สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
วันนี้ผมจะขอมาแชร์ความรู้กับเพื่อนๆ ต่อจากโพสต์ของเมื่อวานนะครับ เพราะ มีเพื่อนๆ ท่านหนึ่งถามผมมาว่า เมื่อในโครงสร้างปกติค่าการเสียรูปอันเกิดจากผลของแรงเฉือนจะมีค่าที่น้อยมากๆ เมื่อเทียบกันกับผลที่เกิดจากแรงดัด แล้วเมื่อใดกันที่เราจะต้องคำนึงถึงเรื่อง SHEAR DEFORMATION ในโครงสร้าง ?
จริงๆ แล้วคำถามนี้เป็นคำถามที่ดีนะครับ ผมขอชมเชยผู้ตั้งคำถามนี้ด้วยครับ ดังนั้นในวันนี้ผมจะขออธิบายถึงคำถามข้อนี้พอสังเขปดังนี้นะครับ
หากย้อนอดีตกันสักเล็กน้อย เมื่อตอนที่พวกเราเรียนในวิชาจำพวก ENGINEERING MECHANICS หรือ APPLIED MECHANICS ก็ตามแต่ เราจะได้เรียนในเรื่องหัวข้อ ทฤษฎีของคานรับแรงดัด หรือ BEAM THEORY หากเพื่อนๆ จำได้ เราจะทราบว่าประเภททฤษฎีของเจ้า BEAM นี้จะถูกจำแนกออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ
(1) EULER-BERNOULLI BEAM THEORY
(2) TIMOSHENKO BEAM THEORY
ซึ่งเจ้า EULER-BERNOULLI BEAM THEORY หรือที่เราเรียกันว่า CLASSICAL BEAM THEORY นั่นเอง โดยที่สมมติฐานในการวิเคราะห์ลักษณะของการเสียรูปของคานตามทฤษฎีนี้ คือ การเสียรูปจะเกิดขึ้นในลักษณะที่รูปร้างของหน้าตัด ROTATE ไปเป็น RIGID BODY หรือ หน้าตัดภายใต้การเสียรูปจะมีลักษณะที่เราเรียกว่า NORMAL REMAINS NORMAL
โดยที่ TIMOSHENKO BEAM THEORY จะมีสมมติฐานของทฤษฎี คือ การเสียรูปจะเกิดขึ้นในลักษณะที่รูปร้างของหน้าตัด ROTATE ไปแบบไม่เป็น RIGID BODY หรือ หน้าตัดภายใต้การเสียรูปจะมีลักษณะที่เราเรียกว่า PLANE REMAINS PLANE
ดังนั้นคำตอบของคำถามที่ถามว่า เมื่อใดกันครับที่เราต้องทำการ ACCOUNT ผลจาก SHEAR DEFORMATION เข้าไปด้วย นั่นก็คือ เมื่อเราจะต้องเผชิญกับปัญหา TIMOSHENKO BEAM THEORY นั่นเอง ตย ของ TIMOSHENKO BEAM ก็ได้แก่พวกโครงสร้างคานที่มีความหนาของโครงสร้างคานมากๆ (THICK BEAM) และ โครงสร้างคานที่มีช่วงสั้นๆ แต่ มีความลึกมากๆ (SHORT BEAM)
โดยหากจะยก ตย กันให้เห็นภาพชัดๆ กันไปเลยผมจะขอพูดถึงโครงสร้าง คสล แล้วกันนะครับ เช่น คานลึก (DEEP BEAM) แป้นหูช้าง (CORBEL) เป็นต้น
หากเราสังเกตลักษณะของโครงสร้างพวกนี้เราจะพบว่าโครงสร้างเหล่านี้จะมีค่าสัดส่วนระหว่างช่วงว่างในการรับ นน ภายนอกของคาน ต่อ ระยะความลึกประสิทธิผลของหน้าตัด หรือ สัดส่วน Ln/d หรือ SPAN/DEPTH RATIO ที่น้อยกว่า 5 หรือ สัดส่วนระหว่างระยะการรับแรงเฉือนเนื่องจาก นน บรรทุกภายนอก ต่อ ความลึกประสิทธิผลของหน้าตัด หรือ สัดส่วน a/d หรือ SHEAR SPAN/DEPTH RATIO ที่น้อยกว่า 2 โดยที่
Ln คือ ช่วงว่างในการรับ นน ภายนอกของคาน
a คือ ระยะการรับแรงเฉือนเนื่องจาก นน บรรทุกภายนอก
d คือ ระยะความลึกประสิทธิผลของหน้าตัด
ผมคิดว่าในวันนี้เพื่อนๆ น่าที่จะได้รับความรู้เกี่ยวกับเรื่อง BEAM THEORY กันไปพอสมควรแล้วนะครับ ยังไงหากเพื่อนๆ ท่านใดมีความสนใจ ก็สามารถที่จะศึกษาหาความรู้เพิ่มเติมกันได้จากหนังสือ หรือ TEXT BOOK ทางด้าน ENGINEERING MECHANICS ทั่วๆ ไปได้เลยนะครับ และ ผมหวังเป็นอย่างยิ่งว่าต่อไปนี้เมื่อเพื่อนๆ ต้องไปทำการ ออกแบบ และ วิเคราะห์ หาค่าการเสียรูปของคานที่อาจต้องมีการ ACCOUNT ผลจาก SHEAR DEFORMATION ด้วย เพื่อนๆ เองก็น่าที่จะมีพื้นฐานกันบ้างในระดับหนึ่งแล้วนะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN
