การวิเคราะห์และการประเมินโครงสร้างคาน (BEAM)

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

วันนี้ผมอยากที่จะขออนุญาตมาแชร์ความรู้เกี่ยวกับเรื่อง วิธีในการวิเคราะห์โครงสร้างว่าโครงสร้างที่เรากำลังทำการพิจารณาอยู่นั้นมีคุณลักษณะทางด้าน เสถียรภาพ (STABILITY) และ ในการวิเคราะห์โครงสร้างนั้นสามารถทำได้โดยวิธีอย่างง่าย (DETERMINATE) หรือ ต้องทำโดยวิธีอย่างยาก (INDETERMINATE) แก่เพื่อนๆ ต่อจากโพสต์ครั้งก่อนหน้านี้นะครับ

โดยที่หัวข้อประเภทของโครงสร้างที่ผมตั้งใจนำมาฝากเพื่อนๆ ในวันนี้ จะเป็นการวิเคราะห์และการประเมินโครงสร้างคาน (BEAM) นั่นเองนะครับ

โดยสมมติฐานของการวิเคราะห์คานนั้นเกือบที่จะเหมือนกับโครงสร้างโครงถักก่อนหน้านี้นะครับ คือ ถึงแม้ว่าคานจะเป็นโครงสร้างที่ต้องรับแรงดัดเป็นหลัก แต่ ตัวคานจะมีเสถียรภาพอยู่ได้นั้นจะต้องสามารถต้านทานต่อโมเมนต์ดัดที่เกิดขึ้นภายใน (INTERNAL MOMENT) ตัวระบบโครงสร้างของคานเองได้ด้วยนะครับ

หากว่าเรามีสมการตัวที่เราไม่ทราบค่า (UNKNOWN VALUES) น้อยกว่า ตัวแปรที่เราทราบค่า (KNOWN VALUES) แสดงว่าโครงสร้างจะไร้ซึ่งเสถียรภาพ (INSTABILITY) นะครับ

หากว่าเรามีสมการตัวที่เราไม่ทราบค่า (UNKNOWN VALUES) เท่ากันกับ ตัวแปรที่เราทราบค่า (KNOWN VALUES) แสดงว่าโครงสร้างจะมีเสถียรภาพเพียงพอ (STABLE) และ สามารถวิเคราะห์ได้ด้วยวิธีอย่างง่าย (DETERMINATE) นะครับ

หากว่าเรามีสมการตัวที่เราไม่ทราบค่า (UNKNOWN VALUES) มากกว่า ตัวแปรที่เราทราบค่า (KNOWN VALUES) แสดงว่าโครงสร้างจะมีเสถียรภาพเพียงพอ (STABLE) แต่ ต้องทำการวิเคราะห์ด้วยวิธีอย่างยาก (INDETERMINATE) นะครับ

สำหรับคานนั้นตัวแปรที่เราไม่ทราบค่า (UNKNOWN VALUES) จะได้แก่ แรงปฏิกิริยายา ที่จุดรองรับนะครับ หรือ ค่า r ซึ่งจุดรองรับแต่ละชนิดก็จะมีค่า r ที่แตกต่างกันออกไป ดังนั้นค่าที่เราไม่ทราบทั้งหมดจะมีค่าเท่ากับผลรวมทั้งหมดของ r นะครับ

สำหรับตัวแปรที่เราทราบค่า (KNOWN VALUES) จะได้แก่ สมการสมดุล หรือ EQ.EQ. (EQUILIBRIUM EQUATIONS) ซึ่งมีสมการสมดุลใน แนวดิ่ง แนวราบ และ โมเมนต์ดัด ทั้งหมดเท่ากับ 3 สมการ และ สมการแรงภายใน หรือค่า C เท่ากับ 1 สมการ ต่อ 1 จุดต่อ ดังนั้นค่าที่เราทราบทั้งหมดจะมีค่าเท่ากับผลรวมของค่า EQ.EQ + C นะครับ

โดยหากเรียบเรียงประโยคข้างต้นเสียใหม่ เราอาจจะทำการเขียนใหม่ได้ว่า

r < EQ.EQ + C (UNSTABLE)
r = EQ.EQ + C (STABLE & DETERMINATE)
r > EQ.EQ + C (STABLE & INDETERMINATE)

หากดูรูปประกอบจะพบว่าผมได้ทำรูปภาพ FREE BODY ของคานที่แสดงแผนภาพการถ่าย นน ของคาน ทั้งนี้ก็เพื่อให้เพื่อนๆ สามารถที่จะเข้าใจได้ง่ายยิ่งขึ้นด้วยนะครับ

(รูปที่ 1)

ผมแบ่งรูปภาพออกเป็นทั้งหมด 4 ภาพด้วยกันนะครับ เริ่มตั้งแต่ A B C และ D เราจะมาดู ตย เหล่านี้ทีละรูปๆ ก็แล้วกันนะครับ

ในรูปที่ 1 เป็นคำอธิบายคาน (A) ในรูปนี้คานนั้นเป็นคานอย่างง่าย (คานนี้จะถูกทำขึ้นจากวัสดุที่มีความเป็นเนื้อเดียวกันตลอดความยาวของคาน หรือ ที่เรามักเรียกคานแบบนี้ว่า คานที่มีพฤติกรรมความ HOMOGENEOUS นั่นเองนะครับ) ซึ่งคานจะถูกรองรับด้วย จุดรองรับแบบหมุนได้ (PINNED SUPPORT) 1 จุด ซึ่งจะมีค่า r เท่ากับ 2 ต่อหนึ่งจุด และ จุดรองรับแบบเคลื่อนที่ได้ (ROLLER SUPPORT) อีก 1 จุด ซึ่งจะมีค่า r เท่ากับ 1 ต่อหนึ่งจุด ดังนั้นค่า r ทั้งหมดจะมีค่าเท่ากับ 3 โดยที่คานๆ นี้จะไม่มีการเชื่อมต่อด้วย จุดต่อยึดหมุนภายใน (INTERNAL HINGE) ดังนั้นค่า C ทั้งหมดเท่ากับ 0 และ จำนวนสมการสมดุลทั้งหมด หรือ EQ.EQ. เท่ากับ 3 ทำให้สมการในการตรวจสอบโครงสร้างของเราออกมาเป็น

r = 3 เท่ากันกับ EQ.EQ + C = 3 + 0 = 3

แสดงว่าโครงสร้างคานในรูป (A) นั้น มีเสถียรภาพเพียงพอ (STABLE) และ สามารถวิเคราะห์โครงสร้างได้ด้วยวิธีอย่างง่าย (DETERMINATE) นะครับ

(รูปที่ 2)

ในรูปที่ 2 เป็นคำอธิบายคาน (B) ในรูปนี้คานนั้นเป็นคานต่อเนื่อง (เราจะไม่ถือว่าคานนี้ถูกทำขึ้นจากวัสดุที่มีความเป็นเนื้อเดียวกันตลอดความยาวของคานนะครับ โดยเรามักเรียกคานแบบนี้ว่า เป็นคานที่ไม่มีพฤติกรรมเป็นแบบ HOMOGENEOUS นั่นเองนะครับ) ซึ่งคานจะถูกรองรับด้วย จุดรองรับแบบหมุนได้ (PINNED SUPPORT) 1 จุด ซึ่งจะมีค่า r เท่ากับ 2 ต่อหนึ่งจุด และ จุดรองรับแบบเคลื่อนที่ได้ (ROLLER SUPPORT) อีก 2 จุด ซึ่งจะมีค่า r เท่ากับ 1 ต่อหนึ่งจุด ดังนั้นค่า r ทั้งหมดจะมีค่าเท่ากับ 4 โดยที่คานๆ นี้จะมีการเชื่อมต่อด้วย จุดต่อยึดหมุนภายใน (INTERNAL HINGE) ทั้งหมด 1 จุด ดังนั้นค่า C ทั้งหมดเท่ากับ 1 และ จำนวนสมการสมดุลทั้งหมด หรือ EQ.EQ. เท่ากับ 3 ทำให้สมการในการตรวจสอบโครงสร้างของเราออกมาเป็น

r = 4 เท่ากันกับ EQ.EQ + C = 3 + 1 = 4

แสดงว่าโครงสร้างคานในรูป (B) นั้น มีเสถียรภาพเพียงพอ (STABLE) และ สามารถวิเคราะห์โครงสร้างได้ด้วยวิธีอย่างง่าย (DETERMINATE) นะครับ

(รูปที่ 3)

ในรูปที่ 3 เป็นคำอธิบายคาน (C) ในรูปนี้คานนั้นเป็นคานต่อเนื่อง (คานนี้จะถูกทำขึ้นจากวัสดุที่มีความเป็นเนื้อเดียวกันตลอดความยาวของคาน หรือ ที่เรามักเรียกคานแบบนี้ว่า คานที่มีพฤติกรรมความ HOMOGENEOUS นั่นเองนะครับ) ซึ่งคานจะถูกรองรับด้วย จุดรองรับแบบหมุนได้ (PINNED SUPPORT) 1 จุด ซึ่งจะมีค่า r เท่ากับ 2 ต่อหนึ่งจุด และ จุดรองรับแบบเคลื่อนที่ได้ (ROLLER SUPPORT) อีก 2 จุด ซึ่งจะมีค่า r เท่ากับ 1 ต่อหนึ่งจุด ดังนั้นค่า r ทั้งหมดจะมีค่าเท่ากับ 4 โดยที่คานๆ นี้จะไม่มีการเชื่อมต่อด้วย จุดต่อยึดหมุนภายใน (INTERNAL HINGE) ดังนั้นค่า C ทั้งหมดเท่ากับ 0 และ จำนวนสมการสมดุลทั้งหมด หรือ EQ.EQ. เท่ากับ 3 ทำให้สมการในการตรวจสอบโครงสร้างของเราออกมาเป็น

r = 4 เท่ากันกับ EQ.EQ + C = 3 + 0 = 3

แสดงว่าโครงสร้างคานในรูป (C) นั้น มีเสถียรภาพเพียงพอ (STABLE) แต่ จะต้องทำการวิเคราะห์โครงสร้างด้วยวิธีอย่างยาก (INDETERMINATE) นะครับ

(รูปที่ 4)

ในรูปที่ 4 เป็นคำอธิบายคาน (D) ในรูปนี้คานนั้นเป็นคานต่อเนื่อง (เราจะไม่ถือว่าคานนี้ถูกทำขึ้นจากวัสดุที่มีความเป็นเนื้อเดียวกันตลอดความยาวของคานนะครับ โดยเรามักเรียกคานแบบนี้ว่า เป็นคานที่ไม่มีพฤติกรรมเป็นแบบ HOMOGENEOUS นั่นเองนะครับ) ซึ่งคานจะถูกรองรับด้วย จุดรองรับแบบหมุนได้ (PINNED SUPPORT) 2 จุด ซึ่งจะมีค่า r เท่ากับ 2 ต่อหนึ่งจุด และ จุดรองรับแบบเคลื่อนที่ได้ (ROLLER SUPPORT) อีก 1 จุด ซึ่งจะมีค่า r เท่ากับ 1 ต่อหนึ่งจุด ดังนั้นค่า r ทั้งหมดจะมีค่าเท่ากับ 5 โดยที่คานๆ นี้จะมีการเชื่อมต่อด้วย จุดต่อยึดหมุนภายใน (INTERNAL HINGE) ทั้งหมด 2 จุด ดังนั้นค่า C ทั้งหมดเท่ากับ 2 และ จำนวนสมการสมดุลทั้งหมด หรือ EQ.EQ. เท่ากับ 3 ทำให้สมการในการตรวจสอบโครงสร้างของเราออกมาเป็น

r = 5 เท่ากันกับ EQ.EQ + C = 3 + 2 = 5

โดยหากสังเกตดีๆ จะพบว่าค่าทั้งสองนี้ออกมาเท่ากัน เหมือนกันกับในรูปที่ 2 นะครับ แต่ เนื่องจากรูปแบบในการวางตัวของคานในรูปๆ นี้จะไม่สามารถต้านทานโมเมนต์ดัดที่เกิดขึ้นภายใน (INTERNAL MOMENT) ตัวของโครงสร้างคานเองได้ ซึ่งจะทำให้คานเกิดการหมุนตัว (ROTATE) ในขณะที่รับ นน

ดังนั้นถึงแม้ว่าค่าทั้งสองนี้จะออกมามีค่าเท่ากัน แต่ ก็ต้องถือว่าโครงสร้างคานนี้มีพฤติกรรมทางด้านเสถียรภาพที่ไม่เพียงพอ (UNSTABLE) อยู่ดีนั่นเองนะครับ

ในวันพรุ่งนี้ผมจะขออนุญาตมาพูดถึงโครงสร้างประเภทสุดท้ายซึ่งก็คือโครงข้อแข็ง (RIGID BEAM) นั่นเองนะครับ เพื่อนๆ ท่านใดสนใจก็สามารถที่จะติดตามอ่านกันได้นะครับ

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