สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
หัวข้อในวันนี้จะเกี่ยวข้องกันกับหัวข้อ การออกแบบงานวิศวกรรมโครงสร้างอาคารสูง (TALL BUILDING DESIGN หรือ TBD) นะครับ
เนื่องจากเมื่อวานผมโพสต์เกี่ยวกับเรื่องประเด็นการคำนวณหาค่าการโก่งตัวทางด้านข้างในอาคารสูงไป ปรากฎว่าได้รับผลการตอบรับค่อนข้างดีเลยนะครับ และ มีคำถามตามมาจากเพื่อนๆ ของผมด้วยว่า มีวิธีการโดยประมาณในการคำนวณหาค่า Δ ในแต่ละชั้นหรือไม่ครับ ?
ผมขออนุญาตตอบตรงนี้เลยนะครับว่า มีครับ ดังนั้นในวันนี้ผมจึงจะมาให้คำแนะนำวิธีโดยประมาณในการคำนวณหาค่า Δ และ การคำนวณหาขนาดที่เหมาะสมของโครงสร้างเสาสำหรับกรณีที่ต้องรับ นน บรรทุกทางด้านข้าง กันนะครับ
หากเราทำการตั้งสมมติฐานว่า คาน หรือ พื้น ในอาคารของเรานั้นมีความแข็งแกร่ง (RIGID) มากเพียงพอ หมายความว่า โครงสร้าง คาน หรือ พื้น นั้นไม่เกิดการ ยืดหดตัว หรือ การโก่งตัว เกิดขึ้นเมื่อต้องรับ นน บรรทุกทางด้านข้าง เมื่อโครงสร้างของเรานั้นต้องรับ นน บรรทุกทางด้านข้างที่แต่ละระดับชั้นของอาคาร อาจจะเนื่องมาจาก แรงลม หรือ แรงแผ่นดินไหว ก็ตาม ซึ่ง นน บรรทุกเหล่านี้ก็จะถูกต้านทานด้วยความสามารถในการต้านทานแรงเฉือนจากหน้าตัดของเสาในแต่ละชั้น ดังนั้นการคำนวณหา Δ หรือ ค่าระยะการโยกไหวระหว่างชั้น หรือ ที่เรานิยมเรียกกันว่า INTERSTORY DRIFT ของอาคารนั้นจึงสามารถที่จะประมาณการได้จากการคำนวณโดยสมมติให้อาคารสูงของเรานั้นเสมือนเป็นคานยื่นอันหนึ่ง โดยเราจะทำการคำนวณโดยอาศัย STRUCTURAL MECHANICS พื้นฐานก็คือ
K = F / Δ
ดังนั้นหากทำการกลับข้างสมการข้างต้นจะได้ว่า
Δ = F / K
หากเราทำการแทนค่าให้เทอมต่างๆ นั้นให้อยู่ในรูปแบบที่สอดคล้องกับประเด็นที่เรากำลังให้ความสนใจอยู่ ก็จะได้ว่า
Δi = Vi / Ki
ค่า Δi คือ ค่า INETRSTORY DRIFT ที่ชั้น i
ค่า Vi คือ ค่าแรงเฉือนที่จะเกิดขึ้นในเสาที่ชั้น i อันเนื่องมาจากแรงกระทำทางด้านข้าง
ค่า Ki คือ ค่าความแข็งแกร่ง (STIFFNESS) ของหน้าตัดเสาสำหรับชั้น i ซึ่งมีค่าเท่ากับ
Ki = 12 Ec Iie / hi^(3)
โดยที่
Ec คือ ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของเสา คสล
Iie คือ ค่าโมเมนต์ความเฉื่อยประสิทธิผลของเสาในชั้น i
hi คือ ความสูงของอาคารสำหรับเสาในชั้น i
จริงๆ แล้วสำหรับวิธีในการคำนวณหาขนาดที่เหมาะสมของโครงสร้างเสาสำหรับกรณีที่ต้องรับ นน บรรทุกทางด้านข้างก็เหมือนกับที่ผมเคยได้ทำการอธิบายไปตอนท้ายของโพสต์ก่อนหน้านี้ คือ ในขั้นตอนของการทำการออกแบบนั้นเราจำเป็นที่จะต้องทำการตรวจสอบว่าขนาดเสาที่ต้องการจากกรณี นน บรรทุกทั้งในแนวดิ่ง และ นน บรรทุกในแนวราบ เมื่อนำมาเปรียบเทียบกันแล้วพบว่ากรณีใดที่มีค่ามากกว่ากัน ก็แสดงว่าโครงสร้างของเรานั้นมีความวิกฤติต่อ นน บรรทุกประเภทนั้นๆ มากกว่า ก็ให้เลือกใช้ขนาดเสาที่มีความแข็งแกร่งเหมาะสมกับการรับ นน บรรทุกของเรานั่นเองนะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆน้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN