แขนงวิชา THEORY OF STRUCTURES หรือ ทฤษฎีโครงสร้าง

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

วันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการโพสต์และแชร์ความรู้เกี่ยวกับเรื่อง การเตรียมตัวสอบเพื่อที่จะได้ใบประกอบวิชาชีพวิศวกรโยธา มาฝากเพื่อนๆ ทุกคนนะครับ

โดยที่คำถามที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ในวันนี้จะอยู่ในแขนงวิชา THEORY OF STRUCTURES หรือ ทฤษฎีโครงสร้าง นะครับ

คำถามข้อนี้คือคำถามข้อที่ 21 โดยที่มีใจความของปัญหาข้อนี้มีดังนี้

คานตัวใดที่ไม่มีเสถียรภาพ ?

ผมเชื่อว่าหลายๆ ครั้งที่ผ่านมาที่ผมได้ทำการแก้ปัญหาการวิเคราะห์ในเรื่องของเถียรภาพของคานโดยการแทนค่าลงไปในสมการตรวจสอบเสถียรภาพ ก็น่าที่จะใช้แก้ปัญหาในลักษณะนี้ได้อยู่แล้ว ซึ่งกติกาในการดูว่าโครงสร้างของเรานั้นมีสถานะเป็นแบบใดนั้นเราจะต้องตรวจสอบว่าค่า DEGREE OF INDETERMINACY หรือ DI นั้นเป็นอย่างไรนะครับ เริ่มจาก

 

ค่า DI จะมีค่าเท่ากับ จำนวนของตัวที่ไม่ทราบค่า หรือ UNKNOWN ลบกันกับ จำนวนของตัวที่ทราบค่า หรือเขียนง่ายๆ ได้ว่า

DI = UNKNOWN – KNOWN

 

หากว่าค่า DI = 0 นั่นแสดงว่าโครงสร้างคานนั้น มีเสถียรภาพ และ สามารถที่จะทำการคำนวณหาคำตอบได้ด้วยวิธีทางสถิตศาสตร์อย่างง่ายได้

หากว่าค่า DI > 0 นั่นแสดงว่าโครงสร้างคานนั้น มีเสถียรภาพ และ ไม่สามารถที่จะทำการคำนวณหาคำตอบได้ด้วยวิธีทางสถิตศาสตร์อย่างง่ายได้

หากว่าค่า DI < 0 นั่นแสดงว่าโครงสร้างคานนั้น ไม่มีเสถียรภาพ

 

ดังนั้นก่อนอื่น ผมจะขออนุญาตแสดงวิธีการที่หนึ่ง นั่นก็คืออาศัยการที่เราจะทำการแทนค่าลงไปในสมการตรวจสอบเสถียรภาพให้แก่เพื่อนๆ ได้ดูกันก่อนนะครับ

ข้อที่ 1

เริ่มต้นจากจำนวนของค่าที่เราไม่ทราบ หรือ UNKNOWN VALUES ก่อนซึ่งได้แก่ค่า R หรือ REACTIONS ซึ่งมีจำนวนทั้งหมดเท่ากับ 5 สมการ ดังนั้นค่าของ UNKNOWN VALUES จะเท่ากับ 5

ตามมาด้วยจำนวนของค่าที่เราทราบอยู่แล้วบ้าง หรือ KNOWN VALUES บ้างซึ่งได้แก่ค่า EQ.EQ. หรือ EQUILIBRIUM EQUATION ทั้งหมดเท่ากับ 3 สมการ และ ค่า C หรือ INTERNAL HINGE ทั้งหมดเท่ากับ 1 สมการ ดังนั้นค่าของ KNOWN VALUES จะเท่ากับ 4

เพราะฉะนั้นเรามีตัวที่ ไม่ทราบค่า มากกว่า ตัวทราบค่า ค่า DI จึงมีค่าเท่ากับ 1 และนั่นจะส่งผลทำให้โครงสร้างชุดนี้เป็นโครงสร้างคานที่ มีเสถียรภาพ และ ไม่สามารถที่จะทำการคำนวณหาคำตอบได้ด้วยวิธีทางสถิตศาสตร์อย่างง่ายได้

 

ข้อที่ 2

เริ่มต้นจากจำนวนของค่าที่เราไม่ทราบ หรือ UNKNOWN VALUES ก่อนซึ่งได้แก่ค่า R หรือ REACTIONS ซึ่งมีจำนวนทั้งหมดเท่ากับ 4 สมการ ดังนั้นค่าของ UNKNOWN VALUES จะเท่ากับ 4

ตามมาด้วยจำนวนของค่าที่เราทราบอยู่แล้วบ้าง หรือ KNOWN VALUES บ้างซึ่งได้แก่ค่า EQ.EQ. หรือ EQUILIBRIUM EQUATION ทั้งหมดเท่ากับ 3 สมการ และ ค่า C หรือ INTERNAL HINGE ทั้งหมดเท่ากับ 1 สมการ ดังนั้นค่าของ KNOWN VALUES จะเท่ากับ 4

เพราะฉะนั้นเรามีตัวที่ ไม่ทราบค่า มากกว่า ตัวทราบค่า ค่า DI จึงมีค่าเท่ากับ 0 และนั่นจะส่งผลทำให้โครงสร้างชุดนี้เป็นโครงสร้างคานที่ มีเสถียรภาพ และ สามารถที่จะทำการคำนวณหาคำตอบได้ด้วยวิธีทางสถิตศาสตร์อย่างง่ายได้

 

ข้อที่ 3

เริ่มต้นจากจำนวนของค่าที่เราไม่ทราบ หรือ UNKNOWN VALUES ก่อนซึ่งได้แก่ค่า R หรือ REACTIONS ซึ่งมีจำนวนทั้งหมดเท่ากับ 5 สมการ ดังนั้นค่าของ UNKNOWN VALUES จะเท่ากับ 6

ตามมาด้วยจำนวนของค่าที่เราทราบอยู่แล้วบ้าง หรือ KNOWN VALUES บ้างซึ่งได้แก่ค่า EQ.EQ. หรือ EQUILIBRIUM EQUATION ทั้งหมดเท่ากับ 3 สมการ และ ค่า C หรือ INTERNAL HINGE ทั้งหมดเท่ากับ 1 สมการ ดังนั้นค่าของ KNOWN VALUES จะเท่ากับ 4

เพราะฉะนั้นเรามีตัวที่ ไม่ทราบค่า มากกว่า ตัวทราบค่า ค่า DI จึงมีค่าเท่ากับ 2 และนั่นจะส่งผลทำให้โครงสร้างชุดนี้เป็นโครงสร้างคานที่ มีเสถียรภาพ และ ไม่สามารถที่จะทำการคำนวณหาคำตอบได้ด้วยวิธีทางสถิตศาสตร์อย่างง่ายได้

 

ข้อที่ 4

เริ่มต้นจากจำนวนของค่าที่เราไม่ทราบ หรือ UNKOWN VALUES ก่อนซึ่งได้แก่ค่า R หรือ REACTIONS ซึ่งมีจำนวนทั้งหมดเท่ากับ 5 สมการ ดังนั้นค่าของ UNKOWN VALUES จะเท่ากับ 5

ตามมาด้วยจำนวนของค่าที่เราทราบอยู่แล้วบ้าง หรือ KNOWN VALUES บ้างซึ่งได้แก่ค่า EQ.EQ. หรือ EQUILIBRIUM EQUATION ทั้งหมดเท่ากับ 3 สมการ และ ค่า C หรือ INTERNAL HINGE ทั้งหมดเท่ากับ 3 สมการ ดังนั้นค่าของ KOWN VALUES จะเท่ากับ 6

เพราะฉะนั้นเรามีตัวที่ ทราบค่า มากกว่า ตัวที่ไม่ทราบค่า ค่า DI จึงมีค่าออกมาเท่ากับ -1 (ลบหนึ่ง) และนั่นจะส่งผลทำให้โครงสร้างชุดนี้เป็นโครงสร้างคานที่ ไม่มีเสถียรภาพ

หากเพื่อนๆ ต้องเจอกับปัญหาแบบนี้และยังพบว่า วิธีการข้างต้นนั้นอาจจะยังคงมีความ ยุ่งยาก และ ซับซ้อน มากจนเกินไปอยู่ ผมก็จะขออนุญาตนำเสนอวิธีการที่สอง นั่นก็คือ การเขียนแผนภาพการเสียรูป

โดยที่วิธีการนี้ค่อนข้างที่จะง่ายมากๆ นั่นก็คือให้เราทำการเขียนแผนภาพการเสียรูปของโครงสร้างออกมาก่อน (เหมือนกันกับที่ผมได้แสดงเอาไว้ให้ดู)

จากนั้นให้เราลองสังเกตดูว่า โครงสร้างจะเกิดการหมุน หรือ ROTATE รอบๆ จุดรองรับที่เป็นแบบ HINGE และ ROLLER หรือ INTERNAL HINGE หรือไม่ ?

หากว่า ไม่เกิด การหมุนรอบตำแหน่งดังกล่าว นั่นก็แสดงว่าโครงสร้างของเรานั้น มีเสถียรภาพ แต่ หากว่า เกิด การหมุนรอบตำแหน่งดังกล่าว นั่นก็แสดงว่าโครงสร้างของเรานั้น ไม่มีเสถียรภาพ นะครับ

 

ดังนั้น จากทั้ง 2 วิธีการข้างต้นคำตอบของปัญหาข้อนี้ก็คือข้อที่ 4 นั่นเองครับ

 

ข้อคิดท้ายเฉลย

ข้อสอบข้อนี้มีความต้องการที่จะทดสอบดูว่า วิศวกร ที่เป็นผู้มาทำข้อสอบข้อนี้จะมี ไหวพริบ และ ความรู้ เกี่ยวกับการวิเคราะห์โครงสร้างของระบบของโครงสร้างคาน 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

#การเตรียมตัวสอบเพื่อที่จะได้ใบประกอบวิชาชีพวิศวกรโยธา

#ทฤษฎีโครงสร้าง

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