลมออกแบบ จากคาบเวลากลับ 50 ปี เป็นใช้สภาวะประลัย โดยใช้ตัวคูณแรงลมสำหรับการออกแบบด้านกำลังเท่ากับ 1.0 และ สำหรับการออกแบบด้านการใช้งานเท่ากับ 0.6 โดยแบ่งแผนที่ความเร็วลมออกเป็น 3 ชนิด ที่คาบเวลากลับ 300 ,700 และ 1,700 ปี ตามแต่ละประเภทของอาคาร ในขณะที่ ASCE7-05 ใช้ความเร็วลมออกแบบที่คาบเวลากลับ 50 ปี จึงใช้ตัวคูณแรงลมเท่ากับ 1.6 สำหรับการออกแบบด้านกำลัง และ 1.0 สำหรับการออกแบบด้านการใช้งาน จากการเปรียบเทียบค่าประกอบเนื่องจากสภาพภูมิประเทศของมาตรฐานต่าง ๆ พบว่า ค่าประกอบเนื่องจากสภาพภูมิประเทศของ มาตรฐาน มยผ.1311-50 มีความสอดคล้องกับมาตรฐาน AIJ2004 และเมื่อเปรียบเทียบมาตรฐาน มยผ. กับ มาตรฐาน ASCE7-10 พบว่า ค่าประกอบเนื่องจากสภาพภูมิประเทศของมาตรฐาน ASCE ได้ เพิ่มค่าขึ้นมากกว่าในช่วงแรกและอัตราการเพิ่มค่อยๆ ลดลงและมีค่าน้อยกว่าพอสมควรที่ความสูงเกรเดียนต์ งานวิจัยนี้ได้พัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำหรับการคำนวณความเร็วลมที่แปรเปลี่ยนตามความสูงในสภาพภูมิประเทศแบบต่างๆ ตามคำอธิบายของมาตรฐาน ASCE7-10 นอกจากนี้ได้เขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์สำหรับการคำนวณแรงลมและการตอบสนองของอาคารสูงตามมาตรฐาน มยผ.1311-50 ASCE7-10 และ AIJ2004 เพื่อให้มีความสะดวกต่อการใช้งาน โดยในมาตรฐาน มยผ.131150 ได้เพิ่มการคำนวณอัตราเร่งเนื่องจากโมเมนต์บิดซึ่งอ้างอิงวิธีการของ AIJ2004 และมีการคำนวณผลรวมของอัตราเร่งทั้งสามทิศทางพร้อมกับการประเมินผลของอัตราเร่งกับข้อกำหนดขั้นต่ำสำหรับอาคารพาณิชย์และอาคารพักอาศัย การศึกษาใช้ตัวอย่างการคำนวณ เปรียบเทียบ 5 อาคาร ที่มีความสูงและสัดส่วนความกว้างต่อความลึกแตกต่างกัน ผลการศึกษาพบว่า การคำนวณแรงลมโดยใช้คาบเวลากลับ 700 ปี ด้วยอัตราส่วนความหน่วงที่มากกว่าที่คาบเวลากลับ 50 ปี ประมาณ 1% หารผลด้วย 1.6(อ้างอิงจากค่าตัวคูณแรงลม ของ ASCE7-05) จะให้ค่าแรงลมที่ใกล้เคียงกับการคำนวณที่คาบเวลากลับ 50 ปี นอกจากนี้การเปรียบเทียบแรงลมที่คำนวณตามมาตรฐาน มยผ. ของอาคารสูง 180 เมตร กับแรงลมตามข้อบัญญัติกรุงเทพมหานคร พบว่าแรงลมตามข้อบัญญัติกรุงเทพฯ มีค่ามากกว่าแรงลมในทิศทางลมที่คำนวณได้จากสภาพภูมิประเทศแบบชานเมืองอยู่พอสมควรแต่แรงลมตามข้อบัญญัติกรุงเทพฯ มีค่าน้อยกว่าแรงลมในทิศตั้งฉากกับทิศทางลมที่คำนวณได้จากสภาพภูมิประเทศแบบชานเมืองที่ความสูงตั้งแต่ 130 เมตร ขึ้นไปพอสมควร |
