การวิเคราะห์โครงสร้างโดยการใช้ซอฟต์แวร์ทาง FINITE ELEMENT

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

วันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการโพสต์และแชร์ความรู้เกี่ยวกับเรื่อง ปัญหาและเทคนิคในการทำงานก่อสร้างโครงสร้างประเภทต่างๆ มาฝากเพื่อนๆ ทุกคนนะครับ

 

ปัญหาในวันนี้จะมีความเกี่ยวข้องกับปัญหาเรื่องการวิเคราะห์โครงสร้างโดยการใช้ซอฟต์แวร์ทาง FINITE ELEMENT นะครับ

 

สืบเนื่องมาจากการที่เมื่อช่วงเวลาสักพักใหญ่ก่อนหน้านี้ ได้มีรุ่นพี่วิศวกรที่ผมรักและเคารพมากๆ ท่านหนึ่งได้หลังไมค์มาสอบถามกับผมโดยมีใจความของคำถามว่า

 

“อยากให้ผมนั้นช่วยให้คำแนะนำถึงวิธีในการในการที่เราจะใส่ VERTICAL DISTRIBUTED LOAD ลงไปบนคานที่มีลักษณะของการเอียงตัวเมื่อต้องการที่จะทำการวิเคราะห์โครงสร้างโดยใช้ซอฟต์แวร์ทาง FINITE ELEMENT ที่มีชื่อว่า STAAD.PRO ดังที่ได้แสดงอยู่ภายในรูปที่ 1 หน่อยครับ”

 

ซึ่งผมก็ได้รับปากกับพี่เค้าว่า ผมจะรีบเคลียร์งานต่างๆ ให้ว่างๆ ลงบ้างและจะได้ให้คำแนะนำในประเด็นคำถามข้อนี้ ซึ่งพอผมเริ่มที่จะว่างลงบ้างแล้ว ผมเลยต้องรีบนำคำถามข้อนี้มาตอบให้แก่พี่เค้าดังนี้ครับ

(รูปที่1)

(รูปที่2)

ก่อนอื่นเลยหากเพื่อนๆ มีความต้องการที่จะ ASSIGN น้ำหนักบรรทุกดังรูปที่ 1 ลงไปบนคานที่มีการเอียงตัวอยู่โดยใช้ซอฟต์แวร์ทาง FINITE ELEMENT ที่มีชื่อว่า STAAD.PRO ผมอยากจะขอให้เพื่อนๆ ได้ทำการศึกษาจากรูปที่ 2 ก่อนนั่นก็คือ ในรูปที่ 2 เป็นการอธิบายถึงความหมายของ TEXT COMMAND ของแรงประเภท MEMBER LOAD โดยให้ดูในวงเล็บสีแดงนะครับว่า ให้เราอาศัยคำสั่ง Pi ในการใส่น้ำหนักบรรทุกลงไปบนคานหากว่าเรามีความต้องการที่จะใส่น้ำหนักบรรทุกกระทำอยู่ในแนวแกน i ซึ่งมีการวางตัวอยู่บนความยาวของคานตาม GLOBAL AXIS ครับ

 

ไม่เข้าใจ หรือ งง กันหรือไม่ครับ ? ไม่เป็นไรครับ เอาเป็นว่าเรามาดูตัวอย่างสักข้อกันเลยดีกว่า เพื่อนๆ จะได้เข้าใจและนึกภาพกันออกนะครับ

(รูปที่3)

ดูรูปที่ 3 ผมจะขออ้างอิงไปที่ตัวอย่างจากปัญหาก่อนหน้านี้ที่ผมได้เคยนำมาโพสต์ให้แก่เพื่อนๆ ได้รับชมกันไปก่อนหน้านี้ซึ่งเป็นปัญหาในลักษณะที่ตรงกับคำถามของเพื่อนรุ่นพี่ของผมท่านนี้ โดยที่ผมอยากให้เพื่อนๆ สังเกตที่คำถามและคำตอบของข้อนี้ให้ดีๆ นั่นก็คือค่า น้ำหนักบรรทุกที่กระทำบนคานๆ นี้จะมีค่าเท่ากับ 2.00 T/M โดยที่น้ำหนักดังกล่าวจะกระทำอยู่ในแนวแกน y ซึ่งมีการวางตัวอยู่บนความยาวของคานตาม GLOBAL AXIS ดังนั้นหากจะใช้คำสั่งดังที่ผมได้ยกตัวอย่างไปก็คือต้องใช้คำสั่ง Py โดยที่คำตอบของค่าแรงปฏิกิริยาในแนวดิ่งที่จุด A และ B ค่าแรงเฉือนและค่าโมเมนต์ดัดมากที่สุดที่จะเกิดในโครงสร้างคานในปัญหาข้อนี้จะมีค่าเท่ากับ 2.25 T 3.75 T 3.00 T และ 3.50 T-M ตามลำดับ

(รูปที่4)

ดูรูปที่ 4 ทั้งนี้ผมได้ทำการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของโครงสร้างคานภานในซอฟต์แวร์ทาง FINITE ELEMENT ที่มีชื่อว่า STAAD.PRO ขึ้นมาจำนวน 2 คาน ทั้งนี้ก็เพื่อที่จะทำการเปรียบเทียบคำตอบซึ่งกันและกันด้วย โดยที่ผมจะให้คานทั้ง 2 นี้มีองค์ประกอบทุกๆ อย่างเหมือนกันทุกๆ ประการเลยนะครับ

(รูปที่5)

ดูรูปที่ 5 ผมจะใส่น้ำหนักบรรทุกให้กับคานทางด้านซ้ายมือโดยการใส่น้ำหนักบรรทุกในแนวดิ่งโดยอาศัยชุดคำสั่ง GLOBAL LENGTH ในทิศทาง Y ซึ่งมีค่าเท่ากับ 2000 KGF/M หรือ 2.00 T/M พอมาดูในคานก็จะพบว่าจะปรากฏน้ำหนักบรรทุกกระทำในแนวดิ่งตามระนาบเอียงของคานมีค่าเท่ากับ 2000 KGF/M หรือ 2.00 T/M โดยหากเขียนแทนค่าให้ดูง่ายๆ ก็จะเท่ากับ

 

W = W(GY)

 

W(GY) = 2.00 T/M

(รูปที่6)

ดูรูปที่ 6 ผมจะใส่น้ำหนักบรรทุกให้กับคานทางด้านขวามือโดยการใส่น้ำหนักบรรทุกในแนวดิ่งโดยอาศัยชุดคำสั่ง PROJECTED LENGTH ในทิศทาง Y ซึ่งมีค่าเท่ากับ 2000 KGF/M หรือ 2.00 T/M พอมาดูในคานก็จะพบว่าจะปรากฏน้ำหนักบรรทุกกระทำในแนวดิ่งตามระนาบเอียงของคานมีค่าเท่ากับ 1600 KGF/M หรือ 1.60 T/M ครับ

 

มาถึงตรงนี้มีใครสงสัยหรือไม่ครับว่าเหตุใดจึงเป็นเช่นนี้ ?

 

ถูกต้องครับ สืบเนื่องจากการที่ซอฟต์แวร์ STAAD.PRO นั้นจะไม่สามารถ DISPLAY รูปภาพได้เหมือนกับที่เราต้องการได้แต่เรายังคงสามารถที่จะทำการป้อนค่าหรือออกคำสั่งให้การใส่น้ำหนักบรรทุกให้ออกมาตรงตามที่เราต้องการได้ ซึ่งนั่นก็เกิดจากการที่น้ำหนักบรรทุกดังกล่าวได้เกิดการแตกแรงไปในทิศทางหลักและรองของคาน ซึ่งหากสังเกตดูก็จะพบว่าคานๆ นี้จะมีการวางตัวอยู่ในรูปแบบที่มีความสัมพันธ์ทางตรีโกณมิติที่ว่า ความยาวทางด้าน X มีค่าเท่ากับ 4.00 เมตร มีความสูงทางด้าน Y มีค่าเท่ากับ 3.00 เมตร ซึ่งก็จะทำให้ความยาวตามระนาบเอียงของคานมีค่าเท่ากับ

 

L = √[ X^(2) + Y^(2) ]

 

L = √[ 4.00^(2) + 3.00^(2) ]

 

L = √[ 16.00 + 9.00 ]

 

L = √[ 25.00 ]

 

L = 5.00 เมตร

 

ดังนั้นภายในรูปที่มีการ DISPLAY ค่าน้ำหนักบรรทุกภายในซอฟต์แวร์ STAAD.PRO จึงได้แสดงค่าน้ำหนักบรรทุกเท่ากับแรงที่ INPUT เข้าไป หาร ด้วยค่าความยาวตามระนาบเอียงซึ่งมีค่าเท่ากับ 5.00 เมตร จากนั้นก็ คูณ กันกับค่าความยาวของคานตามทิศทางที่คานได้มีการ PROJECT ไปตามทิศทางของ GLOBAL AXIS ซึ่งมีค่าเท่ากับ 4.00 เมตร โดยหากเขียนแทนค่าให้ดูง่ายๆ ก็จะเท่ากับ

 

W = W(PY)

 

W(PY) = 2.00 / 5.00 x 4.00

 

W(PY) = 1.60 T/M

(รูปที่7)

ดูรูปที่ 7 ซึ่งเป็นรูปที่จะแสดงให้เห็นอีกครั้งหนึ่งของโครงสร้างคานทั้งสองภายหลังจากที่ได้มีการ ASSIGN ค่าน้ำหนักบรรทุกลงไปโดยที่มีค่า UNIFORM LOAD ที่เท่าๆ กันนั่นก็คือ 2000 KGF/M หรือ 2.00 T/M โดยที่คานทางด้านซ้ายมือจะมีค่าน้ำหนักบรรทุกบนคานที่วางตัวตามระนาบเอียงของคานโดยการใช้คำสั่งชุด GY มีค่าเท่ากับ 2 T/M และคานทางด้านขวามือจะมีค่าน้ำหนักบรรทุกบนคานที่วางตัวตามระนาบเอียงของคานโดยการใช้คำสั่งชุด PY มีค่าเท่ากับ 1.60 T/M

(รูปที่8)

ดูรูปที่ 8 เป็นภาพโครงสร้างภายหลังการวิเคราะห์โครงสร้างเสร็จสิ้นแล้ว ซึ่งหากสังเกตดูดีๆ ก็จะพบว่า รูปทางด้านขวามือจะให้คำตอบของค่าแรงปฏิกิริยาในแนวดิ่งที่จุด A และ B ค่าแรงเฉือนและค่าโมเมนต์ดัดมากที่สุดที่จะเกิดในโครงสร้างคานเท่ากับ 2.25 T 3.75 T 3.00 T และ 3.50 T-M ตามลำดับ ซึ่งก็จะตรงกันกับคำตอบในรูปที่ 3 ที่ผมได้คำนวณเอาไว้ก่อนหน้านี้ด้วยมือนั่นเองครับ

 

เป็นอย่างไรบ้างเอ่ย ไม่น่าที่จะยากจนเกินไปเนาะ สุดท้ายนี้ผมมีความคิดว่า ความรู้ในวันนี้ที่ผมได้นำมาแชร์แก่เพื่อนๆ ทุกคนนั้นน่าที่จะมีประโยชน์ต่อผู้สนใจรวมถึงเพื่อนๆ หลายๆ คนที่อยากจะทำการ ASSIGN ค่า MEMBER LOAD ลงไปบนคานที่เป็นกรณีแปลกๆ ภายในซอฟต์แวร์ทาง FINITE ELEMENT ที่มีชื่อว่า STAAD.PRO นะครับ

 

หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ

#ปัญหาและเทคนิคในการทำงานก่อสร้างโครงสร้างประเภทต่างๆ

#ปัญหาการAssignค่าน้ำหนักบรรทุกให้ตรงตามกรณีที่ต้องการเพื่อนำไปใช้ในการวิเคราะห์โครงสร้างของคานเมื่อต้องการที่จะใช้ซอฟต์แวร์ทางFiniteElementที่มีชื่อว่าStaadPro

ADMIN JAMES DEAN


บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด ผู้นำกลุ่มธุรกิจเสาเข็มสปัน ไมโครไพล์ 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
091-947-8945
081-634-6586

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