ข้อสอบในวิชา THEORY OF STRUCTURES

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

พบกันอีกเช่นเคยในวันบ่ายจันทร์แบบนี้โดยที่หัวข้อในวันนี้ผมจะมาเฉลยคำตอบในการสอบใบประกอบวิชาชีพในระดับภาคีวิศวกรที่ดำเนินการภายใต้การกำกับดูแลของสภาวิศวกรนะครับ

ในวันนี้จะเป็นข้อสอบในวิชา THEORY OF STRUCTURES นะครับ โดยที่ข้อสอบข้อนี้มีรายละเอียดของถามว่า

ข้อที่ 36
จงคำนวณหาขนาดและประเภทของแรงตามแนวแกน (AXIAL FORCES) ในชิ้นส่วน BE และชิ้นส่วน DE ของโครงข้อหมุน (TRUSS) ABCDE ดังแสดงในรูป

เฉลย
สิ่งที่เราควรทำเมื่อเจอปัญหาแบบนี้ คือ เราควรที่จะต้องมองให้ออกเสียก่อนว่าโครงสร้างนั้นๆ จะสามารถที่จะทำการวิเคราะห์โครงสร้างได้โดยวิธี อย่างง่าย หรือ อย่างยาก ในปัญหาข้อนี้ก็เช่นกัน หากเราทำการตรวจสอบหาค่าดัชนีของความยากในการวิเคราะห์ (DEGREE OF DETERMINACY) หากเราให้ค่า J คือ จำนวนของจุดต่อ (NODE) ค่า B คือ จำนวนของชิ้นส่วนโครงถัก (NUMBERS OF BAR ELEMENT) และ ค่า R คือ จำนวนของแรงปฏิกิริยาที่จุดรองรับ

เราจะพบว่าเรามีค่าแรงที่เราทราบค่า (KNOWN DATA) อยู่ทั้งหมดเท่ากับ

2J = 2×5 = 10

และเรามีค่าแรงที่เราไม่ทราบค่า (UNKNOWN FORCES) อยู่ทั้งหมดเท่ากับ

B + R = 7 + 3 = 10

ซึ่งค่าดัชนีของความยากในการวิเคราะห์สามารถที่จะหาได้จากการที่เรานำ ค่าแรงที่เราไม่ทราบค่า ลบกันกับ ค่าแรงที่เราทราบค่า ซึ่งจะมีค่าเท่ากับ ศูนย์ นั่นเอง ดังนั้นปัญหาข้อนี้เราจึงสามารถที่จะทำการวิเคราะห์ได้ด้วยวิธีการ อย่างง่าย เพราะฉะนั้นเราก็สามารถที่จะอาศัยสมการสมดุลในการวิเคราะห์โครงสร้างได้โดยที่ไม่จำเป็นต้องอาศัยวิธีการใดๆ ที่มีความยุ่งยากเลย

ดังนั้นในเมื่อเราต้องการที่จะทราบค่าแรงปฏิกิริยาที่จุด E เราก็จะทำการ TAKE MOMENT รอบจุด D และ ลักษณะพิเศษอีกอย่างหนึ่งในการวิเคราะห์โครงสร้างโครงถัก คือ เราควรที่จะดูให้ออกด้วยว่า ณ จุดต่อใดบ้างที่จะมีแรงในชิ้นส่วนรอบๆ จุดต่อนั้นๆ เท่ากับ ศูนย์ (ZERO FORCE NODE) ซึ่งในปัญหาข้อนี้ก็ คือ ที่จุดต่อ A และ C นะครับ

ซึ่งนั่นก็จะส่งผลทำให้แรงในชิ้นส่วน AE AB BC และ CD นั้นมีค่าเท่ากับ ศูนย์ นั่นเองนะครับ

ดังนั้นเราจะเริ่มทำการคำนวณเพื่อวิเคราะห์โครงสร้างข้อนี้โดยการคำนวณหาค่าแรงปฏิกิริยาที่จุดรองรับก่อนนะครับ

∑M@D = 0 (CLOCKWISE DIRECTION IS +)

4V@E – (500)(3) = 0
4V@E – 1500 = 0
4V@E = +1500
V@E = +1500/4
V@E = +375 kg (↑)

จากนั้นเราก็สามารถที่จะอาศัยวิธีการจุดต่อ (METHOD OF JOINT) กับจุดต่อ E เพื่อหาแรงภายในของชิ้นส่วนต่างๆ ที่อยู่รอบๆ ได้แล้ว ซึ่งผลก็คือผลรวมของ แรงใน แนวดิ่ง และ แนวราบ นั้นจะต้องอยู่ในสภาวะสมดุล นั่นก็คือสำหรับแรงในแนวดิ่ง แรงในชิ้นส่วน บน ต้องมีค่าเท่ากับแรงในชิ้นส่วน ล่าง เพราะฉะนั้นแรงในชิ้นส่วน BE จะต้องเป็น แรงอัด และ ก็จะมีค่าเท่ากับ แรงปฏิกิริยา ที่จุด E ซึ่งมีค่าเท่ากับ 375 kg สำหรับแรงในแนวราบ แรงในชิ้นส่วนทาง ขวามือ ต้องมีค่าเท่ากับแรงในชิ้นส่วนทาง ซ้ายมือ เพราะฉะนั้นแรงในชิ้นส่วน ED ก็จะมีค่าเท่ากับแรงในชิ้นส่วน AE ซึ่งมีค่าเท่ากับ 0 kg

ดังนั้นคำตอบในข้อนี้ คือ ข้อที่ 3 นั่นเองครับ

ข้อคิดท้ายเฉลย
ข้อสอบข้อนี้มีความต้องการที่จะทดสอบดูว่า วิศวกร ที่เป็นผู้มาทำข้อสอบข้อนี้จะมี ไหวพริบ และ ความรู้ เกี่ยวกับการวิเคราะห์ระบบโครงสร้างโครงถัก มาก หรือ น้อย เพียงใดนะครับ

ข้อแนะนำท้ายเฉลย
หากผมจะให้คำแนะนำในการทำข้อสอบข้อนี้ ผมคิดว่าน้องๆ ไม่ควรที่จะเสียเวลาสำหรับคำถามข้อนี้มากกว่า 5 นาทีนะครับ มิเช่นนั้นอาจจะทำข้อสอบโดยรวมทั้งหมดไม่ทันได้นะครับ

ยังไงผมก็ขอเป็นกำลังใจให้น้องๆ วิศวกรทุกๆ คนที่กำลังเตรียมตัวที่จะสอบใบประกอบวิชาชีพทุกๆ คนด้วยนะครับ และ หากน้องๆ ท่านใดมีคำถามเกี่ยวกับข้อสอบใบประกอบวิชาชีพที่อาจจะยัง ติดขัด หรือ อาจจะไม่ทราบถึงหลักในการคำนวณ ผมก็ขอรบกวนให้ทำการแจ้งเข้ามาที่เพจได้เลยนะครับ ผมจะค่อยๆ ทำการทยอยนำมาเฉลยและตอบให้แก่น้องๆ ทุกๆ คนต่อไปครับ

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