สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
วันนี้ผมยังจำเป็นที่จะต้องขออนุญาตมาทำการโพสต์และแชร์ความรู้เกี่ยวกับเรื่อง ปัญหาและเทคนิคในการทำงานก่อสร้างโครงสร้างประเภทต่างๆ มาฝากเพื่อนๆ ทุกคนอยู่นะครับ
ตามที่ผมได้แจ้งเอาไว้ตั้งแต่เมื่อวานว่าวันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการพูดถึงประเด็นที่ผมได้ตอบคำถามของรุ่นน้องวิศวกรท่านหนึ่งซึ่งผมได้อธิบายมาอย่างต่อเนื่องตั้งแต่เมื่อวันอังคารที่ผ่านมาแล้วและวันนี้ น่าที่จะ เป็นโพสต์สุดท้ายของการตอบคำถามข้อนี้แล้ว โดยที่ผมจะนำเอาวิธีในการคำนวณอย่างง่ายหรือ SIMPLFY METHOD พร้อมกับข้อจำกัดในการใช้งานต่างๆ ของเจ้าวิธีการนี้มาอธิบายให้แก่เพื่อนๆ ทุกคน สำหรับกรณีที่เพื่อนๆ ของเราหลายๆ คนอาจที่จะบอกว่า จะทำอย่างไรดี อยากที่จะทำสามารถทำการคำนวณได้ด้วยมือเพราะไม่ค่อยที่จะสะดวกใช้จุดรองรับแบบสปริงและวิเคราะห์ด้วยซอฟต์แวร์ทางไฟไนต์อีลีเมนต์เหมือนกับที่ผมได้อธิบายและยกตัวอย่างไปนะครับ
ทั้งนี้ผมขอเริ่มต้นโดยขอให้เพื่อนๆ ทุกคนนั้นดูรูปรายการคำนวณสั้นๆ ในโพสต์ๆ นี้ประกอบคำอธิบายของผมก่อนก็แล้วกันนะครับ
ปล ช่วง 2-3 วันนี้ผมพาครอบครัวมาพักผ่อนที่พัทยาทำให้ไม่สะดวกในหลายๆ เรื่องแต่อย่างไรก็ดีผมต้องขอขอบคุณทางโรงแรมที่พักด้วยที่ได้จัดให้มีพื้นที่ส่วนกลางและช่วยอำนวยความสะดวกให้ในหลายๆ เรื่องเพื่อให้แขกที่มาพักสามารถใช้นั่งทำงานได้ด้วยนะครับ ไว้กลับไป กทม จะเขียนรีวิวให้ครับ
สิ่งแรกที่เพื่อนๆ จะต้องทำความเข้าใจก่อนก็คือ วิธีการนี้จะสามารถนำมาใช้ได้ก็ต่อ
- จุดรองรับนั้นเป็นแบบที่สามารถที่จะเสียรูปได้หรือ FLEXIBLE SUPPORT ดังนั้นหากว่าจุดรองรับนั้นเป็นแบบที่ไม่สามารถที่จะเสียรูปได้หรือ RIGID SUPPORT วิธีการนี้จะไม่ถือว่า VALID ในการนำมาใช้งานนะครับ
- วิธีการนี้จะให้คำตอบที่มีความแม่นตรงก็ต่อเมื่อ โครงสร้างของพื้น คาน หรือ ฐานราก ที่ทำหน้าที่รับน้ำหนักข้างบนจะต้องมีหน้าตัดที่มีลักษณะเป็นแบบแข็งแรงมากๆ หรือพูดง่ายๆ คือต้องมีหน้าตัดที่เป็นแบบ RIGID BODY
- หากว่าหน้าตัดของเราไม่ได้มีความเป็น RIGID BODY ตามที่ผมได้อธิบายไปในข้อที่ 2 ก็ถือได้ว่าไม่เป็นไร เรายังคงสามารถที่จะนำเอาวิธีการๆ นี้มาใช้ในการคำนวณด้วยมือได้เพราะสุดท้ายค่าผลตอบสนองของโครงสร้างที่เราได้จากการวิเคราะห์โครงสร้างก็จะถือว่ามีค่า มากกว่า คำตอบที่ได้จากการพิจารณาให้จุดรองรับนั้นเป็นแบบที่ไม่สามารถที่จะเสียรูปได้ หรือ มากกว่าคำตอบในกรณีที่เราทำการจำลองให้จุดรองรับนั้นเป็นแบบที่สามารถที่จะเสียรูปได้แต่ว่าหน้าตัดนั้นไม่มีคุณสมบัติความเป็น RIGID BODY เพียงแค่เราต้องพึงระลึกเอาไว้เสมอว่าคำตอบที่ได้จากการใช้วิธีการนี้จะมีความคลาดเคลื่อนออกไปจากคำตอบจริงๆ ที่ควรจะได้ ส่วนค่าความคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้นนี้จะมากหรือน้อยนั้นก็ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายๆ อย่างประกอบกันครับ
เอาละ ผมได้อธิบายถึงข้อจำกัดในการใช้งานไปเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ผมคิดว่าเราน่าจะมาเริ่มต้นดูวิธีในการคำนวณเพื่อที่จะทำการวิเคราะห์โครงสร้างกันเลยดีกว่านะครับ
เริ่มต้นจากการตั้งสมมติฐานก่อนว่า โครงสร้างพื้น คาน หรือ ฐานราก ที่ทำหน้าที่รับน้ำหนักนั้นมีความเป็น RIGID BODY ซึ่งจะทำให้แรงปฏิกิริยา ณ จุดรองรับทุกๆ จุดนั้นมีค่าที่เท่าๆ กันทั้งหมด ดังนั้นจากการคำนวณค่าน้ำหนักบรรทุกในแนวดิ่งทั้งหมดที่กระทำบนพื้นจะมีค่าเท่ากับ
TOTAL LOAD = (Ws) x (Ls) x (Nos. of Ls)
TOTAL LOAD = 1000 x 2 x 4
TOTAL LOAD = 8000 KGF/STRUCTURE
ดังนั้นค่าของแรงปฏิกิริยา ณ จุดรองรับทุกๆ จุดของโครงสร้างนั้นก็จะมีค่าเท่ากับ
P = (TOTAL LOAD) / (Nos. of Support)
P = 8000 / 5
P = 1600 KGF/SUPPORT
จากนั้นเราก็นำค่าน้ำหนักบรรทุกในแนวดิ่งทั้งหมดที่กระทำบนพื้นกับค่าของแรงปฏิกิริยา ณ จุดรองรับทุกๆ จุดของโครงสร้างมาทำการวิเคราะห์โครงสร้างโดยการเขียน แผนภาพแรงเฉือน หรือ SHEAR FORCE DIAGRAM และ แผนภาพแรงดัด หรือ BENDING MOMENT DIAGRAM ก็เป็นอันเสร็จเรียบร้อยครับ
เป็นอย่างไรบ้างครับ ? ง่ายจนน่าตกใจเลยใช่หรือไม่ครับ ? ถ้าเพื่อนๆ ดูคำตอบของการวิเคราะห์โครงสร้างก็จะพบว่า ผลตอบสนองของโครงสร้างอย่างค่าแรงดัดที่ได้จากการวิเคราะห์โครงสร้างตามวิธีการนี้จะให้รูปแบบของการดัด การแอ่นตัวซึ่งรวมไปถึง CURVATURE ของคานเป็นไปตามรูปแบบที่ผมได้ทำการยกตัวอย่างไปเมื่อวานนี้ ซึ่งได้ทำการวิเคราะห์โครงสร้างด้วยซอฟต์แวร์ทางไฟไนต์อีลีเมนต์ แต่ ค่าของคำตอบทีได้นั้นก็จะมีค่าที่สูงกว่าตามที่ผมได้แจ้งไปก่อนหน้านี้ เช่น คำตอบของค่าแรงดัดที่ได้จะมีค่าเท่ากับ 1920 KGF-M ซึ่งก็จะมากกว่าค่าแรงดัดที่ได้จากการวิเคราะห์โครงสร้างด้วยซอฟต์แวร์ทางไฟไนต์อีลีเมนต์ซึ่งมีค่าเท่ากับ 1231 KGF-M เป็นต้นครับ
ซึ่งความคลาดเคลื่อนที่เกิดขึ้นนั้นเพื่อนๆ ก็จะเห็นได้ว่า คำตอบที่ได้จากการใช้วิธีการอย่างง่ายนั้นจะมีค่ามากกว่าคำตอบจริงๆ อยู่ที่ประมาณ 1.50 เท่า ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วการที่ได้คำตอบที่มากกว่าความเป็นจริงก็ถือได้ว่าเป็นที่ยอมรับได้เพราะจะทำให้การออกแบบนั้นมีความ CONSERVATIVE ซึ่งผลเสียที่เกิดขึ้นก็คือ ทำให้สิ้นเปลืองโครงสร้างมากกว่าที่จำเป็น และ ไม่สามารถที่จะทราบได้จริงๆ ว่าโครงสร้างของเรานั้นจะมีค่าการเสียรูป ณ ตำแหน่งของจุดรองรับทุกๆ จุดนั้นเท่ากับเท่าใด มีค่า น้อยกว่า หรือ มากกว่า ค่าการเสียรูปที่ยอมให้ของโครงสร้างหรือไม่นั่นเองครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
#ปัญหาและเทคนิคในการทำงานก่อสร้างโครงสร้างประเภทต่างๆ
#ปัญหาเหตุใดจึงต้องทำการจำลองให้จุดรองรับนั้นเป็นแบบที่ไม่มีการเสียรูปกับแบบที่สามารถมีการเสียรูปได้ครั้งที่3
ADMIN JAMES DEAN