สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่านนะครับ
ในวันนี้ผมจะมาขยายความภาพๆ หนึ่งที่พวกเราหลายๆ คนคงจะพบเห็นได้บ่อยๆ ในหน้า ENGINEERING PAGE ต่างๆ มาสักพักแล้ว จะขาดไปก็เพียงแต่คำอรรถาธิบายถึงรายละเอียดต่างๆ ของภาพเท่านั้น ก็เหมือนเดิมนะครับ วันนี้ผมจะมาให้คำอธิบายเพิ่มเติมแก่เพื่อนๆ ให้ได้รับทราบกันนะครับ
(ในภาพ HAND OUT นี้ (รูปที่ 1) จะประกอบด้วยภาพการทำงานโครงสร้าง บันได คสล ทั้งในแบบ 2 มิติ และ 3 มิติ นะครับ)
ก่อนอื่นผมต้องขอกล่าวชื่นชมคน SKETCH HAND OUT ตัวนี้ก่อนนะครับ ว่าทำออกมาได้ดีมากๆ และไม่อยากให้เพื่อนๆ เข้าใจผิดว่าผมเป็นพวกขวางโลกอะไรที่มือไม่พายเอาเท้าราน้ำประมาณนั้น แต่ที่ผมต้องชี้แจงก็เพียงเพราะแค่กังวลไปว่าเพื่อนๆ จะแชร์กันจนลืมคำนึงถึงว่าข้อเท็จจริงในการพิจารณารูปๆ นี้คืออะไร มีประเด็นอะไรบ้าง และเราควรต้องสนใจอะไรในการออกแบบบันได คสล กันนะครับ
ประการแรก (1) เรื่องการกำหนดให้ BOUNDARY CONDITION ให้เป็น HINGED ซึ่งมีหลายๆ คนบอกว่าเป็น SEMI RIGID SUPPORT คือ จะเป็น FIXED ก็ไม่ใช่ HINGED ก็ไม่เชิง กล่าวคือ เป็น SPRING SUPPORT นั่นเอง
ผมขออธิบายแบบนี้แล้วกันนะครับว่าสาเหตุที่ผู้เขียนรูปๆ นี้ทำการกำหนดให้เป็น HINGED ก็เพราะว่า การออกแบบด้วย CONCEPT นี้จะถือได้ว่าเป็นการออกแบบโดยวิธีการประมาณการด้วยค่าสูงสุด (MAXIMUM CASE) ซึ่งจะต้องพิจารณาทั้งค่าโมเมนต์ในกรณีทั้ง POSITIVE และ NEGATIVE (เพียงแต่ในรูปไม่ได้มีการเขียนแบบจำลองสำหรับกรณี NEGATIVE MOMENT นั่นเองครับ)
ทั้งนี้เราต้องทำการออกแบบเหล็กเสริมที่ BOTTOM FIBER เพื่อต้านทาน POSITIVE MOMENT (มีค่าเท่ากับ MAXIMUM STATIC MOMENT IN BEAM = W L^(2) / 8 ) ให้มีค่าสูงสุด และสาเหตุที่ตรงบริเวณปลายของ SUPPORT มีค่า NEGATIVE MOMENT (มีค่าเท่ากับ MAXIMUM FIXED END MOMENT IN BEAM = W L^(2) / 12 ) ก็เพื่อการเผื่อเอาไว้ในกรณีที่คาน คสล ที่ปลายมีค่า TORSIONAL STIFFNESS ที่มากและได้รับการเสริมเหล็ก STIRRUP และ LOGITUDINAL BARS ที่มากเพียงพอและสามารถที่จะถ่าย MOMENT ไปได้
ดังนั้น ข้อผิดพลาด (หากจะถือเป็นข้อผิดพลาดนะครับ) ก็คือ การที่ไม่ได้มีคำอธิบายว่าทำไมที่บริเวณปลายนี้ถึงมีค่า NEGATIVE MOMENT เกิดขึ้น ทั้งๆ ที่ SUPPORT นี้ควรจะมีค่าการ RESTRAINED = 0 คือยอมให้เกิด ROTATION ได้ทำให้มีค่า END MOMENT มีค่าเท่ากับ 0 นั่นเองครับ
ประการต่อมา (2) ก็คือ ในการวาง MATHEMATICAL MODEL ดังรูป ผมเข้าใจว่าผู้เขียนมีเจตนาอยากจะให้ผู้อื่นเห็นว่าตนได้ทำการจำลองโครงสร้างจาก CONFIGURATION ของบันไดจริงๆ ซึ่ง หากเป็นเช่นนั้นจริงเพื่อนๆ ลองดูซิครับว่ามีอะไรหายไป? นั่นก็คือ ความสูงของตัวบันได และ LATERAL REACTION ที่อาจเกิดขึ้นใน SUPPORT นั่นเองครับ ซึ่งผมก็เข้าใจนะครับ ว่าผู้เขียนไม่ได้มีเจตนาจะไม่ใส่หรืออะไร (เพราะสำหรับกรณีนี้ค่า LATERAL REACTIONS = 0) เพียงแต่ไม่ได้มองว่าจะมีนัยยะสำคัญอะไรที่จะต้องแสดงเท่านั้นเอง
เอาเป็นว่าเพื่อนๆ ก็อย่าลิมประเด็นนี้นะครับ เวลาที่จะจำลองโครงสร้างแบบนี้ หากต้องการเขียน REACTIONS เหมือนในรูปจริงๆ เราสามารถที่จะเขียนแบบจำลองให้เป็น SINGLE BEAM STRUCTURE ได้เลยครับ ทั้งนี้เพื่อการป้องกันการเข้าใจผิดกันนะครับ จากทั้งสองข้อข้างต้นผมไม่ได้มีเจตนาจะกล่าวโทษผู้ทำ HAND OUT นี้นะครับ ขอแค่เราบรรดาเพื่อนๆ พี่ๆ น้องๆ ได้แลกเปลี่ยนความเห็นเชิงวิศวกรรมร่วมกันเท่านั้นเองครับ
(ในตอนท้าย (รุปที่ 2) ผมยังได้ทำ ตย ให้ดูนะครับว่าทำไมเวลาที่ทำการวิเคราะห์โครงสร้างคานที่มีระนาบเอียง ที่มี SUPPORT ทั้ง 2 ด้านเป็น HINGED (มี DEGREE OF INDETERMINACY = 1 DEGREE) ค่า LATERAL REACTION จึงมีค่าเท่ากับ 0 ครับ)
เนื่องด้วยเหตุนี้เองจึงเป็นสาเหตุว่าทำไมระยะความสูงของโครงสร้างบันไดที่ทำการวิเคราะห์นี้จึงไม่มีความจำเป็นจะต้องทราบก็สามารถทำการวิเคราะห์โครงสร้างได้ครับ
ก็หวังเป็นอย่างยิ่งว่าความรู้ที่ผมนำมาฝากเพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชนต่อตัวท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN
