สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
วันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการโพสต์และแชร์ความรู้เกี่ยวกับเรื่อง ความรู้ทางด้านงานออกแบบที่เกี่ยวข้องกันกับการทำงานทางด้านวิศวกรรมโครงสร้างเชิงพลศาสตร์ต่างๆ มาฝากเพื่อนๆ ทุกคนนะครับ
วันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการอธิบายถึงเรื่องการคำนวณหา STIFFNESS MATRIX ของโครงสร้างต่อเนื่องจากในสัปดาห์ที่แล้ว ทั้งนี้ก็เพื่อเป็นพื้นฐานให้แก่เพื่อนๆ เวลาที่ผมพาทำการแก้ปัญหาในการวิเคราะห์โครงสร้างของอาคารเมื่ออยู่อาคารนั้นๆ ตกอยู่ภายใต้แรงกระทำแบบพลศาสตร์นะครับ
โดยในครั้งที่แล้วผมได้อธิบายจบไปแล้วถึงเรื่องที่มาที่ไปของ STIFFNESS MATRIX ของ BEAM ELEMENT ซึ่งวันนี้ผมจะขอกล่าวถึงกรณีที่เราสนใจเฉพาะค่าการเสียรูปทาง “ด้านข้าง” ของโครงสร้างอาคาร เมื่อเป็นเช่นนี้ก็จะทำให้ค่า STIFFNESS MATRIX ของเรานั้นจะสามารถทำการลดรูปลงไปได้ ซึ่งวันนี้ผมจะมาทำสรุปให้แก่เพื่อนๆ รับทราบกันว่าเมื่อถูกลดรูปลงไปแล้ว หน้าตาของเจ้า LATERAL STIFFNESS MATRIX ของอาคารของเรานั้นจะออกมามีหน้าตาเป็นเช่นใด
เริ่มต้นจากการพิจารณาค่า LATERAL FLOOR STIFFNESS ของโครงสร้างกันก่อน ซึ่งก็จะขึ้นอยู่กับประเภทและลักษณะของ BOUNDARY CONDITIONS ของจุดรองรับของโครงสร้าง โดยผมจะขออนุญาตยกตัวอย่างกรณีของจุดรองรับจำนวน 2 แบบด้วยกัน โดยจะเริ่มจากกรณีที่จุดรองรับที่ฐานของโครงสร้างนั้นเป็นแบบยึดหมุนหรือ PINNED SUPPORT ก่อน หากเป็นเช่นนี้เราจะทำการแทนค่า k ด้วย 3(Ec)(Ic)/(Lc)^(3) หรืออาจเขียนให้อยู่ในรูปของสมการได้ว่า
k = ∑kp
โดยที่
kp = 3(Ec)(Ic)/(Lc)^(3)
ต่อมาก็คือกรณีที่จุดรองรับที่ฐานของโครงสร้างนั้นเป็นแบบยึดแน่นหรือ FIXED SUPPORT ก่อน หากเป็นเช่นนี้เราจะทำการแทนค่า k ด้วย 12(Ec)(Ic)/(Lc)^(3) หรืออาจเขียนให้อยู่ในรูปของสมการได้ว่า
k = ∑kf
โดยที่
kf = 12(Ec)(Ic)/(Lc)^(3)
ต่อมาก็คือ การรวมนำเอาค่า LATERAL FLOOR STIFFNESS ทั้งหมดมาทำการเขียนให้อยู่ในรูปของ LATERAL STIFFNESS MATRIX เพียงเท่านี้ก็เป็นอันเสร็จเรียบร้อยนะครับ
ทั้งนี้ผมก็ขอให้เพื่อนๆ ได้ดูรูปประกอบคำอธิบาย ก็น่าจะทำให้เข้าใจได้ง่ายยิ่งขึ้นและหากทำการพิจารณาจากรูปแล้วก็จะเห็นได้ว่าวิธีในการรวมค่า LATERAL STIFFNESS MATRIX ของอาคารนั้นจะสามารถทำได้ไม่ยากเย็นอะไรเลย ผมว่าเรามาดูตัวอย่างง่ายๆ กันสักหนึ่งข้อก็แล้วกันนะครับ
จากรูปจะเห็นได้ว่าผมมีอาคารที่มีช่วงทั้งหมด 2 ช่วง มีขนาดความสูงเท่ากับ 2 ชั้น โดยที่อาคารแห่งนี้มีจุดรองรับเป็นแบบยึดแน่นและมีความสูงของแต่ละชั้นที่เท่าๆ กันเท่ากับ h จงทำการเขียนค่า LATERAL STIFFNESS MATRIX ของอาคารหลังนี้ออกมา
เริ่มต้นจากการคำนวณค่าค่า LATERAL FLOOR STIFFNESS ของอาคารกันก่อน สำหรับอาคารหลังนี้ซึ่งจะมีจุดรองรับเป็นแบบยึดแน่นก็จะทำให้ค่า k นั้นมีค่าเท่ากับ
k1 = k2 = ∑kf
k1 = k2 = (2)(12)(Ec)(Ic)/(Lc)^(3)
k1 = k2 = (24)(Ec)(Ic)/(Lc)^(3)
ต่อมาก็คือเราจะต้องทำการคำนวณหาค่าสัมประสิทธิ์แต่ละตัวที่อยู่ภายใน LATERAL STIFFNESS MATRIX ออกมา ซึ่งก็อาจจะเริ่มต้นจากค่า K11 กันก่อนก็ได้นะครับ
k11 = k1 + k2
k11 = (24)(Ec)(Ic)/(Lc)^(3) + (24)(Ec)(Ic)/(Lc)^(3)
k11 = (48)(Ec)(Ic)/(Lc)^(3)
ต่อมาสำหรับค่า k22 ก็จะมีค่าเท่ากับ
k22 =k2
k22 = (24)(Ec)(Ic)/(Lc)^(3)
และสุดท้ายก็คือค่า k12 และ k21 ซึ่งก็จะเท่ากับ
k12 = k21 = -k1
k12 = k21 = -(24)(Ec)(Ic)/(Lc)^(3)
จากนั้นเราก็เพียงแค่นำเอาค่าสัมประสิทธิ์ทุกๆ ตัว เริ่มตั้งแต่ค่า k11 k12 k21 และ k22 ที่ได้คำนวณเอาไว้ข้างต้น นำไปใส่รวมกันไว้ใน LATERAL STIFFNESS MATRIX ก็จะทำให้เราได้คำตอบที่ต้องการออกมาเป็นที่เรียบร้อยแล้วละครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
#การออกแบบวิศวกรรมโครงสร้างต้านทานแรงกระทำจากแผ่นดินไหว
#ทำการอธิบายและยกตัวอย่างถึงเรื่องการสร้างStiffnessMatrixตอนที่สาม
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
