อธิบายค่าต่างๆในสมการ การคำนวณหาค่าระยะค้ำยันทางด้านข้าง

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

หัวข้อในวันนี้จะเกี่ยวข้องกันกับหัวข้อ การออกแบบงานวิศวกรรมโครงสร้าง เหล็ก (STRUCTURAL STEEL ENGINEERING DESIGN หรือ SCE) นะครับ

วันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการอธิบายค่าต่างๆ ในสมการข้างต้นพร้อมกับยก ตย ง่ายๆ ในการคำนวณหาค่าระยะค้ำยันทางด้านข้างแก่เพื่อนๆ ทุกๆ คนนะครับ เพื่อเป้กรไม่เสียเวลาเรามาเริ่มจากค่าแรกกันเลยครับ

 

ค่า ry คือ ค่ารัศมีไจเรชั่นรอบแกน y (RADIUS OF GYRATION)

ค่า Es คือ ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของวัสดุเหล็ก (ELASTIC MODULUS)

ค่า Fy คือ ค่าหน่วยแรงที่จุดครากของวัสดุเหล็ก (YIELD STRESS)

ค่า Fr คือ ค่าหน่วยแรงอัดคงค้าง (RESIDUAL STRESS)

ค่า A คือ ค่าเนื้อที่หน้าตัดของโครงสร้างเหล็กรับแรงดัด (SECTIONAL AREA)

ค่า Z คือ ค่าโมดูลัสพลาสติกรอบแกนหลัก (PLASTIC MODULUS)

ค่า J คือ ค่าคงที่ของการบิด (TORSIONAL CONSTANT)

โดยที่ค่า J นั้นจะมีค่าเท่ากับ [ 2 bf tf^(3) + d tw^(3) ] / 3

 

ค่า bf คือ ระยะความกว้างของช่วงปีกของหน้าตัด

ค่า tf คือ ระยะความหนาของช่วงปีกของหน้าตัด

ค่า d คือ ระยะความลึกของหน้าตัด

ค่า tw คือ ระยะความหนาของช่วงเอวของหน้าตัด

 

ค่า X1 จะมีค่าเท่ากับ π √(Es G J A / 2) / Sx

 

ค่า G คือ ค่าโมดูลัสการเฉือนของวัสดุเหล็ก (SHEAR MODULUS)

ค่า Sx คือ ค่าโมดูลัสอิลาสติกรอบแกนหลัก (ELASTIC MODULUS)

ค่า X2 จะมีค่าเท่ากับ 4 Cw [ Sx / (GJ) ]^(2) / Iy

ค่า Iy คือ ค่าโมเมนต์ความเฉื่อยรอบแกน y (MOMENT OF INERTIA)

ค่า Cw คือ ค่าคงที่ของการบิดเบี้ยว (WARPING CONSTANT)

 

เอาละครับ ผมอธิบายความหมายของคำต่างๆ เสร็จไปเป็นที่เรียบร้อยแล้วนะครับ ต่อมาก็จะมาถึง ตย กันบ้างก็แล้วกันนะครับ

 

ผมมีโครงสร้างเหล็กรับแรงดัดแบบช่วงเดียว (SIMPLE SPAN) ทำจากเหล็ก H-BEAM เกรด SS400 มีขนาดเท่ากับ 350x175x7x11MM โดยที่ความยาวช่วงพาดของชิ้นส่วนจะมีค่าเท่ากับ 5.00 เมตร โดยมีการค้ำยันทางด้านข้างทั้งหมด 3 จุด คือ ที่ตรงจุดรองรับ และ กึ่งกลาง ของช่วงนะครับ โดยที่หน้าตัดเหล็ก H-BEAM นั้นมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้ครับ

 

ry = 3.95 CM

Es = 2.04×10^(6) KSC

G = 77×10^(4) KSC

Fy = 2,400 KSC

Fr = 700 KSC

A = 63.14 CM

Ix = 13,600 CM^(4)

Iy = 984 CM^(4)

Sx = 775 CM^(3)

Z = 775×1.12 = 868 CM^(3)

 

bf = 175 MM = 17.50 CM

tf = 11 MM = 1.10 CM

d = 350 MM = 35.00 CM

tw = 7 MM = 0.70 CM

J = [ 2×17.50×1.10^(3) + 35×0.70^(3) ] / 3

J = 19.53 CM^(4)

 

ค่า Cw สำหรับหน้าตัด H-BEAM จะมีค่าเท่ากับ

 

Cw = Iy d^(2) / 4

Cw = 984×35^(2)/4

Cw = 301,350 CM^(6)

 

X1 = π√(2.04×10^(6)x77x10^(4)x19.53×63.14/2)/775

X1 = 126,153 KSC

 

X2 = 4×301,350x[775/(77×10^(4)x19.53)]^(2)/984

X2 = 3×10^(-6) KSC^(-2)

 

จากข้อมูลที่ให้มาจะพบว่าค่า Lb จะมีค่าเท่ากับ 250 CM นะครับ ดังนั้น

 

Lb = 250 CM

 

จากที่เราทราบว่าพิกัดระยะ Lp นั้นจะมีค่าเท่ากับ 1.76 ry √(Es/Fy) ดังนั้น

 

Lp = 1.76×3.95x√[2.04×10^(6)/2,400]

Lp = 203 CM

 

เรายังทราบด้วยว่าพิกัดระยะ Lr นั้นจะมีค่าเท่ากับ ry X1 √{1+√[1+X2(Fy – Fr)^(2)]} / (Fy – Fr) ดังนั้น

 

Lr = 3.95×126,153x√{1+√[1+3×10^(-6)x(2,400-700)^(2)]}/(2,400-700)

Lr = 594 CM

 

จากการคำนวณจะพบว่าพิกัดของระยะการค้ำยันทางด้านข้างจะออกมาตรงกับกรณีที่ 2 นั่นก็คือ

 

Lp < Lb =< Lr

 

ซึ่งนั่นก็แสดงว่า ระยะการค้ำยันทางด้านข้างของโครงสร้างรับแรงดัดนั้น ไม่เพียงพอ โดยที่โครงสร้างรับแรงดัดของเราจะเกิดรูปแบบของการวิบัติอยู่ในช่วงที่โครงสร้างนั้นไม่เป็นเชิงเส้นอันเนื่องมาจาก LATERAL-TORSIONAL BUCKLING นั่นเองนะครับ

 

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