ผลกระทบของความลาดชันอุณหภูมิต่อหน่วยแรงดึงของถนนคอนกรีต ชนิดไม่เสริมเหล็กและมีรอยต่อตามขวางในประเทศไทย

Abstract

บทคัดย่อ มาตรฐานการออกแบบถนนปอร์ตแลนด์ซีเมนต์คอนกรีตในประเทศไทยใช้วิธีการเชิงประจักษ์ จึงมีการศึกษาเกี่ยวกับความลาดชันอุณหภูมิในถนนคอนกรีตค่อนข้างน้อย งานวิจัยนี้เลือกถนนคอนกรีตมาตรฐานชนิดไม่เสริมเหล็กและมีรอยต่อตามขวางของกรมทางหลวงชนบทเป็นแบบจำลอง ทำการวิเคราะห์หน่วยแรงจากอุณหภูมิและหน่วยแรงรวมที่เกิดขึ้น รวมทั้งจำนวนเที่ยวของน้ำหนักบรรทุกที่รับได้ โดยใช้วิธีออกแบบผิวทางเชิงกลศาสตร์-เชิงประจักษ์ (MEPD) ของ Eisenmann และของ Dutch ซึ่งพบว่าค่าความลาดชันอุณหภูมิสูงสุด 0.109 °C/mm ที่บันทึกได้จากแปลงทดสอบช่วงระยะ 6 เดือนแรกของปี มีค่าสูงกว่าค่าในฐานข้อมูลของโปรแกรมวิเคราะห์ผิวทางเชิงพาณิชย์ และในกรณีศึกษานี้พบว่าการใช้ค่าตามฐานข้อมูลของโปรแกรมนั้นส่งผลให้วิศวกรประเมินประสิทธิภาพถนนคอนกรีตสูงกว่าความเป็นจริงได้มากถึงร้อยละ 35 โดยเฉลี่ย ดังนั้นผลการศึกษาจากงานวิจัยนี้จึงเป็นข้อมูลที่สำคัญสำหรับการออกแบบถนนคอนกรีตในประเทศไทยด้วยวิธี MEPD ให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น คำสำคัญ: ถนนคอนกรีตของไทย  หน่วยแรงจากอุณหภูมิ  การออกแบบผิวทางเชิงกลศาสตร์-เชิงประจักษ์ ABSTRACT The design standards for Portland cement concrete road in Thailand are based on empirical design methods. Hence, there are very few studies about temperature gradient in concrete road. In this research a jointed plain concrete road according to the Department of Rural Highway standard is selected as a pavement model. Two different mechanistic-empirical pavement design (MEPD) methods, Eisenmann and Dutch, are employed to analyze temperature stresses, total stresses and allowable number of load applications. The results obtained from the test sections show that the maximum temperature gradient found in the first 6-month period of the year is 0.109 °C/mm. This value is obviously higher than the maximum value provided in commercial software for pavement design. For the case study, using the maximum value in software database can lead to about a 35 percent overestimation of bearing capacity. Therefore, the results reported in this study should be an important data for more efficient design of concrete road in Thailand using MEPD.   Keyword: Thai concrete road, Temperature stresses, Mechanistic-Empirical Pavement Design (MEPD)