สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
สืบเนื่องจากเมื่อวานนี้ได้มีคำถามของน้องแฟนเพจท่านหนึ่งที่ได้สอบถามเข้ามาที่เพจเกี่ยวกับ ความรู้ที่ผมเคยได้โพสต์ไปก่อนหน้านี้ที่มีความเกี่ยวข้องกันกับเรื่องของ “DESIGN RATIO” ว่าคืออะไร ?
ผมเห็นว่าน้องแฟนเพจท่านนี้มีความสนใจและสอบถามคำถามที่มีความน่าสนใจเข้ามา จึงคิดว่าวันนี้จะขออนุญาตใช้พื้นที่ตรงนี้ในการอธิบายและยกตัวอย่างให้เห็นถึงประเด็นๆ นี้ให้แก่น้องท่านนี้และแฟนเพจทุกๆ คนด้วยนะครับ
เริ่มต้นจากความหมายของคำว่า DESIGN RATIO กันก่อนเลย คำๆ นี้มีความหมายง่ายๆ ว่า ค่าสัดส่วนที่เราใช้ในการตัดสินใจเมื่อทำการออกแบบงานวิศวกรรมโครงสร้างครับ
โดยปกติแล้วเราจะสามารถกำหนดให้ใช้ค่าสัดส่วนค่านี้เป็นเท่าใดก็ได้แต่สาเหตุที่เรามักจะใช้ค่าๆ นี้เท่ากับ 1.00 นั่นเป็นเพราะว่าจริงๆ แล้วค่าๆ ก็คือสัดส่วนระหว่างค่าของแรงที่เกิดขึ้นจริงๆ หรือค่า Fs ส่วนด้วยค่าของแรงที่ยอมให้เกิดขึ้นได้ของหน้าตัดชิ้นส่วนใดๆ หรือค่า Fa หรือเขียนง่ายๆ ในรูปแบบของสมการได้ว่า
DESIGN RATIO = Fs / Fa
ซึ่งชิ้นส่วนที่เรากำลังทำการออกแบบอยู่นั้นจะมีความปลอดภัยดีหรือสามารถที่จะรับแรงที่เกิดขึ้นได้นั้น ค่าของแรงที่เกิดขึ้นจริงๆ ย่อมที่จะต้องมีค่าน้อยกว่าหรืออย่างมากที่สุดคือเท่ากันกับค่าของแรงที่ยอมให้เกิดขึ้นได้ของหน้าตัดชิ้นส่วนนั้นๆ พูดให้เข้าใจได้ง่ายๆ ก็คือ ค่าสัดส่วนข้างต้นก็จะต้องมีค่าน้อยกว่าหรือมากที่สุดคือเท่ากับ 1.00 นั่นเองครับ
เรามาดูตัวอย่างง่ายๆ ที่อาจจะทำให้เห็นภาพง่ายๆ ของปัญหาข้อนี้กันสักเล็กน้อย โดยที่ผมจะทำการสมมติว่า ผมกำลังทำการออกแบบหน้าตัดของชิ้นส่วนของโครงข้อหมุนหรือ TRUSS ELEMENT โดยที่ผมทราบจากผลของการวิเคราะห์โครงสร้างมาแล้วว่า เมื่อพิจารณาจากทุกๆ LOAD CASE แล้วในหน้าตัดหนึ่งๆ นั้นจะมีน้ำหนักบรรทุกตามแนวแกนหรือ AXIAL LOAD ที่เป็นน้ำหนักบรรทุกที่ควบคุมการออกแบบหรือ GOVERNED DESIGN LOAD ที่เป็นแรงอัดหรือ COMPRESSION FORCE อยู่ที่เท่ากับ 1400 KGF และ ที่เป็นแรงดึงหรือ TENSION FORCE อยู่ที่เท่ากับ 2200 KGF นะครับ
หลังจากที่ผมได้นำเอาหน้าตัดของโครงข้อหมุนที่ได้เลือกใช้ตอนที่ทำการวิเคราะห์โครงสร้างมาทำการตรวจสอบและทำการออกแบบดูก็ได้พบว่า หน้าตัดนั้นๆ ของเราจะมีค่าความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกที่เป็นแรงอัดมากที่สุดอยู่ที่ไม่เกิน 1900 KGF และมีค่าความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกที่เป็นแรงดึงมากที่สุดอยู่ที่ไม่เกิน 2800 KGF นะครับ
หากผมจะทำการคำนวณหา DESIGN RATIO ของหน้าตัดๆ นี้ออกมา ผมจะต้องทำการคำนวณโดยเลือกจับคู่ระหว่างค่าแรงอัดที่เกิดขึ้นจริงๆ ในหน้าตัด ส่วนด้วยค่าแรงอัดที่ยอมให้เกิดขึ้นในหน้าตัด ดังนั้นก็จะทำการคำนวณออกมาได้ว่า
DESIGN RATIO 1 = Fcs / Fca
DESIGN RATIO 1 = 1400 / 1900
DESIGN RATIO 1 = 0.74 < 1.00 <OK>
ต่อมาก็คือ เลือกจับคู่ระหว่างค่าแรงดึงที่เกิดขึ้นจริงๆ ในหน้าตัด ส่วนด้วยค่าแรงดึงที่ยอมให้เกิดขึ้นในหน้าตัด ดังนั้นก็จะทำการคำนวณออกมาได้ว่า
DESIGN RATIO 2 = Fts / Fta
DESIGN RATIO 2 = 2200 / 2800
DESIGN RATIO 2 = 0.79 < 1.00 <OK>
ดังนั้นเราก็จะนำเอาค่า DESIGN RATIO 1 และ DESIGN RATIO 2 มาเปรียบเทียบกัน โดยที่จะต้องเลือกใช้งานค่าที่มากที่สุดเป็นเกณฑ์ นั่นก็คือ
DESIGN RATIO = MAXIMUM ( DESIGN RATIO 1 , DESIGN RATIO 2 )
DESIGN RATIO = MAXIMUM ( 0.74 , 0.79 )
DESIGN RATIO = 0.79
สาเหตุที่เราต้องเลือกใช้ “ค่ามาก” นั่นเป็นเพราะว่า ยิ่งค่า DESIGN RATIO ของเรานั้นมีค่าที่เข้าใกล้ 1.00 มากเพียงใด นั่นก็แสดงว่า หน้าตัดของเราจะมีความสามารถในการรับแรงได้ใกล้เคียงกันกับน้ำหนักบรรทุกจริงๆ ที่เกิดขึ้นในหน้าตัดนั้นๆ และในทางกลับกัน หากว่าค่าๆ นี้น้อยกว่า 1.00 มากๆ นั่นก็แสดงว่า หน้าตัดของเราจะมีความสามารถในการรับแรงได้มากกว่ากับน้ำหนักบรรทุกจริงๆ ที่เกิดขึ้นในหน้าตัดนั้นๆ นะครับ
หากเราทำการเปรียบเทียบกันระหว่างค่าน้อยกับค่ามาก กรณีที่ค่าๆ นี้มีค่าที่ “มาก” นั่นก็แสดงว่าหน้าตัดนั้นๆ จะมีภาระในการรับแรงที่สูงกว่ากรณีที่ค่าๆ นี้มีค่าที่ “น้อย” ดังนั้นหน้าที่ของผู้ออกแบบก็คือ จะต้องรายงานออกมาในรูปแบบของรายการคำนวณให้ทราบว่า หน้าตัดของเรานั้นมีความวิกฤติต่อการรับแรงมากที่สุดเท่ากับเท่าใด เราจึงต้องเลือกใช้งานค่ามากเป็นหลักครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
#ปัญหาและเทคนิคในการทำงานก่อสร้างโครงสร้างประเภทต่างๆ
#ปัญหาคำถามเกี่ยวกับค่าDesignRatio
ADMIN JAMES DEAN
เสาเข็มสปันไมโครไพล์ (Spun Micro Pile): ผู้เชี่ยวชาญการตอกเสาเข็มในพื้นที่จำกัด! คุณกำลังมองหาโซลูชันสำหรับการต่อเติมหรือเสริมฐานรากในพื้นที่จำกัดอยู่ใช่ไหม? เราพร้อมนำเสนอ เสาเข็มสปันไมโครไพล์ (Spun Micro Pile) คุณภาพสูง ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับโครงการก่อสร้างที่ซับซ้อนของคุณโดยเฉพาะ
จุดเด่นของผลิตภัณฑ์และบริการ:
ไร้กังวลเรื่องพื้นที่, ก่อสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพ:
รับน้ำหนักได้ดี, รับประกันคุณภาพ:
จัดส่งรวดเร็ว, ปลอดภัยเชื่อถือได้:
ติดต่อเรา!
@bhumisiam 094-254-6535 ดร.รัฐโรจน์