สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
พบกันอีกเช่นเคยในวันบ่ายจันทร์แบบนี้โดยที่หัวข้อในวันนี้ผมจะมาเฉลยคำตอบในการสอบใบประกอบวิชาชีพในระดับภาคีวิศวกรที่ดำเนินการภายใต้การกำกับดูแลของสภาวิศวกรนะครับ
ในวันนี้จะเป็นข้อสอบในวิชา THEORY OF STRUCTURES นะครับ โดยที่ข้อสอบข้อนี้มีรายละเอียดของถามว่า
ข้อที่ 94
โครงสร้างดังรูป แรงปฏิกิริยาที่จุด B มีค่าเท่าใด ?
เฉลย
สิ่งที่เราควรทำเมื่อเจอปัญหาแบบนี้ คือ เราควรที่จะต้องมองให้ออกเสียก่อนว่าโครงสร้างนั้นๆ จะสามารถที่จะทำการวิเคราะห์โครงสร้างได้โดยวิธี อย่างง่าย หรือ อย่างยาก ในปัญหาข้อนี้ก็เช่นกัน หากเราทำการตรวจสอบหาค่าดัชนีของความยากในการวิเคราะห์ (DEGREE OF DETERMINACY) หากเราให้ค่า EQ.EQ. คือ จำนวนของสมการสมดุล (EQUILIBRIUM EQUATIONS) ค่า C คือ จำนวนของจุดต่อภายใน (INTERNAL HINGED) และ ค่า R คือ จำนวนของแรงปฏิกิริยาที่จุดรองรับ
เราจะพบว่าเรามีค่าแรงที่เราทราบค่า (KNOWN DATA) อยู่ทั้งหมดเท่ากับ
EQ.EQ. + C = 3 + 0 = 3
และเรามีค่าแรงที่เราไม่ทราบค่า (UNKNOWN FORCES) อยู่ทั้งหมดเท่ากับ
R = 3
ซึ่งค่าดัชนีของความยากในการวิเคราะห์สามารถที่จะหาได้จากการที่เรานำ ค่าแรงที่เราไม่ทราบค่า ลบกันกับ ค่าแรงที่เราทราบค่า ซึ่งจะมีค่าเท่ากับ ศูนย์ นั่นเอง ดังนั้นปัญหาข้อนี้เราจึงสามารถที่จะทำการวิเคราะห์ได้ด้วยวิธีการ อย่างง่าย เพราะฉะนั้นเราก็สามารถที่จะอาศัยสมการสมดุลในการวิเคราะห์โครงสร้างได้โดยที่ไม่จำเป็นต้องอาศัยวิธีการใดๆ ที่มีความยุ่งยากเลย
ดังนั้นในเมื่อเราต้องการที่จะทราบค่าแรงปฏิกิริยาที่จุด B เราก็จะทำการ TAKE MOMENT รอบจุด A เพียงแต่ว่าลักษณะพิเศษอีกอย่างหนึ่งของปัญหาข้อนี้ คือ รูปแบบของแรงกระจายตัวจะเป็นแรงกระทำในแนวดิ่งแบบไม่คงที่ หรือ ที่เราเรียกกันว่า แรงกระจายตัวแบบเชิงเส้น (LINEAR DISTRIBUTED LOAD)
ซึ่งจริงๆ แล้วหลักในการวิเคราะห์โครงสร้างที่มีแรงลักษณะแบบนี้อยู่ก็ไม่ได้มีความยากเย็นอะไรเป็นพิเศษนะครับ เรายังคงสามารถที่จะใช้หลักการพื้นฐานของการ TAKE MOMENT ทั่วๆ ไปได้ นั่นก็คือ แรง คูณกันกับ ระยะทาง ซึ่งผมเชื่อว่าในพจน์ของ แรง เพื่อนๆ ไม่น่าจะมีปัญหาในการวิเคราะห์ค่าๆ นี้ ก็จะทำให้เหลือพจน์ ระยะทาง เท่านั้น
ระยะทางในที่นี้จะไม่ใช่ตำแหน่งกึ่งกลางของแรง แต่ จะเป็นที่ตำแหน่งจุดศูนย์ถ่วงของแรง ซึ่งเราทราบดีว่าจุดศูนย์ถ่วงสำหรับแรงกระทำที่เป็นรูปสามเหลี่ยมจะอยู่ที่ ระยะทาง ส่วน สาม จากด้านยอดของสามเหลี่ยม ซึ่งสำหรับปัญหาข้อนี้ คือ 4/3 = 1.333 M จากด้านยอดของสามเหลี่ยม เพียงเท่านี้เราก็จะสามารถที่จะนำหลักการ TAKE MOMENT ไปใช้ในการวิเคราะห์โครงสร้างได้แล้วนะครับ
∑M@A = 0 (COUNTER CLOCKWISE DIRECTION IS +)
4V@B – (½)(3)(4)(1.333) = 0
4V@B – 8 = 0
4V@B = +8
V@B = +8/4
V@B = +2 kN (↑)
ดังนั้นคำตอบในข้อนี้ คือ ข้อที่ 2 เท่ากับ 2 kN ในทิศทาง ขึ้น นั่นเองครับ
ข้อคิดท้ายเฉลย
ข้อสอบข้อนี้มีความต้องการที่จะทดสอบดูว่า วิศวกร ที่เป็นผู้มาทำข้อสอบข้อนี้จะมี ไหวพริบ และ ความรู้ เกี่ยวกับ ระบบของโครงสร้าง หรือ ลักษณะของแรงต่างๆ มาก หรือ น้อย เพียงใด
ข้อแนะนำท้ายเฉลย
หากผมจะให้คำแนะนำในการทำข้อสอบข้อนี้ ผมคิดว่าน้องๆ ไม่ควรที่จะเสียเวลาสำหรับคำถามข้อนี้มากกว่า 5 นาทีนะครับ มิเช่นนั้นอาจจะทำข้อสอบโดยรวมทั้งหมดไม่ทันได้นะครับ
ยังไงผมก็ขอเป็นกำลังใจให้น้องๆ วิศวกรทุกๆ คนที่กำลังเตรียมตัวที่จะสอบใบประกอบวิชาชีพทุกๆ คนด้วยนะครับ และ หากน้องๆ ท่านใดมีคำถามเกี่ยวกับข้อสอบใบประกอบวิชาชีพที่อาจจะยัง ติดขัด หรือ อาจจะไม่ทราบถึงหลักในการคำนวณ ผมก็ขอรบกวนให้ทำการแจ้งเข้ามาที่เพจได้เลยนะครับ ผมจะค่อยๆ ทำการทยอยนำมาเฉลยและตอบให้แก่น้องๆ ทุกๆ คนต่อไปครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN