การออกแบบโครงสร้าง LONG SPAN

18891636_1412434582135996_5170239571341452741_o1

ref: https://www.facebook.com/bhumisiam/posts/1412435248802596

สวัสดีครับเพื่อนๆ ที่รักทุกๆ ท่าน
วันนี้ผมจะขอมาตอบคำถามของน้องวิศวกรท่านหนึ่งที่ผมเคยถามผมมาสักพักแล้วครับเกี่ยวกับเรื่องการออกแบบโครงสร้าง LONG SPAN นะครับว่ามีหลักและวิธีการอย่างไร? ก่อนอื่นผมขอตอบแบบนี้นะครับว่าหลักการสำคัญในการออกแบบโครงสร้างที่มีลักษณะเป็น LONG SPAN นั้่นมีหลายประการมาก แต่ ที่ผมนำมาเป็นหัวข้อย่อยในวันนี้คือหลักการที่เราสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้โดยง่ายที่สุด นั่นก็คือ หลักการขนาดหน้าตัดเทียบเท่า นั่นเองครับ เรามาดู ตย ประกอบคำอธิบายของผมกันก่อนนะครับ เรามีคานช่วงเดียวซึ่งมีขนาดความยาวของคานเท่ากับ 6 m จำนวน 2 คาน โดยที่คานหนึ่งมีขนาดกว้าง 10 cm ลึก 30 cm และ อีกคานหนึ่งมีขนาดกว้าง 80 cm ลึก 15 cm (ดูรูปที่ 1 ประกอบนะครับ) คานทั้งสองจะถูกวางอยู่บนจุดรองรับแบบ PINNED โดยที่ทั้งสองคานนี้จะต้องรับ นน กระทำแบบจุดขนาด 10,000 kgf ที่กึ่งกลางคาน กำหนดให้คานทั้งสองมีค่าโมดูลัสยืดหยุ่นเท่ากับ 2×10^(6) ksc นะครับ
ผมจะใช้ซอฟต์แวร์ทาง FINITE ELEMENT ทำการวิเคราะห์โครงสร้างนะครับ เรามาดูคำตอบกันนะครับ
จะพบว่าถึงแม้ว่าคานทั้งสองนี้จะมีขนาดหน้าตัดที่ไม่เท่ากัน แต่ ผลของค่าการโก่งตัวในแนวดิ่งที่ออกมากลับมีค่าเท่ากันเลย คือ 10 mm นะครับ (ดูรูปที่ 2 ประกอบนะครับ)
เพื่อนๆ ทราบ หรือ สงสัยกันมั้ยครับว่าเหตุใดคำตอบถึงออกมาเป็นแบบนี้ ?
คำตอบของคำถามนี้ก็คือผมได้ใช้ หลักการขนาดหน้าตัดเทียบเท่า นั่นเองครับ
เรามาเริ่มต้นดูค่าโมเมนต์ความเฉื่อยของคานที่มีความกว้าง 10 cm และ ความลึก 30 cm กันก่อนนะครับ
I = B H ^(3) /12 = (10)(30)^(3)/(12) = 22,500 cm^(4)
มาดูค่าโมเมนต์ความเฉื่อยของคานที่มีความกว้าง 80 cm และ ความลึก 15 cm กันบ้างนะครับ
I = B H ^(3) /12 = (80)(15)^(3)/(12) = 22,500 cm^(4)
หากนำค่าโมเมนต์ความเฉื่อยนี้ไปแทนค่าในสมการค่าการโก่งตัวในแนวดิ่งซึ่งมีค่าเท่ากับ
Δ = PL^(3)/48EI
จะพบว่าคำตอบจะมีค่าเท่ากับ
Δ = (10×10,000×600)^(3)/(48x2x10^(6)x22,500) = 10 mm
เพื่อนๆ จะเห็นว่าหลักการนี้สามารถทำได้ง่ายมากๆ นะครับ อย่างแรกเลย คือ เราควรต้องทราบก่อนนะครับว่าหน้าตัดของเรานั้นต้องการขนาดหน้าตัดที่มีค่าโมเมนต์ความเฉื่อยขนาดเท่าใดจึงจะทำให้คานของเราสามารถที่จะมีค่าการโก่งตัวที่มีขนาดเหมาะสม และ สามารถที่จะต้านทานแรงดัดที่เกิดขึ้นได้ด้วยนะครับ จากนั้นหากเราถูกจำกัดขนาดความลึกของคานจะด้วยเหตุผลประการใดก็แล้วแต่ เราก็สามารถที่จะใช้หลักการขนาดหน้าตัดเทียบเท่าในการแก้ปัญหานี้ของเราได้ครับ
อย่างไรก็ดีผมก็ยังขอเน้นย้ำกับเพื่อนๆ อีกสักรอบนะครับว่าหลักในการออกแบบโครงสร้าง LONG SPAN นั้นยังมีอีกหลายประการมาก เอาเป็นว่าในโอกาสต่อๆ ไปหากผมมีจังหวะ และ โอกาสที่เหมาะสม ผมจะนำหลักการเหล่านี้มาขยายความให้แก่เพื่อนๆ ก็แล้วกันนะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN
BSP-Bhumisiam
ผู้ผลิตรายแรก SPUN MICRO PILE
1) ได้รับมาตรฐาน มอก. มาตรฐาน 397-2524 เสาเข็ม Spun Micro Pile
2) ผู้ผลิต Spun Micro Pile ที่ได้รับ Endorsed Brand รับรองคุณภาพมาตราฐาน จาก SCG
3) ผู้นำระบบ Computer ที่ทันสมัยผลิต เสาเข็ม Spun Micro Pile
4) ลิขสิทธิ์เสาเข็ม Spun Micro Pile
5) เทคโนโลยีการผลิต จากประเทศเยอรมันนี
6) ผู้ผลิต Spun Micro Pile แบบ “สี่เหลี่ยม”
7) การผลิตคอนกรีตและส่วนผสม ใช้ Program SCG-CPAC
เสาเข็ม สปันไมโครไพล์ ช่วยแก้ปัญหาได้เพราะ
1) สามารถทำงานในที่แคบได้
2) ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะทางเสียง
3) หน้างานสะอาด ไม่มีดินโคลน
4) สามารถรับน้ำหนักได้ 20-40 ตัน/ต้น
5) สามารถตอกชิดกำแพง ไม่ก่อให้โครงสร้างเดิมเสียหาย
สนใจติดต่อสินค้า เสาเข็ม ไมโครไพล์ (Micropile)
สปันไมโครไพล์ (Spun MicroPile) มาตรฐาน มอก.
ติดต่อ สายด่วน โทร :
081-634-6586
082-790-1447
082-790-1448
082-790-1449
บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด