การคำนวณทางด้านกลศาสตร์โครงสร้าง (STRUCTURAL MECHANICS COMPUTATION หรือ SMC)
หัวข้อในวันนี้จะเกี่ยวข้องกันกับหัวข้อ การคำนวณทางด้านกลศาสตร์โครงสร้าง (STRUCTURAL MECHANICS COMPUTATION หรือ SMC) นะครับ
เพื่อนๆ เคยหรือไม่ครับ ที่ต้องทำการก่อสร้างโครงสร้างเพิ่มเติม (STRUCTURAL EXTENSION) โดยที่เราต้องอาศัยโครงสร้างเดิม (EXISTING STRUCTURE) และอาจพบว่าในหลายๆ ครั้งโครงสร้างเดิมเหล่านั้นไม่สามารถที่จะใช้งานได้เนื่องจากว่าโครงสร้างชิ้นส่วนนั้นๆ มีความแข็งแรงน้อยเกินไป ไม่อาจที่จะรับ นน ที่ต้องเพิ่มเติมขึ้นมาได้ ?
ในวันนี้ผมอยากที่จะขออนุยาตพาเพื่อนๆ ไปรู้จักกับวิธีการๆ หนึ่งในการแก้ปัญหาแบบนี้ นั่นก็คือ การทำโครงสร้าง คานเชิงประกอบเสริมแรง หรือ ในภาษาอังกฤษจะมีชื่อเรียกว่า COMPOSITE REINFORCED BEAM นั่นเองนะครับ
อย่างที่ผมเรียนไปว่า เหตุผลที่เรามักจะต้องทำการเสริมกำลังให้แก่คานที่มีอยู่เดิมนั้นอาจมีหลายสาเหตุด้วยกัน เช่น โครงสร้างเดิมเหล่านั้นไม่สามารถใช้งานได้เนื่องจากมีความแข็งแรงน้อยเกินไป เกิดความเสียหายแก่โครงสร้างเดิมมาก แต่ ก็ไม่สามารถที่จะถอด หรือ ทำการเปลี่ยนคานนั้นๆ ได้ เป็นต้น ซึ่งในหลายๆ ครั้งเลยที่ในการทำงานก่อสร้างคานหนึ่งๆ นั้นเราไม่สามารถที่จะใช้วัสดุเพียงชนิดเดียวได้ เช่น คานเดิมอาจจะทำมาจาก ไม้ ซึ่งมีกำลังไม่สูงมากนัก ดังนั้นการจะทำให้มีกำลังเพิ่มสูงขึ้นก็มีความจำเป็นต้องทำการก่อสร้างให้เป็นคานเชิงประกอบเสริมแรงโดยอาศัยวัสดุที่มีความแข็งแรงมากกว่า เช่น เหล็ก อะลูมิเนียม ทองแดง เป็นต้น โดยอาจทำการเสริมประกับทางด้านบน และ ล่าง หรือ ทางด้านซ้าย และ ด้านขวา เป็นต้นนะครับ
ดังนั้นหลักในการคำนวณและออกแบบคานเชิงประกอบเสริมแรงนั้นมีอยู่ง่ายๆ
(1) เราจะต้องทำการแปลงหน้าตัด (TRANSFORM SECTION) ให้มีคุณสมบัติเดียวกันเสียก่อน เช่น อาจแปลงวัสดุที่มีความอ่อนแอกว่าให้มีค่ากำลังของวัสดุเทียบเท่ากับวัสดุที่มีความแข็งแรงมากกว่า หรือ อาจแปลงวัสดุที่มีความแข็งแรงสูงกว่าให้มีค่ากำลังของวัสดุเทียบเท่ากับวัสดุที่มีความแข็งแรงน้อยกว่าก็ได้ เป็นต้น
(2) จากนั้นก็ทำการวิเคราะห์โครงสร้าง (STRUCTURAL ANALYSIS) เพื่อจะได้ทราบค่าผลตอบสนองที่มีความสำคัญค่าต่างๆ เช่น แรงดัด แรงเฉือน ค่าการโก่งตัวที่เกิดขึ้น เป็นต้น
(3) จากนั้นก็จะทำการวิเคราะห์หน้าตัดที่รับแรง (SECTION ANALYSIS) เพื่อตรวจสอบดูว่าหน้าตัดดังกล่าวนี้มีความสามารถต่อผลตอบสนองที่เกิดขึ้นอย่างไรบ้าง
(4) ในขั้นตอนสุดท้าย คือ ทำการออกแบบรอบต่อระหว่างวัสดุที่ทำการเชื่อมต่อกัน ให้ทุกๆ วัสดุในหนึ่งหน้าตัดนั้นสามารถที่จะถ่าย นน ซึ่งกันและกันได้อย่างสมบูรณ์
เป็นยังไงบ้างครับ ไม่ยากเกินไปนะครับ ?
ยังไงวันพรุ่งนี้ผมจะมาทำการยก ตย ในการคำนวณหน้าตัดเชิงประกอบเสริมแรงให้แก่เพื่อนๆ ทุกๆ คนได้เรียนรู้ไปพร้อมๆ กัน เพื่อนๆ ท่านใดมีความสนใจในหัวข้อดังกล่าวก็สามารถที่จะติดตามได้นะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
