สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกท่าน
วันนี้ผมมีคำหนึ่งคำจะมาอธิบายให้เพื่อนๆ ได้เข้าใจกันนะครับ ซึ่งผมเชื่อเหลือเกินว่าเพื่อนหลายๆ ท่านคงจะรู้จักและอาจทราบความหมายและความสำคัญของคำๆ นี้กันดีอยู่แล้วครับ
คำๆ นี้คือ MODULAR RATIO หรือค่า n นั่นเองครับ
เราจะพบค่าๆ นี้ในวิชาต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับวิชาทางด้านงานกลศาสตร์และการออกแบบ เช่น กลศาสตร์ของวัสดุ การออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก การออกแบบโครงสร้างเหล็ก การออกแบบหน้าตัดผสม เป็นต้น
ค่า MODULAR RATIO ก็คือ อัตราส่วนระหว่างค่า YOUNG MODULUS ของวัสดุ 2 วัสดุ โดยที่ค่าๆ นี้เป็นตัวแปรไร้หน่วย ซึ่งที่เราพบบ่อยที่สุดเลยก็คือ ค่าอัตราส่วนของค่า YOUNG MODULUS ระหว่างวัสดุ เหล็ก และ คอนกรีต ส่วนค่า YOUNG MODULUS เพื่อนๆ คงจะทราบกันดีนะครับก็คือค่าอัตราส่วนระหว่างค่ากำลังต่อค่าความเครียดที่จุดๆ หนึ่งที่วัสดุนั้นๆ ยังมีสภาวะเป็นเชิงเส้นอยู่ เช่น ในวัสดุจำพวกเหล็ก ได้แก่ค่า กำลังที่จุดคราก ต่อ ค่าควาเครียดที่จุดคราก เป็นต้น
สาเหตุที่เราสนใจค่าๆ นี้เพราะในการคำนวณหน้าตัดแปลงต่างๆ เราจำเป็นต้องทำให้วัสดุที่มีค่า YOUNG MODULUS แตกต่างกันนั้นมีความแข็งแรงเทียบเท่ากันเสียก่อน เช่น จากในรูปเป็นแผนภูมิเส้นที่แสดงถึงสัดส่วนระหว่างความเค้นและความเครียดของ เหล็ก และ คอนกรีต โดยจะเห็นได้ว่า เหล็กนั้นมีค่า YOUNG MODULUS ที่สูงกว่าของคอนกรีตมาก (โดยประมาณ 8 ถึง 10 เท่า) เป็นต้น
มาถึง ตย ในการคำนวณค่า MODULAR RATIO กันบ้างนะครับ
จงคำนวณหาค่า MODULAR RATIO ระหว่างเหล็กเกรด SS400 ต่อ คอนกรีตชั้นคุณภาพ C280/320 นะครับ
ค่า Fy ของเหล็กเกรด SS400 เท่ากับ 2400 ksc
ค่า YOUNG MODULUS ของเหล็กชั้นคุณภาพนี้จะมีค่าเท่ากับ
Es = 2.04×10^(6) ksc
คอนกรีตชั้น C280/320 จะมีค่า fc’ เท่ากับ 280 ksc และมีค่า fcu เท่ากับ 320 ksc
ค่า YOUNG MODULUS จะมีค่าเท่ากับ
Ec = 15100 SQRT(fc’) = 15100 SQRT (280) = 252670 ksc
เราสามารถคำนวณหาค่า MODULAR RATIO ได้
n = Es / Ec = 2.04×10^(6) / 252670 = 8.07 ~ 8
จากข้อความข้างต้นอาจสามารถสรุปได้ง่ายๆ ว่าอัตราส่วนระหว่างค่า YOUNG MODULUS ระหว่าง 2 วัสดุนี้จะมีค่าต่างกันเท่ากับ 8 เท่า
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากพี่แขก และ เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN
