วิทยานิพนธ์นี้เป็นการศึกษาพฤติกรรมของฐานคลุมหัวเข็มในช่วงอิลาสติกโดยใช้วิธี ไฟไนท์เอลิเมนท์ การศึกษาจะเน้นถึงแรงบิดในฐานคลุมหัวเข็มที่แคบและผลของตัวแปร 3 ตัว คือ ขนาดหน้าตัดเสนา ความหนาและค่าความยืดหยุ่นของเสาเข็มที่มีต่อการเกิดแรงภายในฐานคลุมหัว เข็มได้แก่ ค่าโมเมนต์ดัด แรงเฉือน และแรงบิด เพื่อหาข้อสรุปถึงผลของแรงบิดในฐานคลุมหัว เข็มและนำเสนอแนวทางการออกแบบฐานคลุมหัวเข็มให้มีความปลอดภัย ความถูกต้อง และมีความ เหมาะสมทางวิศวกรรม รูปแบบของฐานคลุมหัวเข็มที่ศึกษามีทั้งหมด 18 รูปแบบ เป็นรูปแบบที่ใช้กับโครงสร้าง สะพานและทางยกระดับโดยทั่วไปในประเทศไทย มีลักษณะสมมาตรและมีเสาเดี่ยวรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส เสาเข็มมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.80, 1.00 และ 1.20 เมตร ฐานคลุมหัวเข็มถูกจำลองโดยใช้ เอลิเมนต์ 3 มิติประเภท Brick ค่าความยืดหยุ่นของเสาเข็มใช้จากข้อมูลงานเสาเข็มในเขต กรุงเทพฯและปริมณฑลที่มีปลายเสาเข็มอยู่ในชั้นทรายชั้นที่ 2 แรงที่กระทำต่อแบบจำลองประกอบ ด้วย แรงในแนวดิ่ง โมเมนต์รอบแกนตามแนวขวาง และโมเมนต์รอบแกนตามแนวยาวซึ่งทำให้เกิดแรง บิดขึ้น ผลจากการวิเคราะห์ไฟไนท์เอลิเมนท์ฐานคลุมหัวเข็มแต่ละรูปแบบนำมาแสดงเปรียบเทียบกับ ค่าที่ได้จากการออกแบบตามวิธีของ ACI การหาความสัมพันธ์ระหว่างค่าแรงภายในและตัวแปรทั้ง 3 ทำโดยใช้การวิเคราะห์การถดถอยและสหสัมพันธ์เชิงพหุ จากการวิจัยพบว่าทฤษฎีการออกแบบเพื่อรับแรงบิดในคานไม่เหมาะที่จะนำมาใช้กับฐาน คลุมหัวเข็ม และแรงบิดที่เกิดขึ้นในฐานคลุมหัวเข็มเป็นสิ่งจำเป็นที่ต้องพิจารณาในการออก แบบ ฐานคลุมหัวเข็มที่มีเสาเข็มตั้งแต่ 6 ต้นขึ้นไป พฤติกรรมการตัดและการเฉือนเนื่อง จากแรงในแนวดิ่งและโมเมนต์รอบแกนตามแนวขวางสอดคล้องกับทฤษฎีเบื้องต้นของคาน การออกแบบ โดยวิธีของ ACI จึงสามารถนำมาใช้ได้สำหรับแรงทั้งสองนี้ ในการออกแบบฐานคลุมหัวเข็มเพื่อ รับแรงบิดควรใช้ค่าแรงภายในจากการวิเคราะห์แบบจำลองไฟไนท์เอลิเมนต์ แรงภายในฐานคลุมหัว เข็มจะขึ้นอยู่กับขนาดของเสาเป็นหลัก ความหนาของฐานคลุมหัวเข็มและค่าความยืดหยุ่นของเสา เข็มจะมีผลต่อค่าแรงภายในเนื่องจากแรงบิดเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ฐานคลุมหัวเข็มที่มีเสาเข็ม 4 ต้น การกระจายของหน่วยแรงดัดและความเครียดมีลักษณะ ไม่เป็นเชิงเส้นอย่างมาก พฤติกรรมทั่วไปไม่เป็นไปตามทฤษฎีของคาน การใช้แบบจำลองชิ้นส่วน ดึงอัดในการวิเคราะห์และออกแบบจึงมีความเหมาะสมมากกว่าการออกแบบหน้าตัดตามวิธีของ ACI แนวทางในการออกแบบโดยแบบจำลองชิ้นส่วนดึง-อัดนี้ให้ค่าที่ปลอดภัยและครอบคลุมถึงผลของแรง บิดด้วย