สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
เนื่องจากในหลายวันก่อนผมได้โพสต์ความรู้เกี่ยวกับเรื่องการจำลองโครงสร้างของเสาเข็มโดยใช้ CONCEPT ในการจำลองคุณสมบัติของชั้นดินต่างๆ เป็นแบบ SOIL SPRING ซึ่งกรณีนี้จะเหมาะสำหรับกรณีที่ดินนั้นค่อนข้างที่จะมีความอ่อนตัวมากนั่นเอง จากนั้นได้มีน้องวิศวกรท่านหนึ่งที่หลังไมค์มาถามผมเกี่ยวกับเรื่องการจำลองฐานรองรับแบบ SPRING สำหรับการวิเคราะห์โครงสร้างแบบอื่นๆ บ้างละ หากโปรแกรมที่ใช้ในการวิเคราะห์โครงสร้างไม่สามารถที่จะ ASSIGN เป็น SPRING ได้โดยตรงจะทำอย่างไรครับ ?
วันนี้ผมจะมาตอบคำถามของน้องท่านนี้ให้ได้ทราบกันนะครับ โดยปัญหาที่ผมจะยก ตย สำหรับกรณีนี้ก็คือ การจำลอง INTERMEDIATE BRACING ในกรณีที่ทำการออกแบบโครงสร้างเหล็กอแบบ 2 มิติ นั่นเองครับ
จากรูปที่แนบมาด้วยนะครับ จะเห็นได้ว่าหากทำการจำลองจุดรองรับเป็น PINNED จะทำให้พฤติกรรมที่ออกมาไม่ตรงกับความเป็นจริง เพราะการที่ COMPRESSION FLANGE จะเกิดการโก่งเดาะรอบๆ INTERMEDIATE BRACING ได้นั้นจะต้องเกิดค่า Pcr ขนาดมหาศาลมากถึงจะให้เกิดการโก่งเดาะได้ในลักษณะแบบนี้
ดังนั้นหากต้องการจะให้พฤติกรรมจริงๆ ของโครงสร้างนั้นใกล้เคียงกับการจำลองตัวโครงสร้าง เราต้องให้ตัว COMPRESSION FLANGE สามารถเกิดการโก่งเดาะได้ตลอดช่วงความยาวของ MAIN SUPPORT โดยที่ตัว INTERMEDIATE BRACING จะทำหน้าที่ยึดรั้งไม่ให้ COMPRESSION FLANGE นั้นเกิดการโก่งเดาะได้นั่นเอง
คิดว่าน้องน่าที่จะพอเข้าใจได้นะครับ มาถึงคำตอบเรื่องวิธีในการจำลองฐานรองรับแบบ SPRING กันบ้างนะครับ
ผมขอแนะนำให้ใช้ CONCEPT เหมือนที่ผมเคยแนะนำไปนะครับ คือ ถ้าเราทราบค่า STIFFNESS ของ SPRING ให้เราทำการแปลงค่าๆ นี้ให้เป็น AXIAL MEMBER โดยที่อาศัยคุณสมบัติของโครงสร้างตามกฎของ HOOK นั่นเอง จากที่เราทราบว่า
δ = PL/AE
และเราทราบว่า
k = P/δ
ดังนั้น
k = P AE/PL = AE/L
มาดู ตย การคำนวณกันเลยนะครับ ผมขอสมมติค่า STIFFNESS ของ SPRING ให้มีค่าเท่ากับ 200 T/cm จงหาคุณสมบัติของชิ้นส่วนที่จะนำมาใช้จำลองโครงสร้างฐานรองรับของโครงสร้างๆ นี้
เริ่มจากกำหนดค่าคงที่ก่อนนะครับ ผมจะให้ใช้ความยาวของชิ้นส่วนเท่ากับ 1 m หรือ 100 cm และ ใช้ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นเท่ากับ 2×10^(6) ksc เราก็จะเหลือค่าคงที่อีก 1 ตัวที่ต้องคำนวณนะครับ จาก
k = AE/L
A = kL/E = 200x1000x100/2×10^(6) = 10 cm^(2)
ดังนั้นเวลาที่เราจำลองโครงสร้างเราก็ทำการกำหนดให้ชิ้นส่วนมีความยาวเท่ากับ 100 cm และ วัสดุมีค่าโมดูลัสยืดหยุ่นเท่ากับ 2×10^(6) ksc และ ค่า GROSS SECTIONAL AREA ของหน้าตัดเราก็ใส่ให้มีค่าเท่ากับ 10 cm^(2) เพียงเท่านี้ก็จะทำให้จุดรองรับของโครงสร้างๆ นี้มีค่าเทียบเท่ากับการใส่จุดรองรับให้มีลักษณะเป็น SPRING ที่มีค่า STIFFNESS เท่ากับ 200 T/cm แล้วนั่นเองครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN
