การออกแบบ โครงสร้างเคเบิ้ล

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

วันนี้ผมจะมาแชร์ความรู้และประสบการณ์ส่วนตัวที่เกี่ยวข้องกับการทำงานจริงของผมแก่เพื่อนๆ นะครับ โดยหัวข้อในวันนี้ที่ผมได้มานำมาฝากแก่เพื่อนๆ นั้นมีความเกี่ยวข้องกับการออกแบบ โครงสร้างเคเบิ้ล ให้แก่เพื่อนๆ ได้รับทราบกันนั่นเองนะครับ

เรามาเริ่มต้นดูรูปประกอบกันก่อนนะครับ ในรูปจะเป็นรูปเคเบิ้ลที่ถูกขึงอยู่ระหว่างจุด X และ X’ ซึ่งระดับของตำแหน่ง 2 ตำแหน่งนี้มีค่าเท่ากันทำให้เมื่อเคเบิ้ลนี้เกิดการเสียรูปไปตามแรงโน้มถ่วงจนมีตำแหน่งที่เคเบิ้ลนั้นเกิดการหย่อนตัวลงไปต่ำที่สุด ณ จุดกึ่งกลางของเคเบิ้ลพอดี โดยมีระยะการเสียรูปนี้เท่ากับ 5000 mm หรือ 5 m ระยะห่างระหว่าง 2 ตำแหน่งนี้มีค่าเท่ากับ 40 m โดยที่เคเบิ้ลนี้ต้องรับ นน แบบแผ่กระจายสม่ำเสมอกระทำที่ด้านล่างเท่ากับ 5000 kgf/m วันนี้เราจะมาคำนวณหาค่า แรงดึง ในเคเบิ้ล X X’ นี้ด้วยกันนะครับ

ขั้นตอนแรกเราจะคำนวณหาค่า To กันนะครับ ซึ่งค่าๆ นี้มีค่าเท่ากับ

To = Wo L^(2) / 2h
To = [5000×20^(2)] / [2x5x1000]To = 200 Tons

จากนั้นเราก็จะสามารถทำการคำนวณหาค่า Tmax ซึ่งก็คือ ค่าแรงดึงในเคเบิ้ล X X’ นี้ได้จากสมการการรวมแรง ซึ่งจะมีค่าเท่ากับ

Tmax = √[ (Fh)^(2) + (Wo L)^(2) ]Tmax = √[ (200)^(2) + (5000×20/1000)^(2) ]Tmax = 223.61 Tons

สำหรับหลักการในการออกแบบเคเบิ้ลนี้ก็สามารถทำได้ง่ายๆ นะครับ เพราะ นอกจากการพิจารณาเงื่อนไขต่างๆ ที่ถูกกำหนดเอาไว้ตามมาตรฐานการออกแบบใดๆ ก็แล้วแต่ เพียงแค่เรานำค่าแรงดึงนี้ไปหารด้วยค่า แรงเค้นดึงที่ยอมให้ ของเคเบิ้ล (ALLOWABLE TENSION STRESS) เราก็จะสามารถทำการคำนวณหาค่า พท หน้าตัดของเคเบิ้ลได้แล้วนะครับ สำหรับสาเหตุที่เราสามารถคำนวณหา พท หน้าตัดของเคเบิ้ลได้ด้วยขั้นตอนการคำนวณที่ค่อนข้างง่ายตามที่ผมอธิบายไปนี้ และ สาเหตุที่เราไม่จำเป็นที่จะต้องทำการคำนวณหาค่าอัตราส่วนความชะลูด หรือ SLENDERNESS RATIO ของหน้าตัดเป็นเพราะว่าเคเบิ้ลถือเป็นชิ้นส่วนที่จะมีเสถียรภาพอยู่ได้ หาก ว่าชิ้นส่วนนี้รับเฉพาะเพียงแรงดึงเท่านั้น อันเนื่องมาจากค่า STIFFNESS ของโครงสร้างเคเบิ้ลนั้นมีค่าน้อยมากๆ หรือ เคเบิ้ลนั้นมีขนาดหน้าตัดที่เล็กมากๆ เมื่อเปรียบเทียบกันกับความยาวของชิ้นส่วน หรือ หากจะพูดให้เข้าใจง่ายๆ ก็คือ ชิ้นส่วนเคเบิ้ลนั้นถือเป็นชิ้นส่วน TENSION ONLY นั่นเองนะครับ

หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ

ADMIN JAMES DEAN