IDENTIFICATION OF FORCE IN TENSION STRUCTURES OF BANGKOK ARENA STADIUM ROOF DURING CONSTRUCTIONS

Abstract

การหาค่าแรงที่ถูกต้องสำหรับชิ้นส่วนรับแรงดึงในโครงสร้างมีความสำคัญอย่างยิ่งในขั้นตอนการก่อสร้างและการบำรุงรักษาภายหลัง อย่างไรก็ตาม การตรวจวัดค่าแรงโดยตรงในภาคสนามมีความยุ่งยากเนื่องจากต้องถอดที่ยึดของปลายชิ้นส่วนออกเพื่อติดตั้งเครื่องอ่านค่าแรง วิธีที่สามารถประยุกต์แทนได้คือการคำนวณค่าแรงจากความถี่ธรรมชาติที่ได้จากการตรวจวัด ซึ่งบทความนี้นำเสนอผลการหาแรงในชิ้นส่วนรับแรงดึงจากการตรวจวัดความถี่ธรรมชาติและคำนวณจากทฤษฎีการสั่นอิสระในช่วงเชิงเส้นของเคเบิลสำหรับหลังคาสนามบางกอกอารีนาระหว่างขั้นตอนการก่อสร้างต่างๆ  ลักษณะของหลังคาคือมีความยาวช่วงกว่า 110 เมตร ถูกดึงด้วยชิ้นส่วนรับแรงดึงที่ทำจากแท่งเหล็กที่ยึดปลายด้านบนกับเสาคอนกรีตเสริมเหล็ก ผลการศึกษาแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนค่าแรงดึงในชิ้นส่วนหนึ่งๆ  ที่เป็นผลจากการปรับค่าแรงที่ชิ้นส่วนอื่นในขั้นตอนก่อสร้าง จากค่าแรงดึงในขั้นตอนสุดท้ายแสดงว่าประมาณร้อยละ 50 ของน้ำหนักหลังคาทั้งหมดถูกรองรับด้วยชิ้นส่วนรับแรงดึง และพบว่าในบางชิ้นส่วนมีค่าแรงดึงที่แตกต่างจากค่าที่ออกแบบไว้ถึงมากกว่าร้อยละ 30 และค่าแรงดึงที่ตรวจวัดได้เหล่านี้สามารถใช้เป็นค่าอ้างอิงในการใช้งานระยะยาวหรือแผนการบำรุงรักษาได้ต่อไป

The correct in-situ determination of force is important in construction and maintenance of tension structures. However, field investigation by direct measurement of force which requires removal of support and installation of force gauge is rather difficult to be implemented. Therefore, determination of tension from natural frequencies of the tension structures severs as a more practical mean. This paper presents results of force identification of tension structure by frequency measurement and analysis by the linear theory of free vibrations of a cable for the Bangkok Arena Stadium roof during several construction stages. The roof, with span larger than 110 m, is supported by tension members made by steel rods attached to concrete pylons. The changes of tension resulted from adjusting of force in other members were examined and indicated. The results of the final tension show that about 50% of the total dead weight is carried by the tension structures. In some members, significant difference of tension from the design value in the order of 30% or higher was observed. The measured tensions at the current condition can be used as reference values for comparison of the long-term service or maintenance plan.