บทที่ 7 อ่าน Results

ก่อนอ่าน Results

ต้องทำก่อน

1. รัน Analyze.RunAnalysis() สำเร็จแล้ว (บทที่ 6)
2. ตั้ง output case แล้ว (DeselectAll → SetCaseSelectedForOutput)

Frame Force (แรงในชิ้นส่วน)

โค้ดตัวอย่าง

# อ่าน Frame Force ของ frame ชื่อ "B1"
ret, num_results, obj, obj_sta, elm, elm_sta, \
    load_case, step_type, step_num, \
    p, v2, v3, t, m2, m3 = \
    sap_model.Results.FrameForce(
        "B1",   # ชื่อ frame
        0,      # eItemTypeElm: 0=ObjectElm
    )
check(ret, "Results.FrameForce")

# แสดงผล
print(f"\n🏗️ Frame Force - B1 ({num_results} results):")
print(f"{'Station':>10} {'P(kN)':>10} {'V2(kN)':>10} {'M3(kN·m)':>10} {'Case':>12}")
print("─" * 55)

for i in range(num_results):
    print(f"{obj_sta[i]:>10.3f} {p[i]:>10.2f} {v2[i]:>10.2f} "
          f"{m3[i]:>10.2f} {load_case[i]:>12}")

Output ตัวอย่าง:

🏗️ Frame Force - B1 (3 results):
   Station      P(kN)     V2(kN)   M3(kN·m)         Case
───────────────────────────────────────────────────────
     0.000       0.00      25.50     -12.30         DEAD
     0.500       0.00       0.00      15.80         DEAD
     1.000       0.00     -25.50     -12.30         DEAD

อ่าน Frame Force ทุก Frame → pandas

import pandas as pd

rows = []
for frame_name in frame_names:
    ret, nr, _obj, _os, _elm, _es, _lc, _st, _sn, \
        _p, _v2, _v3, _t, _m2, _m3 = \
        sap_model.Results.FrameForce(frame_name, 0)

    if ret != 0 or nr == 0:
        continue

    for i in range(nr):
        rows.append({
            "Frame": frame_name,
            "Station": _os[i],
            "P": _p[i],
            "V2": _v2[i],
            "V3": _v3[i],
            "T": _t[i],
            "M2": _m2[i],
            "M3": _m3[i],
            "LoadCase": _lc[i],
        })

df_forces = pd.DataFrame(rows)
print(f"\n📊 Total results: {len(df_forces)}")
print(df_forces.head(10))

หาค่า Max ของแต่ละ Frame

# หาค่า max absolute ของ V2 และ M3 ต่อ Frame
summary = df_forces.groupby("Frame").agg(
    MaxV2=("V2", lambda x: x.abs().max()),
    MaxM3=("M3", lambda x: x.abs().max()),
).reset_index()

print("\n🏗️ Summary (Top 10):")
print(summary.head(10).to_string(index=False))

Joint Displacement (การเคลื่อนตัวของจุดต่อ)

ret, num_res, j_obj, j_elm, j_case, j_step_type, j_step_num, \
    u1, u2, u3, r1, r2, r3 = \
    sap_model.Results.JointDispl(
        "1",   # ชื่อ joint
        0,     # eItemTypeElm: 0=ObjectElm
    )
check(ret, "Results.JointDispl")

print(f"\n📍 Joint Displacement - Joint 1:")
print(f"{'Case':>12} {'U1(mm)':>10} {'U2(mm)':>10} {'U3(mm)':>10}")
print("─" * 45)

for i in range(num_res):
    print(f"{j_case[i]:>12} {u1[i]*1000:>10.3f} "
          f"{u2[i]*1000:>10.3f} {u3[i]*1000:>10.3f}")

หน่วย Displacement

ถ้าตั้ง units เป็น kN_m_C → displacement จะเป็น เมตร ตัวอย่างข้างบนคูณ 1000 เพื่อแสดงเป็น มิลลิเมตร

Story Drift (การเอียงตัวของชั้น)

ret, drift_results, d_story, d_case, d_direction, \
    d_drift, d_displ_x, d_displ_y = \
    sap_model.Results.StoryDrifts()
check(ret, "Results.StoryDrifts")

print(f"\n🏢 Story Drifts ({drift_results} results):")
print(f"{'Story':>10} {'Case':>12} {'Dir':>5} {'Drift':>12}")
print("─" * 42)

for i in range(drift_results):
    print(f"{d_story[i]:>10} {d_case[i]:>12} "
          f"{d_direction[i]:>5} {d_drift[i]:>12.3E}")

Story Drift → pandas + ตรวจ Limit

df_drift = pd.DataFrame({
    "Story": d_story,
    "Case": d_case,
    "Direction": d_direction,
    "Drift": d_drift,
})

# ตรวจค่า drift ที่เกิน limit (เช่น 0.020)
DRIFT_LIMIT = 0.020
df_fail = df_drift[df_drift["Drift"].abs() > DRIFT_LIMIT]

if len(df_fail) > 0:
    print(f"\n⚠️ Drift เกิน {DRIFT_LIMIT}:")
    print(df_fail.to_string(index=False))
else:
    print(f"\n✅ Drift ทุกชั้นผ่าน (< {DRIFT_LIMIT})")

ค่า Drift ที่ยอมรับได้

ตามมาตรฐาน ASCE 7: drift limit มักอยู่ที่ 0.010 ~ 0.020 (1-2% ของความสูงชั้น) ถ้า drift เกิน limit → ต้องเพิ่มขนาด element หรือเพิ่ม bracing

Base Reactions (แรงปฏิกิริยาที่ฐาน)

ret, num_base_res, br_case, br_step_type, br_step_num, \
    gx, gy, gz, mx, my, mz, \
    br_x, br_y, br_z = \
    sap_model.Results.BaseReact()
check(ret, "Results.BaseReact")

print(f"\n⚓ Base Reactions:")
for i in range(num_base_res):
    print(f"  {br_case[i]}: Fz={gz[i]:.2f} kN (total vertical reaction)")

Area Force (แรงใน Slab/Wall)

สำหรับ Area elements (พื้น, ผนัง) ใช้ AreaForceShell:

ret, num_area_res, a_obj, a_elm, a_pt_elm, \
    a_case, a_step_type, a_step_num, \
    f11, f22, f12, f_max, f_min, f_angle, f_vm, \
    m11, m22, m12, m_max, m_min, m_angle, \
    v13, v23, v_max, v_angle2 = \
    sap_model.Results.AreaForceShell(
        "F1",   # ชื่อ area element
        0,      # eItemTypeElm: 0=ObjectElm
    )
check(ret, "Results.AreaForceShell")

print(f"\n🧱 Area Force - F1 ({num_area_res} results):")
print(f"{'Point':<8} {'M11(kN·m/m)':>14} {'M22(kN·m/m)':>14} {'V13(kN/m)':>12}")
print("─" * 50)

for i in range(num_area_res):
    print(f"{a_pt_elm[i]:<8} {m11[i]:>14.2f} {m22[i]:>14.2f} {v13[i]:>12.2f}")

ค่าสำคัญ

• M11, M22 — moment ต่อความยาว (kN·m/m) ใช้ออกแบบเหล็กเสริมพื้น
• V13, V23 — shear ต่อความยาว (kN/m) ตรวจ punching shear
• F11, F22 — membrane force สำหรับผนัง

ตัวอย่าง: Export Results เป็น CSV/Excel

# Export Frame Force ทั้งหมดเป็น CSV
df_forces.to_csv("frame_forces.csv", index=False)
print("✅ Export frame_forces.csv เสร็จ!")

# Export เป็น Excel (ต้อง pip install openpyxl)
with pd.ExcelWriter("etabs_results.xlsx") as writer:
    df_forces.to_excel(writer, sheet_name="FrameForces", index=False)
    df_drift.to_excel(writer, sheet_name="StoryDrift", index=False)

print("✅ Export etabs_results.xlsx เสร็จ!")

Visualization with Matplotlib

จุดเด่นของ Python คือการทำ Data Visualization ได้ทันที:

1. ติดตั้ง matplotlib

pip install matplotlib

2. Plot Moment Diagram

import matplotlib.pyplot as plt

# สมมติ df_forces มีข้อมูล Frame Force ของ B1 แล้ว
# กรองเฉพาะ B1 และ Load Case "DEAD"
data = df_forces[
    (df_forces["Frame"] == "B1") &
    (df_forces["LoadCase"] == "DEAD")
].sort_values("Station")

plt.figure(figsize=(10, 4))
plt.plot(data["Station"], data["M3"], 'b-', label="Moment M3")
plt.fill_between(data["Station"], data["M3"], alpha=0.1)

plt.title("Bending Moment Diagram (B1 - DEAD)")
plt.xlabel("Distance (m)")
plt.ylabel("Moment (kN-m)")
plt.grid(True)
plt.legend()

# Save เป็นรูปภาพ
plt.savefig("BMD_B1.png")
print("✅ Saved BMD plot")
plt.show()

3. Plot Story Drift

# สมมติ df_drift มีข้อมูล Drift
plt.figure(figsize=(6, 8))

# แกน Y คือ Story (ต้องเรียงชั้นให้ถูก)
# แกน X คือ Drift Value
plt.plot(df_drift["Drift"], df_drift["Story"], 'ro-', label="Drift X")

# เส้น Limit
plt.axvline(x=0.02, color='k', linestyle='--', label="Limit (0.02)")

plt.title("Story Drift Ratio")
plt.xlabel("Drift Ratio")
plt.grid(True)
plt.legend()

plt.savefig("StoryDrift.png")
print("✅ Saved Drift plot")
plt.show()

สรุป Results API

Method	อธิบาย	ค่าสำคัญ
Results.FrameForce(...)	แรงในชิ้นส่วน frame	P, V2, V3, T, M2, M3
Results.AreaForceShell(...)	แรงใน area (slab/wall)	F11, F22, M11, M22, V13
Results.JointDispl(...)	การเคลื่อนตัวของ joint	U1, U2, U3, R1, R2, R3
Results.StoryDrifts()	drift ของแต่ละชั้น	Drift, DisplX, DisplY
Results.BaseReact()	แรงปฏิกิริยาที่ฐาน	Gx, Gy, Gz, Mx, My, Mz
Results.JointReact(...)	แรงปฏิกิริยาที่ support	F1, F2, F3, M1, M2, M3