สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
วันนี้ผมจะมาทำการโพสต์และแชร์ความรู้ในหัวข้อ “ความรู้ดีๆ เรื่องวิศวกรรมการคำนวณ” โดยที่หัวข้อของวิทยาการในการคำนวณในวันนี้จะมีความเกี่ยวข้องกันกับความรู้ดีๆ เรื่องวิศวกรรมงานฐานราก งานดินและเสาเข็ม นะครับ
เนื่องจากผมยังค้างเพื่อนๆ ถึงการอธิบายเกี่ยวกับเรื่องที่มาที่ไปของวิธีในการคำนวณหาค่า Kr1 ค่า Kr2 และค่า Ka โดยการประมาณการค่าตามเนื้อหาที่ผมได้อธิบายไปแล้วในโพสต์ของเมื่อวานนี้ ผมเลยมีความคิดว่าไหนๆ ก็ไหนๆ แล้วเรามาอธิบายให้จบกันไปเลยจะดีกว่า ในสัปดาห์หน้าผมจะได้ขออนุญาตขึ้นหัวข้อถัดไปได้นะครับ
โดยที่ผมจะขอเริ่มต้นจากค่า Ka ก่อนก็แล้วกัน ซึ่งค่านี้คำนวณได้ง่ายๆ จากหลักการทางด้าน กลศาสตร์ของวัสดุ หรือ MECHANICS OF MATERIALS ว่าค่าการเสียรูปตามแนวแกนนั้นมีค่าเท่ากับ
∆ = P Lp / A E
ซึ่งการคำนวณหาค่า ค่าความแข็งเกร็งตามแนวแกน ก็คือการแทนด้วยแรง 1 หน่วย เข้าไป ซึ่งก็จะทำให้ค่าการเสียรูปตามแนวแกนนั้นมีค่าเท่ากับ
∆ = Lp / A E
โดยในเมื่อ ค่าความแข็งเกร็ง นั้นก็คือส่วนกลับของ ค่าการเสียรูป ในที่สุดเราก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาค่า Ka ออกมาได้ง่ายๆ จาก
Ka = A E / Lp ◄
ต่อมาก็คือ ผมจะทำการอธิบายถึงค่า Kr1 และ Kr2 ต่อเลย ดังนั้นผมจึงอยากที่จะให้เพื่อนๆ ได้ดูรูปที่ผมใช้ประกอบในการโพสต์ครั้งนี้เสียก่อน โดยที่ผมก็จะค่อยๆ ทำการอธิบายรายการคำนวณหน้านี้ไปทีละส่วนๆ นะครับ
รูปแรกก่อนนั่นก็คือ หากเรามีความต้องการที่จะทำการคำนวณหาค่า ความแข็งเกร็งของโครงสร้างเสาเข็มเมื่อต้องรับแรงดัด ผมจะต้องทำการใส่แรง 1 หน่วย เข้าไปก่อน ซึ่งก็ตามที่ผมได้ทำการอธิบายไปว่า วิธีการนี้เป็น “วิธีการโดยประมาณ” ผมจึงได้นำเอาโครงสร้างเสาเข็มที่ตั้งอยู่ในแนวดิ่งมานอนราบไปกับพื้น ทำให้โครงสร้างเสาเข็มกลายนั้นกลายเป็นโครงสร้างคานแทน โดยที่สมมติฐานที่ใช้ก็คือ ที่จุด A โครงสร้างเสาเข็มของเรานั้นจะฝังอยู่ใต้ดินที่ระดับความลึกที่ค่อนข้างมาก จึงไม่เกิดการเคลื่อนที่ใดๆ เลย ทำให้เสมือนเป็นจุดรองรับแบบยึดแน่นหรือ FIXED SUPPORT ส่วนที่จุด B โครงสร้างเสาเข็มของเราจะไม่สามารถเกิดการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งได้เลยเพราะถูกยึดเอาไว้ด้วยโครงสร้างฐานรากหรือว่า PILE CAP ส่วนการเคลื่อนที่ในแนวราบนั้นสามารถที่จะเกิดการเคลื่อนที่ได้บ้าง ซึ่งก็คือการเคลื่อนที่เนื่องจากแรงกระทำตามแนวแกนนั่นเองและในเมื่อลักษณะของโครงสร้างนั้นเป็นไปตามสมมติฐานที่ผมตั้งขึ้น ก็จะทำให้โครงสร้างนั้นมีลักษณะเป็น โครงสร้างที่ไม่สามารถที่จะทำการคำนวณได้ด้วยหลักการทางด้านสถิตศาสตร์ได้ หรือ STATICALLY INDETERMINATE STRUCTURE นะครับ
ดังนั้นขั้นตอนต่อมาที่จะต้องทำก็คือ เราจะต้องทำการแก้สมการหาค่าแรงปฏิกิริยาที่ไม่ทราบค่าหรือว่า UNKNOWN REACTIONS เสียก่อน ซึ่งผมได้ใช้วิธีการทางพลังงานหรือ ENERGY METHOD ที่มีชื่อว่า งานน้อยที่สุด หรือ LEAST WORK ในการคำนวณ โดยที่คำตอบที่ได้ก็คือ
V(B) = 3 M(B) / 2 Lp (↑)
V(A) = 3 M(B) / 2 Lp (↓)
และ
M(A) = M(B) / 2
ต่อมาคือ เราต้องการที่จะทราบว่าค่า “ความยาวของโครงสร้างเสาเข็มส่วนที่ถูกกึ่งยึดรั้ง” หรือ “PARTIAL FIXITY DEPTH OF PILE” หรือค่า L(PFD) นั้นมีค่าเท่ากับเท่าใดก่อน เราจึงทำการตั้งสมมติฐานว่า ลักษณะของโครงสร้างของเรานั้นเป็น โครงสร้างที่สามารถที่จะทำการคำนวณได้ด้วยหลักการทางด้านสถิตศาสตร์ได้ หรือ STATICALLY DETERMINATE STRUCTURE โดยการที่เราจะให้มี จุดหมุนภายใน หรือ INTERNAL HINGE เกิดขึ้นที่จุดดัดกลับ นั่นเป็นเพราะที่จุดดัดกลับนั้นจะมีค่าแรงดัดเท่ากับ “ศูนย์” ซึ่งก็จะสอดคล้องกันกับลักษณะและคุณสมบัติของ INTERNAL HINGE โดยที่หลังจากที่เรา TAKE MOMENT เพื่อทำการคำนวณหาค่าแรงปฏิกิริยา ณ จุดรองรับต่างๆ เสร็จแล้ว ก็จะทำให้สามารถที่จะทราบได้ว่าค่า L(PFD) นั้นจะมีค่าเท่ากับ Lp/3 หรือประมาณร้อยละ 34 ของค่า Lp ซึ่งนี่เองคือ สาเหตุว่าเหตุใดผมจึงได้แนะนำให้เพื่อนๆ ใช้ระยะของ L(PFD) เท่ากับ
L(PFD) = 0.34 x Lp ◄
ต่อมา เนื่องจากกรณีนี้เป็นกรณีของการคำนวณโดยวิธีการประมาณค่า ผมจึงได้ทำการตั้งกรณีของการวิเคราะห์โครงสร้างออกเป็นทั้งหมด 2 กรณีด้วยกัน ซึ่งก็ได้แก่
■ กรณีที่ 1 นั่นก็คือ กรณีที่ดินนั้นค่อนข้างที่จะมีความแข็งแรงมาก
หากที่ดินนั้นค่อนข้างที่จะมีความแข็งแรงมากนั่นก็แสดงว่า เราอาจจะอนุมานได้ว่าช่วงความยาวของคานที่มีความยาวเท่ากับค่า L(PFD) นั้นจะไม่เกิดการเคลื่อนที่ขึ้นเลย ดังนั้นระยะที่จะเกิดการเคลื่อนที่จึงจะเกิดขึ้นเฉพาะในส่วนของคานที่มีความยาวเท่ากับค่า Lp’ เพียงเท่านั้นนะครับ
ซึ่งหากเป็นไปตามสมมติฐานข้างต้นนี้จริง ก็จะทำให้โครงสร้างคานของเราเสมือนเป็น คานช่วงเดียว หรือ SIMPLE BEAM ที่รับแรงดัดที่ปลายเท่ากับแรง 1 หน่วย ซึ่งสามารถที่จะทำการวิเคราะห์โครงสร้างเพื่อทำการคำนวณหาค่าการเสียรูปได้โดยง่าย โดยในที่สุดนั้นค่ามุมหมุน ณ จุด B ก็จะมีค่าเท่ากับ
θ(B) = Lp’ / 3 E I
โดยในเมื่อ ค่าความแข็งเกร็ง นั้นก็คือส่วนกลับของ ค่าการเสียรูป ในที่สุดเราก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาค่า Kr1 ได้จาก
Kr1 = 3 E I / Lp’ ◄
■ กรณีที่ 2 นั่นก็คือ กรณีที่ดินนั้นค่อนข้างที่จะมีความอ่อนตัว
หากที่ดินนั้นค่อนข้างที่จะมีความอ่อนตัวนั่นก็แสดงว่า เราอาจจะอนุมานได้ว่าคานของเรานั้นจะสามารถเกิดการเคลื่อนที่ได้เกือบจะตลอดของความยาว Lp เลย
ซึ่งหากเป็นไปตามสมมติฐานข้างต้นนี้จริง ก็จะทำให้โครงสร้างคานของเราเสมือนเป็น คานที่ปลายข้างหนึ่งเป็นแบบยึดแน่นและปลายอีกข้างหนึ่งเป็นแบบยึดหมุน หรือ PROPPED BEAM ที่รับแรงดัดที่ปลายเท่ากับแรง 1 หน่วย ซึ่งเราอาจจะสามารถที่จะทำการวิเคราะห์โครงสร้างเพื่อทำการคำนวณหาค่าการเสียรูปได้ยากกว่ากรณีที่ 1 อยู่สักเล็กน้อยแต่ก็ไม่เป็นไร โดยในที่สุดนั้นค่ามุมหมุน ณ จุด B ก็จะมีค่าเท่ากับ
θ(B) = Lp / 4 E I
โดยในเมื่อ ค่าความแข็งเกร็ง นั้นก็คือส่วนกลับของ ค่าการเสียรูป ในที่สุดเราก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาค่า Kr2 ได้จาก
Kr2 = 4 E I / Lp ◄
ในที่สุด ในเมื่อเราไม่มีข้อมูลหรือไม่ทราบจริงๆ ว่าดินของเรานั้นมีคุณสมบัติเป็นเช่นใด เราก็ต้องทำการคำนวณทั้งสองค่าออกมา ทั้งค่า Kr1 และ Kr2 จากนั้นก็ต้องเลือกใช้ค่าที่มีค่า “ต่ำที่สุด” เพื่อใช้เป็น ค่าความแข็งเกร็งต่อการดัด ของโครงสร้างเสาเข็มของเรานั่นเองครับ
สุดท้ายนี้การที่ผมได้ให้เพื่อนๆ สังเกตดูดีๆ ว่า ค่าระยะของความยาวของเสาเข็มที่ใช้แทนลงในสมการในการคำนวณหาค่า Kr1 ค่า Kr2 และค่า Ka นั้นจะใช้ระยะความยาวของเสาเข็มในการคำนวณที่ไม่เท่ากัน นั่นก็คือค่า Kr1 จะใช้ระยะเป็นค่า Lp’ และค่า Kr2 และ Ka จะใช้ระยะเป็นค่า Lp ตามลำดับนั้นเป็นเพราะว่า แต่ละค่าข้างต้นจะมีที่มาที่ไปแตกต่างกัน ซึ่งแต่ละค่าก็จะได้รับการคำนวณบนพื้นฐานของข้อมูลของตัว “โครงสร้างเสาเข็ม” เพียงเท่านั้นนะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
#โพสต์ของวันศุกร์
#ความรู้เรื่องวิศวกรรมการคำนวณ
#ความรู้ดีดีเรื่องวิศวกรรมงานฐานรากงานดินและเสาเข็ม
#อธิบายที่มาที่ไปของวิธีในการคำนวณหาค่าKr1ค่าKr2และค่าKa
ADMIN JAMES DEAN
บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด ผู้นำกลุ่มธุรกิจเสาเข็มสปัน ไมโครไพล์ รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้การรับรองมาตรฐาน ISO 45001:2018 การจัดการอาชีวอนามัยและความปลอดภัย การให้บริการตอกเสาเข็ม The Provision of Pile Driving Service และได้รับการรับรอง ISO 9001:2015 ของระบบ UKAS และ NAC รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้รับการรับรองระบบบริหารงานคุณภาพ ตามมาตรฐานในกระบวนการ การออกแบบเสาเข็มสปันไมโครไพล์ การผลิตเสาเข็มสปันไมโครไพล์ และบริการตอกเสาเข็มเสาเข็มสปันไมโครไพล์ (Design and Manufacturing of Spun Micropile/Micropile and Pile Driving Service) Certified by SGS (Thailand) Ltd.
บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด คือผู้ผลิตรายแรกและรายเดียวในไทย ที่ได้รับการรับรองคุณภาพ Endoresed Brand จาก SCG ด้านการผลิตเสาเข็ม สปันไมโครไพล์ และได้รับเครื่องหมาย มาตรฐาน อุตสาหกรรม มอก. 397-2524 เสาเข็มสปันไมโครไพล์ Spun Micro Pile พร้อมรับประกันผลงาน และความเสียหายที่เกิดจากการติดตั้ง 7+ Year Warranty เสาเข็มมีรูกลมกลวงตรงกลาง การระบายดินทำได้ดี เมื่อตอกแล้วแรงสั่นสะเทือนน้อยมาก จึงไม่กระทบโครงสร้างเดิม หรือพื้นที่ข้างเคียง ไม่ต้องขนดินทิ้ง ตอกถึงชั้นดินดานได้ ด้วยเสาเข็มคุณภาพมาตรฐาน มอก. การผลิตที่ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย จากประเทศเยอรมัน เสาเข็มสามารถทำงานในที่แคบได้ หน้างานสะอาด ไม่มีดินโคลน เสาเข็มสามารถรับน้ำหนักปลอดภัยได้ 15-50 ตัน/ต้น ขึ้นอยู่กับขนาดเสาเข็มและสภาพชั้นดิน แต่ละพื้นที่ ทดสอบโดย Dynamic Load Test ด้วยคุณภาพและการบริการที่ได้มาตรฐาน เสาเข็มเราจึงเป็นที่นิยมในงานต่อเติม
รายการเสาเข็มภูมิสยาม
1. สี่เหลี่ยม S18x18 cm.
รับน้ำหนัก 15-20 ตัน/ต้น
2. กลม Dia 21 cm.
รับน้ำหนัก 20-25 ตัน/ต้น
3. กลม Dia 25 cm.
รับน้ำหนัก 25-35 ตัน/ต้น
4. กลม Dia 30 cm.
รับน้ำหนัก 30-50 ตัน/ต้น
(การรับน้ำหนักขึ้นอยู่กับสภาพชั้นดินในแต่ละพื้นที่)
☎ สายด่วนภูมิสยาม:
082-790-1447
082-790-1448
082-790-1449
091-947-8945
081-634-6586
? Web:
bhumisiam.com
micro-pile.com
spun-micropile.com
microspunpile.com
bhumisiammicropile.com