การจำลองพฤติกรรมการรับแรงตามแนวแกนของหน้าตัดเหล็กขึ้นรูปเย็น

ผู้แต่ง

  • Kasidet Leelasukharom นักศึกษา หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น
  • Tanyada Pannachet รองศาสตราจารย์ ศูนย์วิจัยและพัฒนาโครงสร้างมูลฐานอย่างยั่งยืน สาขาวิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น
  • Maetee Boonpichetvong รองศาสตราจารย์ ศูนย์วิจัยและพัฒนาโครงสร้างมูลฐานอย่างยั่งยืน สาขาวิชาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น

คำสำคัญ:

เหล็กขึ้นรูปเย็น , แรงอัดตามแนวแกน , ความไม่สมบูรณ์เชิงเรขาคณิต

บทคัดย่อ

บทความฉบับนี้เป็นการศึกษาการจำลองพฤติกรรมของชิ้นส่วนเหล็กขึ้นรูปเย็นเมื่อรับแรงตามแนวแกนด้วยวิธีการวิเคราะห์ไฟไนต์เอลิเมนต์ โดยมีการเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์กับผลการทดสอบจากห้องปฏิบัติการและค่าที่ได้จากการคำนวณโดยวิธีความกว้างประสิทธิผล ชิ้นส่วนเหล็กขึ้นรูปเย็นในการศึกษาประกอบไปด้วยชิ้นส่วนหน้าตัดรูปตัวซีและรูปตัวซีขอบเม้มซึ่งมีผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการอยู่แล้ว ผลการศึกษาซึ่งประกอบไปด้วยค่าแรงกระทำสูงสุดที่ชิ้นส่วนรับได้และพฤติกรรมเชิงกลของวัสดุที่เกิดขึ้นในระหว่างการให้แรง ชี้ให้เห็นว่าความไม่สมบูรณ์เชิงเรขาคณิตส่งผลต่อพฤติกรรมของชิ้นส่วนเหล็กขึ้นรูปเย็น ทั้งในเรื่องของความสัมพันธ์ระหว่างแรงและการเสียรูป พฤติกรรมการโก่งเดาะจนไปถึงลักษณะของการวิบัติ โดยหากทำการพิจารณาผลของความไม่สมบูรณ์เชิงเรขาคณิตร่วมกับการวิเคราะห์แบบสถิตไม่เป็นเชิงเส้น ทำให้พฤติกรรมของชิ้นส่วนเหล็กขึ้นรูปเย็นใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากยิ่งขึ้น

เอกสารอ้างอิง

American Iron and Steel Institute. Supplement 2004 to the North American specification for the design of cold formed steel structure members, Design of cold-formed steel structural members using direct strength method. Washington: USA; 2004.

American Iron and Steel Institute. Specification for the cold-formed steel structural member (AISI 2007). Washington, USA; 2007.

Chou SM, Chai GB, Ling L. Finite element technique for design of stub columns. Thin-walled structure. 2000; 37(2): 97-112.

Gardner L, Nethercot DA. Numerical modeling of stainless steel structural components. Journal of Structural Engineering. 2004; 130(10): 1586-1601.

Camotin D, Silvestre N, Dinis PB. Numerical analysis of cold-formed steel members. International Journal of Steel Structure. 2005; 5(1): 63-78.

Ashraf M, Gardner L, Nethercot DA. Finite element modelling of structural strainless steel cross-sections. Thin-walled structures. 2007; 44(10): 1048-1062.

Dinis PB, Camotim D, Silvestre N. FEM-based analysis of the local-plate/distortional mode interaction in cold-formed steel lipped channel columns. Computers and structure. 2007; 85(19-20): 1461-1474.

Schafer BW, Li Z, Moen CD. Computational modeling of cold-formed steel. Thin-walled Structures. 2010; 48(10-11): 752-762.

Bernard ES. Flexural behavior of cold-formed profiled steel decking [PhD thesis]. Cydney, Australia: University of Sydney; 1993.

Schafer BW. Cold formed steel behavior and design: analytical and numerical modeling of element and member with longitudinal stiffeners [Ph.D.Thesis]. Ithaca, New York: Cornel university; 1997

Young B. The behaviour and design of cold-formed channel columns [PhD thesis]. Sydney, Australia: University of Sydney; 1997.

Shifferaw Y, Vieira LCM, Schafer BW. Compression testing of cold-formed steel columns with different sheathing configurations. In: Proceedings of Structural Stability Research Council - Annual Stability Conference (SSRC2010); 2010; 593-612.

Zeinoddini V, Schafer BW. Global imperfection and dimensional variations in cold-formed steel members. International journal of structure stability conference, Structural stability research council. 2011; 11(5): 829-854.

Gendy BL, Hanna MT. Effect of geometric imperfections in the ultimate moment capacity of cold-formed sigma-shape sections. HBRC Journal. 2015; 13(2): 163-170.

Schafer BW, Pekoz T. Computational modeling of cold-formed steel: characterizing geometric imperfection and residual stresses. Journal of Constructional Steel Research. 1998; 47(3): 193-210.

Zeinoddini V, Schafer BW. Simulation of geometric imperfections in cold-formed steel members using spectral representation approach. Thin-Walled Structures. 2012; 60: 105-117.

Engineering Institute of Thailand under H.M. the King’s Patronage. Design Standards for Cold Formed Steel Buildings (EIT1024-53). Bangkok: Thailand; 2010. Thai.

Shanmuganathan G, Yasintha B, Mahen M. Local buckling studies of cold-formed steel compression members at elevated temperatures. Journal of Constructional Steel Research. 2015; 108: 31-45.

Dinis PB, Batista EM, Camotim D, dos Santos ES. Local-distortional-global interaction in lipped channel columns: Experimental result, numerical simulations and design considerations. Thin-Walled Structures. 2012; 61: 2-13.

ดาวน์โหลด

เผยแพร่แล้ว

2022-08-05

ฉบับ

ประเภทบทความ

บทความวิจัย