สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
วันนี้ผมจะมาโพสต์เอาใจนักออกแบบต่อกันอีกสักวันนะครับ
เพื่อนคงจะทราบแล้วว่าทำไมหลายๆ ครั้งเวลาที่เราทำการออกแบบโครงสร้างเหล็กรูปพรรณ สิ่งหนึ่งที่เราพบเจออยู่ได้บ่อยๆ ก็คือ เมื่อออกแบบหน้าตัดคานเหล็กทางสภาวะการรับกำลัง (STRENGTH) เสร็จแล้ว เราต้องทำการตรวจสอบสภาวะการใช้งาน (SERVICEABILITY) ด้วยทุกครั้งไป
เวลาที่เราทำการตรวจสอบ เมื่อใช้ นน บรรทุกคงที่ และ นน บรรทุกจร รวมกันแล้วคำนวณค่าการโก่งตัวสูงสุด (MAXIMUM DISPLACEMENT) แล้วก็ต้องมีการคำนวณค่าการโก่งตัวที่ยอมให้ (ALLOWABLE DISPLACEMENT)
ส่วนสาเหตุที่ต้องตรวจสอบสภาวะการใช้งานนี้ก็เพราะว่า โครงสร้างแต่ละโครงสร้างจะมีการใช้งานที่แตกต่างกันนั่นเอง
ดังนั้นวันนี้ผมจะมาพูดถึงว่ารูปแบบของ นน บรรทุกบนคานจะมีผลต่อการเกิดการโก่งตัวบนคานหรือไม่ ?
เรามาเริ่มต้นดูสมการที่เราใช้คำนวณหาค่า MAXIMUM DISPLACEMENT ในการตรวจสอบค่าการโก่งตัวกันนะครับ
โดยผมจะยก ตย ปัญหาคานช่วงเดียวที่มีระยะห่างช่วง (SPAN) และ คุณสมบัติอื่นๆ ของคานเหมือนกัน รับ นน โดยรวมเท่ากัน แต่ แตกต่างกันที่ลักษณะของแรงกระทำ คือ แบบแผ่กระจายสม่ำเสมอ (UNIFORMLY DISTRIBUTED LOAD) และ แบบกระทำเป็นจุด (CONCENTRATED LOAD) โดยดูได้จากในรูปที่แนบมาด้วยนะครับ
-จะเห็นได้ว่าค่า MAXIMUM DISPLACEMENT ของคานที่รับ นน แบบแผ่กระจายสม่ำเสมอ (UNIFORMLY DISTRIBUTED LOAD) จะมีค่าเท่ากับ ∆ MAX = WL^(4)/384EI
ส่วนค่า MAXIMUM DISPLACEMENT ของคานที่รับ นน แบบกระทำเป็นจุด (CONCENTRATED LOAD) จะมีค่าเท่ากับ ∆ MAX = PL^(3)/48EI
โดยหากเราให้ นน P = (W)(L) ค่า MAXIMUM DISPLACEMENT ของคานที่ที่รับ นน แบบแผ่กระจายสม่ำเสมอ (UNIFORMLY DISTRIBUTED LOAD) จะมีค่าเท่ากับ
∆ MAX = WL^(4)/384EI = (W)(L)(L)^(3)/384EI = PL^(3)/384EI
-จะเห็นได้ว่าค่า ∆ MAX ของทั้งสอง นน บรรทุกนี้แตกต่าง ทั้งๆ ที่คานรับ นน โดยรวมเท่ากัน ทั้งนี้ก็เป็นเพราะพฤติกรรมของคานนั้นมีการรับ นน ในรูปแบบที่แตกต่างกันนั่นเองครับ
-จะเห็นว่า คานที่รับ นน แบบกระทำเป็นจุด (CONCENTRATED LOAD) จะมีค่าการโก่งตัวที่มากกว่าคานรับ นน แบบแผ่กระจายสม่ำเสมอ (UNIFORMLY DISTRIBUTED LOAD) อยู่ถึง 384/48 = 8 เท่า !!!
ด้วยเหตุนี้เองจึงเป็นที่มาว่าเหตุใดวิศวกรผู้ออกแบบจึงมักที่จะพยายามหลีกเลี่ยงมิให้คานเกิดการรับ นน แบบกระทำเป็นจุด (CONCENTRATED LOAD)
วันพรู่งนี้ผมจะมาพูดถึงเรื่องเกี่ยวกับที่มาของสมการของการรับ นน ทั้งสอบแบบข้างต้นกันต่อ ขอบคุณทุกๆ ท่านที่ติดตามอ่านกันนะครับ
ก็หวังเป็นอย่างยิ่งว่าความรู้ที่ผมนำมาฝากเพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชนต่อตัวท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JD @ ภูมิสยามไมโครไพล์