ความสัมพันธ์ระหว่างค่าหน่วยแรง (STRESS) และ ค่าความเครียด (STRAIN)

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

หลังจากที่เมื่อวันก่อนผมได้กล่าวนำถึงเรื่องกำลังของวัสดุ (STRENGTH OF MATERIALS) โดยเนื้อหาที่ผมได้เกริ่นนำถึงนั้นก็คือเรื่อง ความสัมพันธ์ระหว่างค่าหน่วยแรง (STRESS) และ ค่าความเครียด (STRAIN) นะครับ ในวันนี้ผมจึงอยากที่จะขออนุญาตมาแชร์ความรู้แก่เพื่อนๆ ถึงเรื่อง ชนิด ของวัสดุที่เรานิยมนำมาใช้ในงานวิศวกรรมโครงสร้างกันต่อนะครับ

โดยชนิดของวัสดุที่ผมจะกล่าวถึงในวันนี้ คือ วัสดุหลักที่เรานิยมนำมาใช้ในการก่อสร้าง โครงสร้าง คสล และ โครงสร้างเหล็ก ซึ่งได้แก่วัสดุเหล็ก (STEEL MATERIAL) และ วัสดุคอนกรีต (CONCRETE MATERIAL) นั่นเองนะครับ

ทั้ง เหล็ก (STEEL) และ คอนกรีต (CONCRETE) ล้วนแล้วแต่เป็นวัสดุที่ถูกนำมาใช้กันมากในงานทางด้านวิศวกรรมโยธา โดยที่วัสดุดังกล่าวนี้จะมีแผนภาพเส้นโค้งหน่วยแรง-ความเครียด (STRESS-STRAIN CURVE DIAGRAM) ดังที่แสดงในรูป (a) และ (b) ที่ผมได้แนบมาด้วยนะครับ

วัสดุเหล็ก (STEEL MATERIAL)

ซึ่งโดยทั่วไปแล้วค่าหน่วยแรงคราก (YIELDING STRESS) หรือ σy ของเหล็กเหนียว (MILD STEEL) จะมีค่าอยู่ในช่วงประมาณ 2500 KSC และสำหรับเหล็กกำลังสูง (HIGH STRENGTH STEEL) ค่า σy ของเหล็กจะมีค่าสูงถึง 7000 KSC เลยนะครับ สำหรับกรณีที่เป็นเหล็กเหนียว เหล็กจะมีจุดคราก (YIELDING POINT) ที่ค่อนข้างจะชัดเจน แต่ สำหรับเหล็กกำลังสูงกลับพบว่าจะมีจุดครากที่จะไม่ชัดเจนนักนะครับ

หมายเหตุ หน่วย KSC คือ KILOGRAM FORCE PER SQUARE CENTIMETER หรือ กิโลกรัม ต่อ ตารางเซนติเมตร นะครับ

ซึ่งโดยทั่วไปแล้วเราสามารถที่จะหาจุดครากของเหล็กกำลังสูงได้โดยใช้วิธีการ OFFSET เส้นโค้งของค่าหน่วยแรงออกไปเท่ากับร้อยละ 0.20 โดยเมื่อหน่วยแรงที่เกิดขึ้นในเหล็กนั้นมีค่าน้อยกว่า YIELDING STRESS แล้ว เรามักที่จะสมมุติให้เหล็กนั้นมีพฤติกรรมเป็นแบบยืดหยุ่นเชิงเส้นแบบตรง (LINEARLY ELASTIC) เหล็กนั้นจะมีค่าโมดูลัสยืดหยุ่น (MODULUS OF ELASTICITY) หรือค่า E ประมาณ 20×10^(6) KSC และ จะมีค่าอัตราส่วนปัวซองต์ (POISSON’S RATIO) หรือ ν ประมาณ 0.30 โดยที่ลักษณะของแผนภูมิเส้นโค้งหน่วยแรง-ความเครียด (STRESS-STRAIN CURVE DIAGRAM) ของ เหล็ก จะมีลักษณะเหมือนกับที่แสดงในรูป (a) ที่ผมได้แนบมาด้วยนะครับ

วัสดุคอนกรีต (CONCRETE MATERIAL)

ค่าหน่วยแรงอัดประลัย (ULTIMATE COMPRESSIVE STRESS) หรือ σu ของคอนกรีตชนิดทั่วๆ ไป (NORMAL CONCRETE) จะมีค่าอยู่ในช่วง 210 KSC ถึง 550 KSC นะครับ

โดยที่คุณสมบัติทางกลของวัสดุที่เป็นคอนกรีตนั้นจะมีความไม่แน่นอนมากกว่าคุณสมบัติทางกลของวัสดุที่เป็นเหล็กนะครับ โดยที่คอนกรีตมักจะมีพฤติกรรมเป็นแบบ LINEAR ELASTIC ก็ต่อเมื่อหน่วยแรงที่เกิดขึ้นในคอนกรีตนั้นมีค่าน้อยกว่ากึ่งหนึ่งของค่ากำลังอัดประลัยเท่านั้นนะครับ

โดยที่คอนกรีตนั้นจะมีค่าโมดูลัสยืดหยุ่น (MODULUS OF ELASTICITY) หรือค่า E ที่ขึ้นกับค่าหน่วยแรงอัดประลัยนะครับ โดยจะมีค่าประมาณ E = 15100√fc’ และค่าอัตราส่วนปัวซองต์ (POISSON’S RATIO) หรือ ν ประมาณ 0.15 โดยที่ลักษณะของแผนภูมิเส้นโค้งหน่วยแรง-ความเครียด (STRESS-STRAIN CURVE DIAGRAM) ของ คอนกรีต จะมีลักษณะเหมือนกับที่แสดงในรูป (b) ที่ผมได้แนบมาด้วยนะครับ

โดยขอหมายเหตุไว้ตรงนี้สักเล็กน้อยนะครับว่า วัสดุคอนกรีตจะมีคุณสมบัติพิเศษที่ผู้ออกแบบควรที่จะต้องพึงระลึกถึงอยู่เสมอก็คือ การคืบ (CREEP) โดยที่คอนกรีตจะสามารถเกิดการคืบได้ก็ต่อเมื่อตัวคอนกรีตนั้นถูกกระทำโดยหน่วยแรงอัด (COMPRESSIVE STRESS) เป็นระยะเวลานานๆ นะครับ

ผมก็หวังว่าการที่ผมได้ทำการอธิบายให้แก่เพื่อนๆ ได้ทราบเกี่ยวกับเรื่องพื้นฐานทางด้านกำลังของวัสดุไปนี้จะทำให้ทุกๆ ท่านสามารถที่จะมีพื้นฐาน และ เข้าใจถึงหลักการของเรื่องๆ นี้ได้ในระดับหนึ่งนะครับ

หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ

ADMIN JAMES DEAN


บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด ผู้นำกลุ่มธุรกิจเสาเข็มสปันไมโครไพล์ รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้การรับรองมาตรฐาน ISO 45001:2018 การจัดการอาชีวอนามัยและความปลอดภัย การให้บริการตอกเสาเข็ม The Provision of Pile Driving Service และได้รับการรับรอง ISO 9001:2015 ของระบบ UKAS และ NAC รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้รับการรับรองระบบบริหารงานคุณภาพ ตามมาตรฐานในกระบวนการ การออกแบบเสาเข็มสปันไมโครไพล์ การผลิตเสาเข็มสปันไมโครไพล์ และบริการตอกเสาเข็มเสาเข็มสปันไมโครไพล์ (Design and Manufacturing of Spun Micropile/Micropile and Pile Driving Service) Certified by SGS (Thailand) Ltd.

บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด คือผู้ผลิตรายแรกและรายเดียวในไทย ที่ได้รับการรับรองคุณภาพ Endoresed Brand จาก SCG ด้านการผลิตเสาเข็ม สปันไมโครไพล์ และได้รับเครื่องหมาย มาตรฐาน อุตสาหกรรม มอก. 397-2524 เสาเข็มสปันไมโครไพล์ Spun Micro Pile พร้อมรับประกันผลงาน และความเสียหายที่เกิดจากการติดตั้ง 7+ Year Warranty เสาเข็มมีรูกลมกลวงตรงกลาง การระบายดินทำได้ดี เมื่อตอกแล้วแรงสั่นสะเทือนน้อยมาก จึงไม่กระทบโครงสร้างเดิม หรือพื้นที่ข้างเคียง ไม่ต้องขนดินทิ้ง ตอกถึงชั้นดินดานได้ ด้วยเสาเข็มคุณภาพมาตรฐาน มอก. การผลิตที่ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย จากประเทศเยอรมัน เสาเข็มสามารถทำงานในที่แคบได้ หน้างานสะอาด ไม่มีดินโคลน เสาเข็มสามารถรับน้ำหนักปลอดภัยได้ 15-50 ตัน/ต้น ขึ้นอยู่กับขนาดเสาเข็มและสภาพชั้นดิน แต่ละพื้นที่ ทดสอบโดย Dynamic Load Test ด้วยคุณภาพและการบริการที่ได้มาตรฐาน เสาเข็มเราจึงเป็นที่นิยมในงานต่อเติม

รายการเสาเข็มภูมิสยาม

1. สี่เหลี่ยม S18x18 cm.

รับน้ำหนัก 15-20 ตัน/ต้น

2. กลม Dia 21 cm.

รับน้ำหนัก 20-25 ตัน/ต้น

3. กลม Dia 25 cm.

รับน้ำหนัก 25-35 ตัน/ต้น

4. กลม Dia 30 cm.

รับน้ำหนัก 30-50 ตัน/ต้น

(การรับน้ำหนักขึ้นอยู่กับสภาพชั้นดินในแต่ละพื้นที่)

☎ สายด่วนภูมิสยาม:
082-790-1447
082-790-1448
082-790-1449
081-634-6586

? Web:
bhumisiam.com
micro-pile.com
spun-micropile.com
microspunpile.com
bhumisiammicropile.com