สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
วันนี้ยุ่งอีกตามเคยนะครับ เลยมาพบเพื่อนๆ ช้าอีกหนึ่งวัน ก่อนที่ผมจะอธิบายต่อถึงขั้นตอนในการคำนวณค่า EFFECTIVE INERTIA อย่างที่ผมได้รับปากเพื่อนๆ ไว้เมื่อวานนะครับ ในวันนี้ผมจะขอมาอธิบายเรื่องหลักการในการประเมินใช้ LOAD CASE สำหรับการคำนวณเรื่อง DEFLECTION เมื่อต้องตรวจสอบค่าการโก่งตัวของหน้าตัด คสล ที่ต้องรับแรงดัดก่อนจะดีกว่าครับ
ทำไมผมถึงต้องอธิบายเรื่องนี้หรอครับ ? เพราะตามสภาพการใช้งานในทุกๆ โครงสร้างนั้นจะมีโอกาสที่โครงสร้างนั้นๆ จะรับ นน บรรทุกที่น้อยและมากแตกต่างกันออกไป ขึ้นกับปัจจัยหลายอย่างๆ บางโครงสร้างจะรับ นน แบบคงค้างนานๆ บางโครงสร้างก็จะมีความเสียงเรื่องนี้ที่ค่อนข้างน้อย
ดังนั้นในทางวิศวกรรมจึงมีวิชาแขนงหนึ่งซึ่งจะมีความเกี่ยวพันกับหลักการออกแบบโครงสร้างหลายๆ อย่างเลยนะครับ รวมถึงต้องนำหลักการทางด้านสถิติ หรือ STATISTIC เข้ามาช่วยด้วย นั่นก็คือวิชาศาสตร์แห่งความเชื่อถือได้ของตัวโครงสร้าง หรือ RELIABILITY OF STRUCTURE
วิชานี้จะมีหลักการในการพิจารณาเรื่อง LOAD FACTOR เรื่อง STRENGTH REDUCTION FACTOR และเรื่องต่างๆ อีกมากมายที่เกี่ยวข้องกับงานออกแบบ และ อีกหลายๆ งานเลยนะครับ เพราะ หากพิจารณาโครงสร้างหนึ่งๆ จะพบว่าโอกาสที่โครงสร้างนั้นๆ จะต้องรับ นน บรรทุกทั้งหมดทั้ง 100% พร้อมๆ กันนั้นจะมีมากหรือน้อยแตกต่างกันออกไป หรือ บางกรณีที่โครงสร้างจะมีโอกาสรับ นน บรรทุกมากเกินไปจากค่าที่ได้ทำการออกแบบไว้ก็มีเช่นเดียวกันนะครับ
ก่อนอื่นนะครับ ผมขอทวนสักนิด ในการตรวจสอบค่าการโก่งตัวของโครงสร้างรับแรงดัด คสล นั้นควรตรวจสอบที่ 2 สถานะด้วยกัน คือ
(1) การโก่งตัวแบบทันทีทันได (INSTANT DEFLECTION) หรือ ΔI
(2) การโก่งตัวตามระยะเวลา (TIME DEPENDENT DEFLECTION) หรือ ΔT
ผมขอแนะนำให้เพื่อนๆ ทำการคำนวณหา คือ ค่า PRIMARY LOAD CASE ก่อนนะครับ
(i) ค่าการโก่งตัวเนื่องจาก นน บรรทุกคงที่ หรือ ΔDL
(ii) ค่าการโก่งตัวเนื่องจาก นน บรรทุกจร หรือ ΔLL
ต่อไปจะเป็นการกล่าวถึง COMBINATION LOAD CASE แล้วนะครับ เริ่มจากอันแรกก่อน
(1) การโก่งตัวแบบทันทีทันได (INSTANT DEFLECTION) หรือ ΔI
สำหรับตัว COMBINATION LOAD CASE สำหรับการคำนวณค่าการโก่งตัวแบบทันทีทันได (INSTANT DEFLECTION) นั้นจะทำได้ค่อนข้างง่ายและตรงไปตรงมา ซึ่งตัว COMBINATION LOAD CASE ที่ผมแนะนำให้ใช้ คือ
ΔI = ΔDL + ΔLL (1)
สาเหตุที่แนะนำให้ใช้กรณี นน บรรทุกแบบนี้เพราะว่ามันมีค่าความน่าจะเป็นที่ค่อนข้างสูงมากๆ ที่โครงสร้างของเราจะมีพฤติกรรมการใช้งานในลักษณะแบบนี้
(2) การโก่งตัวตามระยะเวลา (TIME DEPENDENT DEFLECTION) หรือ ΔT
การคำนวณค่าๆ นี้จะทำได้ยุ่งยากกว่าแบบแรกนะครับ โดยค่า COMBINATION LOAD CASE ที่ผมอยากแนะนำให้คำนวณหาก่อนก็คือ ค่า การโก่งตัวเนื่องจาก นน บรรทุกคงค้าง (SUSTAINED DEFLECTION) เราจะแทนว่าค่าๆ นี้เท่ากับ ΔS แต่ขอให้ใจเย็นๆ ก่อนนะครับ เราจะยังไม่นำค่าๆ นี้ไปใช้งานนะครับ ผมจะกล่าวถึงค่าๆ นี้ต่อไป ค่า LOAD COMBINATION นี้จะเท่ากับ
ΔS = ΔDL + 0.25ΔLL
หากสังเกตดูจะพบว่าเราจะคิด นน บรรทุกคงที่ 100% และคิด นน บรรทุกจรเพียง 25% เพราะว่า นน บรรทุกคงที่นั้นมีโอกาสที่จะอยู่ ณ ตรงนั้นมากกว่า นน บรรทุกจร เพราะ นน บรรทุกจรมีดอกาสที่จะย้ายเข้า หรือ ออก ไปๆ มาๆ ได้นั่นเอง
LOAD COMBINATION ที่ผมอยากแนะนำให้คำนวณหาในลำดับถัดมาก็คือ ค่า การโก่งตัวที่จะค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามกาลเวลาที่ผ่านไป (INCREMENT OF DEFLECTION DUE TO TIME) เราจะแทนว่าค่าๆ นี้เท่ากับ ΔA และเช่นเดียวกันกับค่า ΔS นะครับ เราจะยังไม่นำค่าๆ นี้ไปใช้งานนะครับ ผมจะขอกล่าวถึงค่าๆ นี้ในลำดับต่อไป ค่า LOAD COMBINATION นี้จะเท่ากับ
ΔA = ξ/(1+p’) ΔS
เพื่อนๆ จะเห็นแล้วนะครับว่าเราได้นำค่าการโก่งตัวเนื่องจาก นน บรรทุกคงค้าง (ΔS) ที่คำนวณไว้ในตอนแรกมาใช้ในการคำนวณหาค่าๆ นี้นั่นเอง
ต่อมาเราก็จะเป็น COMBINATION LOAD CASE สำหรับการคำนวณค่าการโก่งตัวตามระยะเวลา (TIME DEPENDENT DEFLECTION) แล้วนะครับ ซึ่งตัว COMBINATION LOAD CASE ที่ผมแนะนำให้ใช้ คือ
ΔT = ΔA + 0.75ΔLL (2)
จะเห็นแล้วนะครับว่าเราจะนำค่าการโก่งตัวที่จะค่อยๆ เพิ่มขึ้นตามกาลเวลาที่ผ่านไปมาใช้ในการคำนวณหาค่าการโก่งตัวตามระยะเวลา และ สาเหตุที่เราควรคิดค่าสัดส่วนของ นน บรรทุกจรเท่ากับ 75% เพราะว่าในสภาวะ LONG TERM แล้ว โอกาสที่จะมี นน บรรทุกจรจะเกิดขึ้นในตัวโครงสร้างนั้นจะมีค่าสูงกว่าในสภาวะ SHORT TERM นั่นเองครับ
สรุปนะครับ เราก็คำนวณเฉพาะค่าการโก่งตัวที่เกิดจากกรณี นน บรรทุก คงที่ และ จร ไว้ก่อนครับ จากนั้นค่อยนำมาทำการ COMBINED กันตาม CASE ต่างๆ ที่พิจารณา เพียงเท่านี้เพื่อนๆ ก็จะได้โครงสร้างที่ปลอดภัย ดีต่อการใช้งาน และ ประหยัดอย่างเหมาะสมด้วยนั่นเองครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN
