SAP2000 Findings & Issues

//SAP2000 Findings & Issues

เรื่องการใช้โปรแกรมวิเคราะห์โครงสร้างอย่างเช่น SAP2000 ETABS STAAD.Pro หรือโปรแกรมอะไรก็ตาม ในการช่วยคำนวณหาแรงภายในที่เกิดขึ้นใน member จะช่วยผู้ออกแบบให้สามารถทำงานได้รวดเร็วขึ้น แต่อย่างไรก็ตามผู้ใช้งานก็ควรที่จะมีความรู้และความเข้าใจในเรื่องของทฤษฎีต่างๆที่ผู้พัฒนาโปรแกรมนำมาใช้ด้วยนะครับ เพื่อที่จะได้ใช้งานโปรแกรมได้อย่างถูกต้อง
.
ที่เกริ่นมาอย่างนี้เนื่องจากว่า ทางทีมงานได้จัดทำ Calculation Sheet สำหรับการออกแบบคานใน condition ต่างๆ คือ F2 (doubly symmetric — compact web + compact flanges) ไปจนถึง F5 (singly symmetric —- slender web + compact, non-compact, slender flanges) แต่พบข้อสังเกตที่ตัวโปรแกรม SAP2000 ที่นำมาใช้เปรียบเทียบผลลัพธ์ของค่า moment & shear capacity ของคานหน้าตัดต่างๆครับ
.
โดยข้อสังเกตที่พบก็มีดังนี้ครับ
.
1. เมื่อคานเป็นแบบ singly symmetric กล่าวคือ เมื่อ I-Beam ที่มีขนาดของปีกบน (compression flange or top flange) และปีกล่าง (tension flange or bottom flange) ไม่เท่ากันแล้วโปรแกรม SAP2000 จะเลือกค่า elastic section modulus ที่มีค่าน้อยมาแสดงใน sectional properties จึงทำให้เกิดข้อสงสัยขึ้นว่าเมื่อปีกบนของคานมีขนาดใหญ่กว่าปีกล่างแล้ว ค่า elastic section modulus (Sxc) ในส่วนของ compression zone จะต้องมีค่ามากกว่า elastic section modulus (Sxt) ของส่วนที่เป็น tension zone แล้วโปรแกรมเลือกค่าไหนมาใช้ในการคำนวณกันแน่ เนื่องจากใน manual ของ SAP2000 ได้อ้างอิง AISC360-16 ที่มีการเลือกค่า section modulus (Sxc) ที่มีค่ามากมาใช้ (รูปที่ 1-2)
.
2. เมื่อ apply load pattern ที่ dead load = 1 และ load pattern ที่ dead load = 0 ลงไปที่ตัวคาน simple beam แล้ว การวิเคราะห์เงื่อนไขของหน้าตัดว่าเป็นแบบ compact, non-compact หรือ slender จะมีปัญหา ยกตัวอย่างเช่น เมื่อมีการใส่ load ลงไปที่ตัวคานหน้าตัดหนึ่ง โปรแกรมจะวิเคราะห์ออกมาว่าหน้าตัดเป็นแบบ compact แต่เมื่อเอา load ออกแล้วให้โปแกรมวิเคราะห์ใหม่แล้ว หน้าตัดกลับออกมาเป็นแบบ slender ซึ่ง condition ของคานที่ต่างกันนี้ทำให้ moment capacity มีค่าไม่เท่ากันครับ (ซึ่งในความเป็นจริงการวิเคราะห์ condition ของหน้าตัด ไม่ได้ข้อกับเรื่อง load เลย แต่จะวิเคราะห์ด้วย bf/2tf (b over t ratio) เทียบกับค่าๆหนึ่งที่เรียกว่าแรมด้าpf และ แรมด้าpr) (รูปที่ 3)
.
3. เมื่อพิจารณาตำแหน่งบนหน้าตัดคานที่ต่างกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อสมมติว่าคานมีความยาว 6 ม. แล้ว moment capacity ของหน้าตัดในแต่ละตำแหน่ง 0 ม. 3 ม. 6 ม.มีค่าไม่เท่ากัน
.
4. การคำนวณจะมีปัญหากับหน้าตัดที่เป็นแบบ singly symmetric ในกรณีของ F4 และ F5 แต่สำหรับหน้าตัดที่เป็นแบบ doubly symmetric กรณีของ F2 และ F3 แล้วจะไม่มีปัญหา
.
ทั้งหมดนี้ คือ ข้อสังเกตที่พบในตอนนี้นะครับ ซึ่งทางทีมงานยังไม่ได้ฟันธงว่าโปรแกรมผิดแต่อย่างใด เพียงแต่ตั้งข้อสังเกตไว้เพื่อเป็นข้อควรระวังครับ โดยตอนนี้ทางทีมงานได้ส่งเรื่องไปถามทาง developer เรียบร้อยแล้ว ถ้าได้คำตอบกลับมาแล้วจะมาอัพเดทให้ทุกท่านทราบกันอีกทีนะครับ
.
ปล. หากท่านใดมีข้อสังเกตอื่นๆสามารถบอกทีมงานเพิ่มเติมได้เลยนะครับ เพื่อที่จะได้ส่งเรื่องไปถามกับทาง developer

แหล่งที่มา : @SSI Building Technology