สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
กลับมาพบกันในทุกๆ วันพุธแบบนี้อีกครั้งหนึ่งซึ่งผมก็จะมาพบกับเพื่อนๆ เพื่อที่จะพูดคุยกันถึงหัวข้อ “ความรู้ดีๆ เรื่องประสบการณ์งานคำนวณออกแบบและการก่อสร้าง” นะครับ
ตามที่ผมได้แจ้งไปในโพสต์ครั้งที่แล้วว่าในวันนี้ผมจะขออนุญาตนำเอาตัวอย่างในการคำนวณเกี่ยวกับเรื่องหน่วยแรงเฉือนตามแนวยาว หรือ SHEAR FLOW เพื่อเป็นการทำความเข้าใจให้เห็นภาพแก่น้องวิศวกรท่านนี้รวมถึงเพื่อนๆ ทุกคนได้รับทราบรับชมกันต่อ ซึ่งในวันนี้คงจะเป็นโพสต์สุดท้ายของหัวข้อนี้กันแล้วนะครับ
โดยที่ตัวอย่างในวันนี้จะเป็นกรณีของการที่ผมตั้งใจที่จะสร้างชิ้นส่วนหน้าตัดคานไม้ขึ้นมาหน้าตัดหนึ่งซึ่งก็จะประกอบไปด้วยหน้าตัดไม้ย่อยๆ ทั้งหมด 3 หน้าตัดด้วยกัน ทั้งนี้ผมต้องการที่จะใช้ตะปูให้ทำหน้าที่ในการยึดติดทั้ง 3 ชิ้นส่วนเข้าด้วย ซึ่งประเด็นก็คือ แล้วผมจะทำการยึดติดตะปูด้วยระยะห่างกันเท่าใดดี จึงจะทำให้ตะปูนั้นจะสามารถรับหน่วยแรงเฉือนตามแนวยาวที่เกิดขึ้นได้อย่างเพียงพอ โดยที่ใจความของปัญหาก็คือ
ผมมีหน้าตัดโครงสร้างคานไม้อยู่คานหนึ่งซึ่งก็จะประกอบไปด้วยหน้าตัดไม้ย่อยๆ ทั้งหมด 3 หน้าตัด โดยที่จะมีข้อมูลเรื่องขนาดและระยะต่างๆ ตามรูปที่แสดง ทั้งนี้คานจะต้องทำหน้าที่ในการรับแรงเฉือนค่าสูงสุดเท่ากับ 5000 KGF ดังนั้นหากผมต้องการจะใช้ตะปูขนาด ½” โดยที่ผมจะสมมติว่าตะปู 1 ตัวนั้นจะสามารถรับแรงเฉือนได้เท่ากับ 2000 KGF เราจะมาทำการคำนวณกันว่า ผมจะต้องทำการตอกตะปูดังกล่าวนี้โดยมีระยะห่างกันเท่าใดดี จึงจะทำให้ตะปูนั้นจะสามารถรับหน่วยแรงเฉือนตามแนวยาวที่เกิดขึ้นได้อย่างเพียงพอครับ
ดังนั้นพอเราทราบว่าภายในหนึ่งหน้าตัดนั้นจะประกอบไปด้วยรูปย่อยๆ 3 รูป เราก็จะมาทำการคำนวณหาค่าคุณสมบัติต่างๆ ของหน้าตัดโดยการคำนวณดังต่อไปนี้ครับ
คุณสมบัติของรูปที่ 1 และ 3 นั่นก็คือ ชิ้นส่วนบนสุดและล่างสุด
A1 = A3 = 100/10×20/10
A1 = A3 = 20 CM^(2)
หากอ้างอิงจากตำแหน่งของแกนสะเทินของหน้าตัดค่า Y1 และ Y3 ของชิ้นที่ 1 และ 3 ก็จะมีค่าเท่ากับ
Y1 = Y3 = (100+20+20-20) / ( 2 x 10 )
Y1 = Y3 = 6 CM
คุณสมบัติของรูปที่ 2 นั่นก็คือ ชิ้นส่วนที่อยุ่ตรงกึ่งกลางของหน้าตัด
A2 = 20/10×100/10
A2 = 20 CM^(2)
หากอ้างอิงจากตำแหน่งของแกนสะเทินของหน้าตัดค่า Y2 ของชิ้นที่ 2 ก็จะมีค่าเท่ากับ
Y2 = 0
ในเมื่อเราต้องการที่จะทำการยึดระหว่างชิ้นส่วนบนสุดนั่นก็คือชิ้นส่วนที่ 1 และ ชิ้นส่วนล่างสุดนั่นก็คือชิ้นส่วนที่ 3 ให้เข้ากับชิ้นส่วนที่อยู่ตรงกึ่งกลางซึ่งก็คือชิ้นส่วนที่ 2 ดังนั้นเราก็เพียงแค่ต้องทำการคำนวณหาค่าหน่วยแรงเฉือนตามแนวยาวที่มากที่สุดในชิ้นที่ 1 หรือ 3 ออกมาโดยที่เราจะใช้พื้นที่ A เท่ากับพื้นที่ A1 หรือ A3 ส่วน Y ก็คือระยะ Y1 หรือ Y3 โดยที่เราจะนำเอาค่าทั้งสองนี้ไปทำการคำนวณหาค่าโมเมนต์ของพื้นที่อยู่เหนือหรือใต้แนวที่ต้องการจะทำการคำนวณหาค่าหน่วยแรงเฉือนรอบแกนสะเทิน หรือค่า Q ซึ่งจะมีค่าเท่ากับ
Q = A x Y
Q = A1 x Y1
Q = 20 x 6
Q = 120 CM^(3)
ส่วนค่าโมเมนต์ความเฉื่อย หรือค่า I ของหน้าตัดที่จะใช้ในการแทนค่าลงไปในสมการในการคำนวณหาค่าหน่วยแรงเฉือนตามแนวยาว เราจะต้องทำการคำนวณจากหน้าตัดรวม ซึ่งก็จะสามารถทำการคำนวณออกมาได้ง่ายๆ จาก
I = ∑[I + A x d^(2)]
I = 2 x [ 100/10 x (20/10)^(3) / 12 + 20 x 6^(2) ] + [ 20/10 x (100/10)^(3) / 12 + 20 x 0 ]
I = 1620 CM^(4)
ดังนั้นเราก็จะนำเอาค่าทั้งหมดข้างต้นนี้ไปแทนค่าลงในสมการในการคำนวณหาค่าที่มากที่สุดของหน่วยแรงเฉือนตามแนวยาวต่อ 1 หน่วยความยาว หรือค่า q ได้เท่ากับ
q = V x Q / I
q = 5000 x 120 / 1620
q = 370 KGF / CM
สุดท้ายหากเราทราบอยู่แล้วว่าเราจะใช้ตะปูขนาด ½” โดยที่ผมได้ทำการสมมติเอาไว้ว่า ตะปู 1 ตัวนั้นจะสามารถรับแรงเฉือนได้เท่ากับ 2000 KGF ดังนั้นเราก็จะสามารถทำการคำนวณหาว่าในการตอกตะปูดังกล่าวนี้จะมีระยะห่างสูงสุดได้เท่าใดจาก
S = 2000 / 370
S = 5.34 CM
S = 53.4 MM
ผมก็อาจจะทำการกำหนดลงไปว่า ผมต้องการจะใช้ตะปูขนาด ½” โดยที่ผมจะใช้ระยะห่างในการตอกเท่ากับ 50 MM ซึ่งก็จะน้อยกว่า 53.4 MM ดังนั้นจึงถือว่าระยะห่างดังกล่าวนี้เป็นระยะห่างที่ดีเพียงพอครับ
ผมขอสรุปเป็นรอบสุดท้ายก็แล้วกัน หากว่าหน้าตัดชิ้นส่วนโครงสร้างที่เรานำมาใช้ในการรับกำลังน้ำหนักในแนวดิ่งนั้นไม่ได้มีความเป็นเนื้อเดียวกันอย่างสมบูรณ์ หรือ HOMOGENEOUS ซึ่งเป็นการนำเอาชิ้นส่วนหน้าตัดโครงสร้างเหล็ก 2 ชิ้น มาประกบรวมเข้าด้วยกันเพื่อให้ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างคานจำนวน 1 ชิ้น เราจำเป็นจะต้องทราบว่า รอยต่อระหว่างชิ้นส่วนต่างๆ ที่นำมาประกอบกันนั้นจะมีค่าของหน่วยแรงเฉือนตามแนวยาวที่มีค่ามากที่สุดเท่ากับเท่าใด จากนั้นก็ต้องทำการออกแบบให้วัสดุที่จะนำมาใช้ประสานระหว่างหน้าตัดนั้นๆ ให้มีกำลังเพียงพอในการรับหน่วยแรงเฉือนตามแนวยาวดังกล่าวให้ได้ โดยตัวอย่างของวัสดุที่จะนำมาใช้ประสานระหว่างหน้าตัดก็อย่างเช่น กาว ตะปู รอยเชื่อม สลักเกลียว เป็นต้นนะครับ
ซึ่งหลักในการคำนวณแบบตรงไปตรงมาเลยก็คือ ทำการคำนวณหาค่าแรงเฉือนตามแนวขวางที่ชิ้นส่วนโครงสร้างคานนั้นๆ จะต้องทำหน้าที่แบกรับ หรือค่า V จากนั้นก็ต้องทำการคำนวณหาค่าโมเมนต์ของพื้นที่อยู่เหนือหรือใต้แนวที่ต้องการจะทำการคำนวณหาค่าหน่วยแรงเฉือนรอบแกนสะเทิน หรือค่า Q ซึ่งจะเป็นคุณสมบัติหนึ่งของหน้าตัดที่จะสามารถทำการคำนวณออกมาได้อย่างตรงไปตรงมา จากนั้นก็ทำการคำนวณหาค่าโมเมนต์ความเฉื่อย หรือค่า I พอทำการคำนวณหาทั้ง 3 ค่า ข้างต้นนี้เสร็จก็นำไปแทนค่าลงในสมการในการคำนวณหาค่าของหน่วยแรงเฉือนตามแนวยาวต่อ 1 หน่วยความยาว หรือค่า q ทั้งนี้สมการดังกล่าวก็คือ
q = V x Q / I
ทั้งนี้ค่า q ในสมการข้างต้นนั้นจะมีหน่วยเป็น แรง ต่อ ความยาว ทั้งนี้ก็เพื่อที่เราจะได้ทราบและนำเอาไปทำการออกแบบวิธีการ รวมถึงวัสดุต่างๆ ที่จะนำมาใช้ในการประสานระหว่างหน้าตัดของชิ้นส่วนโครงสร้างนั้นๆ ให้มีกำลังเพียงพอในการรับหน่วยแรงเฉือนตามแนวยาวดังกล่าวให้ได้นั่นเองครับ
ผมคาดหวังไว้ว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านจะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อยและจนกว่าเราจะกลับมาพบกันใหม่นะครับ
#โพสต์ของวันพุธ
#ความรู้เรื่องประสบการณ์งานคำนวณออกแบบและการก่อสร้าง
#ตอบคำถามเกี่ยวกับการคำนวณหาค่าหน่วยแรงเฉือนตามแนวยาวเพื่อนำมาใช้ในการออกแบบหน้าตัดเชิงประกอบ
#ตอนที่3
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
