ปัญหาที่มักจะเกิดในทุกๆ ครั้งที่เราทำการออกแบบและก่อสร้าง โครงสร้างเหล็กโครงถัก

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆท่าน

วันนี้ผมอยากจะขออนุญาตมาตอบคำถามของเพื่อนๆ ที่ถามผมเกี่ยวกับโพสต์ก่อนหน้านี้ว่า “ในการออกแบบโครงเหล็กแบบนี้เรามักที่จะทำการตั้งสมมุติฐานว่าจุดต่อนั้นเป็นแบบยึดหมุน (PINNED) แต่ ในงานก่อสร้างจริงๆ เรามักจะทำการก่อสร้างโดยการเชื่อมโดยรอบ สิ่งนี้จะทำให้จุดต่อนั้นกลายเป็นแบบยึดแน่น (FIXED) หรือไม่ ?” และ อีกคำถามหนึ่งที่ถามในทำนองเดียวกันว่า “โครงถักในลักษณะนี้เวลาที่ทำการวิเคราะห์โครงสร้างเราจำเป็นที่ต้องทำการ RELEASE MOMENT ด้วยหรือไม่ ?”

ก่อนอื่นผมต้องขออนุญาตกล่าวคำชมเชยน้องๆ ผู้ถามก่อนนะครับ คำถามนี้เป็นคำถามที่ดีมาก เพราะ ปัญหานี้มักจะเกิดในทุกๆ ครั้งที่เราทำการออกแบบและก่อสร้างโครงสร้างเหล็กโครงถัก คือ พฤติกรรมในตอนที่ทำการ ออกแบบ กับตอนที่ ก่อสร้างจริง นั้นมีความแตกต่างกัน ดังนั้นการที่เรามีความสงสัยในประเด็นๆ นี้ถือเป็นเรื่องที่ดีครับ เพราะ อย่างน้อยหากเราเข้าใจถึงพฤติกรรมเหล่านี้แล้ว เราจะได้สามารถทำการกำหนดคุณสมบัติต่างๆ ในขั้นตอนของการออกแบบให้เกิดความสอดคล้องกันกับสภาวะการก่อสร้างจริงๆ ได้นั่นเองครับ

ผมอยากที่จะขออนุญาตตอบทั้ง 2 คำถามนี้รวมไปด้วยกันเลยก็แล้วกันนะครับ โดยที่ผมจะขอยก ตย ประกอบแนบมาในโพสต์ๆ นี้ด้วยนะครับ

คำตอบสั้นๆ ของปัญหาข้อนี้คือ ใช่ ครับมันจะส่งผลอย่างแน่นอนต่อพฤติกรรมของดครงสร้าง เพราะ เมื่อใดก็ตามที่เราทำการจำลองโครงสร้างในแบบหนึ่ง แต่ ที่หน้างานทำการก่อสร้างในอีกรูปแบบหนึ่ง เป็นเรื่องแน่นอนอยู่แล้วละครับว่าผลที่จะตามมานั้นย่อมแตกต่างกันอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ คำถามก็คือ การจำลองโดยวิธีใด ที่จะให้ผลของค่าความวิกฤติต่อการออกแบบนั้นออกมามากกว่ากันนั่นเองครับ

ซึ่งแนวทางในการแก้ปัญหาข้อนี้ง่ายๆ เลยก็คือ เราจะทำการก่อสร้างโดยวิธีการใด เราก็ควรที่จะทำการจำลองให้โครงสร้างมีพฤติกรรมเป็นไปตามนั้นครับ เราไปดูรูปประกอบกันดีกว่านะครับ

ในรูปที่ 1
เป็นรูป DESIGN RATIO ของกรณีของโครงถักที่ผมใช้ในโพสต์ของเมื่อวานนะครับ โดยที่จุดต่อต่างๆ ของชิ้นส่วน VERTICAL และ LATTICE นั้นมิได้ทำการ RELEASE MOMENT ใดๆ ออกไปเลย กล่าวคือ การที่เราทำการจำลองโครงสร้างแบบนี้ก็คือเราต้องการที่จะทำการจำลองให้พฤติกรรมของแบบจำลองของเรานั้นมีสภาพใกล้เคียงกับที่ทำการก่อสร้างจริงๆ นั่นคือ การเชื่อมรอบ (MOMENT CONNECTION) นั่นเองนะครับ จะสังเกตได้ว่าค่า MAXIMUM DESIGN RATIO คือ 0.928 โดยจะมีค่าน้อยกว่า 1.00 ซึ่งถือว่าผ่านเกณฑ์การออกแบบนะครับ

ในรูปที่ 2
เป็นรูป DESIGN RATIO ของกรณีของโครงถักที่ผมใช้ในโพสต์ของเมื่อวานนะครับ โดยที่จุดต่อต่างๆ ของชิ้นส่วน VERTICAL และ LATTICE นั้นได้ทำการ RELEASE MOMENT ออกไปแล้ว กล่าวคือ การที่เราทำการจำลองโครงสร้างแบบนี้ก็คือเราต้องการที่จะทำการจำลองให้พฤติกรรมของแบบจำลองของเรานั้นมีสภาพใกล้เคียงกับที่ทำการก่อสร้างจริงๆ นั่นคือ การเชื่อมเป็นบางจุด (SIMPLE CONNCTION) นั่นเองนะครับ จะสังเกตได้ว่าค่า MAXIMUM DESIGN RATIO จะมีค่าลดลงมาเพียงเล็กน้อย คือ 0.906 โดยจะมีค่าน้อยกว่า 1.00 ซึ่งแน่นอนว่าถือว่าผ่านเกณฑ์การออกแบบนะครับ

หากสังเกตดูดีๆ จะพบว่าค่า DESIGN RATIO ของชิ้นส่วนอื่นๆ ก็จะเป็นในทำนองเดียวกันนะครับ คือ หากเราทำการจำลองให้โครงสร้างนั้นมีจุดต่อเป็นแบบ MOMENT CONNECTION จะเป็นการทำให้โครงสร้างนั้นมีสภาวะวิกฤติสูงกว่าการที่เราทำการจำลองให้โครงสร้างนั้นมีจุดต่อเป็นแบบ SIMPLE CONNECTION นะครับ ทั้งนี้ผมยังไม่ได้พูดถึงปัจจัยแวดล้อมอื่นๆ ที่อาจจะตามมานะครับ เช่น ความยาก หรือ ความง่าย ในขั้นตอนของการก่อสร้าง หรือ ผลของค่าการโก่งตัวของโครงสร้าง เป็นต้น

ดังนั้นก็จะต้องกลับมาที่คำพูดที่ผมมักจะพูดถึงอยู่เกือบจะตลอดเวลานะครับ คือ เมื่อใดก็ตามที่เราจะทำการออกแบบโครงสร้างใดๆ เราจำเป็นครับ ที่จะต้องทราบข้อมูลว่า คนที่จะมาทำงานก่อสร้างนั้นมี วิธีในการทำงานอย่างไร ฝีมือ ความละเอียด ทักษะ และ ความชำนาญ ในการ อ่านแบบ และ ทำงานโครงสร้างเหล็ก อยู่ในระดับใด ทั้งนี้ก็เพื่อที่จะได้ทราบว่า ความเหมาะสมในการกำหนดค่า PARAMETER ต่างๆ ในแบบจำลองของเรา ควรเป็นอย่างไรนั่นเองครับ

หวังว่าความรู้เล็กๆน้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ

ADMIN JAMES DEAN