หลักการพื้นฐานที่ใช้ในการวิเคราะห์โครงสร้าง

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

วันนี้ผมจะขอแชร์ความรู้แก่เพื่อนๆ ถึงหลักการพื้นฐานที่เราใช้ในการวิเคราะห์โครงสร้าง ซึ่งเป็นหลักการง่ายๆ ที่มีความตรงไปตรงมา แต่ ถือว่ามีประโยชน์ต่อการวิเคราะห์โครงสร้างมากๆ นะครับ นั่นก็คือเรื่องทฤษฎีของ SUPERPOSITION นั่นเองครับ

หลักการของ SUPERPOSITION เป็นแนวคิดพื้นฐานของทฤษฎีของการวิเคราะห์โครงสร้าง โดยที่มีข้อกําหนดว่าในการแอ่นตัว และ หมุนตัว (DISPLACEMENT) และ แรงภายในของโครงสร้างภายใต้แรงกระทําหลายๆ แรงนั้นจะมีค่าเท่ากับผลรวมของการแอ่นตัว และ หมุนตัว (displacement) และแรงภายใน ที่เกิดจากแรงกระทําเหล่านั้นกระทําแยกกันทีละแรงๆ

ซึ่งหลักการนี้จะสามารถนำมาใช้ได้ก็ตาอเมื่อโครงสร้างที่เรากำลังพิจารณานั้นมีความสัมพันธ์เป็นเชิงเส้นระหว่างค่าแรง หรือ น้ําหนักที่มากระทํากับหน่วยแรง (STRESS) และ การเสียรูปของโครงสร้าง โดยมีข้อบังคับสำคัญอีกสองข้อที่ต้องยึดถือเมื่อจำเป็นจะต้องประยุกต์ใช้หลักการของ SUPERPOSITION นั่นก็คือ

  1. วัสดุของโครงสร้างอยู่ภายในขอบเขตของอีลาสติก กล่าวคือ มีความสัมพันธ์เป็นเชิงเส้นระหว่างค่าหน่วยแรง (STRESS) และ ค่าความเครียด (STRAIN)
  2. การแอ่นตัว และ หมุนตัว ต้องเป็นแบบที่มีค่าไม่มากจนทำให้โครงสร้างนั้นเปลี่ยนรูปร่างไปภายใต้แรงที่กระทํา (SMALL DISPLACEMENT)

เราจะต้องยึดถือข้อบังคับสองข้อข้างต้นนี้ไว้ตลอดเมื่อใดก็ตามที่ต้องทำการวิเคระห์โครงสร้างโดยใช้หลักการ SUPERPOSITION กล่าวคือ หน่วยแรงในทุกๆ องค์อาคารจะต้องมีค่าไม่เกินพิกัดยืดหยุ่น (PROPORTIONAL LIMIT) และ การแอ่นตัวรวมไปถึงหมุนตัวต่างๆ ภายใต้น้ําหนักที่กระทํานั้นจะต้องมีค่าไม่มากจนทําให้ทิศทางที่น้ำหนักที่กระทํานั้นเปลี่ยนแปลงไป และ ต้องไม่ทําให้มิติตต่าง ๆ ทีใช้ในการหาค่าโมเมนตดัดนั้นเปลี่ยนไปด้วยนะครับ

เรามาดู ตย ในการประยุกต์ใช้หลักวิธีการ SUPERPOSITION กันนะครับ โดยเริ่มดูจากในภาพที่ 1 ที่ผมแนบมาก่อนนะครับ

(ภาพที่ 1)

ในภาพที่ 1 เป็นรูปคานต่อเนื่อง 2 ช่วง รับ นน แบบแผ่กระจายสม่ำเสมอตลอดความยาว L ของคาน

เราจะพบว่าเมื่อทำการตรวจสอบ DETERMINACY ของโครงสร้างจะพบว่าโครงสร้างนี้มี DEGREE OF INDETERMINACY เท่ากับ 1 DEGREE นะครับ ดังนั้นเราจะต้องทำการปลดแรงออกไปเท่ากับ 1 ตัว ซึ่งในที่นี้ผมเลือกให้ REACTIONS ที่ SUPPORT B เป็นค่าตัวเกินในการวิเคราะห์โครงสร้างนี้นะครับ (REDUNDANT)

(ภาพที่ 2)

ในรูปที่ 2 เมื่อเรานำค่า REACTIONS ที่ตำแหน่ง B ออกไป เราจะพบว่าคานจะมีสภาพเป็นคานแบบ DETERMINATE ที่มี นน บรรทุกเป็นแบบ DISTRIBUTED LOAD และ คานจะมีการแอ่นตัวสูงสุดที่กึ่งกลางช่วงเนื่องจากแรง DISTRIBUTED LOAD ในทิศทางลงนั้นจะมีค่าเท่ากับ

Δ1 = 5W(2L)^(4)/384EI = 5WL^(4)/24EI

(ภาพที่ 3)

ในรูปที่ 3 ในภาพนี้เราจะพบว่าคานจะคงมีสภาพเป็นคานแบบ DETERMINATE อยู่ แต่ ไม่ต้องมี นน บรรทุกเป็นแบบ DISTRIBUTED LOAD แล้ว แต่ คานจะมี REACTIONS ที่ SUPPORT B กระทำที่ตำแหน่ง B แทน โดยที่ค่าการแอ่นตัวสูงสุดที่กึ่งกลางช่วงเนื่องจากแรง CONCENTRATED LOAD ในทิศทางขึ้นนั้นจะมีค่าเท่ากับ

Δ2 = P(2L)^(3)/48EI = PL^(3)/6EI

หากเราย้อนไปดูรูปที่ 1 เราจะพบว่าเนื่องจากเงื่อนไขของ BOUNDARY CONDITIONS ของคานๆ นี้จะค่าการเสียรูปที่ตำแหน่ง B เท่ากับ 0

Δ0 = 0

ดังนั้นเราจะสามารถสร้างสมการ COMPATIBILITY CONDITIONS ขึ้นมาได้ว่า

Δ0 = Δ1 + Δ2

หากแทนค่าต่างๆ ลงไปจะพบว่า

0 = 5WL^(4)/24EI + PL^(3)/6EI

หากเราทำการแก้สมการข้างต้นออกมาจะได้ว่า

P = 10WL/8

(ภาพที่ 4)

ซึ่งหากตรวจคำตอบที่เป็น EXACT SOLUTION ในรูปที่ 4 ดูจะพบว่าค่า REACTIONS ที่จุด B นั้นจะมีค่าเท่ากับ 10WL/8 เท่ากันกับที่เรา SOLVE ออกมาโดยอาศัยหลักการ SUPERPOSITION เลยนะครับ

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