Comparison of the Behavior of Reinforced Concrete Beams under Actual Loads and Design Loads According to SDM and WSD

Authors

  • Chumnahn Noipitak Civil Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Krungthep
  • Sontaya Tongaroonsri Civil and Environmental Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Lanna Tak
  • Charoon Charoennatkul Civil Engineering, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Srivijaya,

Keywords:

Reinforced Concrete Beam, Bending Moment, Strength Design Method, Working Stress Design

Abstract

This research investigates the flexural capacity of reinforced concrete beams designed using the Strength Design Method (SDM), based on the Ministerial Regulation B.E. 2566. The analysis compares actual service loads (DL + LL) with design load combinations (1.4DL + 1.7LL) and (1.2DL + 1.6LL), in order to determine the percentage of the actual bending moment in relation to the ultimate flexural strength of the beam. The study considers beam spans ranging from 4 to 8 meters and live loads from 50 to 800 kg/m², which are typical for residential and commercial buildings. The results indicate that beams designed under SDM are utilized at only 54–67% of their design moment capacity under actual loading, reflecting an appropriate level of safety margin in structural design. The utilization percentage tends to decrease as live load increases, while span length does not significantly affect it. A mathematical model was developed to describe the relationship between live load and allowable usage percentage, demonstrating high accuracy (R² = 0.9860). This enables reliable and safe prediction of beam flexural performance under real service conditions. Additionally, when comparing SDM and Working Stress Design (WSD), it was found that SDM provides a significantly higher flexural capacity, despite using the same cross-sections and design conditions.

References

กฎกระทรวง กำหนดหลักเกณฑ์ในการออกแบบโครงสร้างอาคาร และลักษณะและคุณสมบัติของวัสดุที่ใช้ในงานโครงสร้างอาคาร พ.ศ. 2566, ราชกิจจานุเบกษา เล่ม 140 ตอนที่ 54 ก, วันที่ 6 กันยายน 2566, หน้า 11–14.

ACI Committee 318. (2019). Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-19) and Commentary. American Concrete Institute.

Nilson, A. H., Darwin, D., & Dolan, C. W. (2010). Design of Concrete Structures (14th ed.). McGraw-Hill.

American Institute of Steel Construction (AISC). (2017). Design Guide 3: Serviceability Design Considerations for Steel Buildings. AISC.

เทอดศักดิ์ สายสุทธ. การเปรียบเทียบอาคารพักอาศัยสองชั้นระหว่างวิธีการออกแบบหน่วยแรงใช้งานกับวิธีกำลัง. กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์; 2551.

กฤติน เมฆอรุณกมล, ทรงศักดิ์ ประสิทธิวิริยะกุล, วัฒนชัย สมิทธากร. การเปรียบเทียบการคำนวณออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กด้วยวิธีหน่วยแรงใช้งาน และวิธีกำลัง. กรุงเทพฯ: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย; 2545: 55–60.

วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.). มาตรฐานการออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก. กรุงเทพฯ: วสท.; 2550.

กรมโยธาธิการและผังเมือง. มยผ. 1301-50: มาตรฐานการออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก. กรุงเทพฯ: กรมโยธาธิการและผังเมือง; 2550.

สำนักงานควบคุมอาคาร กรุงเทพมหานคร. ข้อบัญญัติกรุงเทพมหานคร เรื่องควบคุมอาคาร พ.ศ. 2544 และกฎกระทรวง ฉบับที่ 55 (พ.ศ. 2543) ออกตามความในพระราชบัญญัติควบคุมอาคาร พ.ศ. 2522; 2543.

MacGregor, J. G., & Wight, J. K. (2005). Reinforced Concrete: Mechanics and Design (4th ed.). Pearson Prentice Hall.

Downloads

Published

2025-12-29

How to Cite

[1]
C. . Noipitak, S. . Tongaroonsri, and C. . Charoennatkul, “Comparison of the Behavior of Reinforced Concrete Beams under Actual Loads and Design Loads According to SDM and WSD”, UTK RESEARCH JOURNAL, vol. 19, no. 2, pp. 84–93, Dec. 2025.

Issue

Section

Research Articles