สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
วันนี้ผมจะมาตอบคำถามของน้องท่านหนึ่งที่ผมติดเค้าไว้นานแล้วนะครับ นั่นก็คือเรื่องการวิเคราะห์โครงสร้างโดยวิธีการวาง PATTERN LOAD
เพื่อนๆ หลายๆ คนคงจะสงสัย หรือ อาจไม่เคยได้ยินคำๆ นี้ใช่มั้ยครับ ?
คำว่า PATTERN LOAD นั้นหมายถึงรูปแบบการจัดวาง นน บรรทุกจรให้ได้ค่าแรงดัดสำหรับการออกแบบค่าสูงสุดในการวิเคราะห์โครงสร้างนั่นเองครับ
พอผมทำการอธิบายมาถึงจุดๆ นี้คงจะมีเพื่อนๆ หลายๆ คนที่สงสัยว่าตลอดชีวิตการทำงานออกแบบมิเคยต้องทำการวิเคราะห์โครงสร้างในลักษณะที่ต้องทำ PATTERN LOAD เลย แล้วทำไมโครงสร้างยังคงอยู่ได้ ?
ผมขอตอบแบบนี้นะครับ เป็นเพราะว่าผลของ นน บรรทุกจรที่เพื่อนๆ ทำการออกแบบนั้นยังไม่ถึงขั้นที่จะเข้าข่ายว่ามีผลอย่างมีนัยยะสำคัญต่อการวิเคราะห์โครงสร้างนั่นเองครับ
โดยในลักษณะปกติของโครงสร้างจะประกอบไปด้วยแรงในแนวดิ่ง 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ นน บรรทุกคงที่ และ นน บรรทุกจร ซึ่งชื่อก็บอกอยุ่แล้วนะครับว่า นน บรรทุกคงที่นั้น ผู้ออกแบบสามารถที่จะคาดเดาปริมารได้ค่อนข้างแน่นอน และ นน ประเภทนี้จะอยู่ในโครงสร้างเกือบจะตลอดชีวิตของโครงสร้างเลย ซึ่งแตกต่างออกไปสำหรับกรณีของ นน บรรทุกจร ที่จะคากเดาปริมาณที่แน่นอนได้ยาก เพราะ นน ประเภทนี้จะมาๆ ไปๆ ไม่คงที่ สูงบ้าง ต่ำบ้าง และ บางครั้งก็อาจจะมีค่าสูงกว่าที่ออกแบบไว้ก็มี
ด้วยประการฉะนี้เอง ในการออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก โดยวิธีกำลัง (STRENGTH DESIGN) จึงได้กำหนดให้ใช้ LOAD COMBINATION สำหรับโครงสร้างคอนกรีตไว้ที่
1.4DL + 1.7LL
โดยจะเห็นได้ว่า ค่าตัวคูณสำหรับ นน บรรทุกคงที่จะเท่ากับ 1.4 และ ค่าตัวคูณสำหรับ นน บรรทุกจรจะเท่ากับ 1.7 และ สำหรับการออกแบบโครงสร้างเหล็กรูปพรรณโดยวิธีเพิ่มค่า นน บรรทุก (LRFD) จึงได้กำหนดให้ใช้ LOAD COMBINATION สำหรับโครงสร้างเหล็กไว้ที่
1.2DL + 1.6LL
จะเห็นได้ว่า ค่าตัวคูณสำหรับ นน บรรทุกคงที่จะเท่ากับ 1.2 และ ค่าตัวคูณสำหรับ นน บรรทุกจรจะเท่ากับ 1.6 โดยสาเหตุที่การออกแบบโครงสร้างเหล็กนั้นมีตัวคูณเพิ่มค่า นน บรรทุกที่น้อยกว่าดครงสร้างคอนกรีตเพราะ CODE มองว่าความระมัดระวังในการใช้งานของโครงสร้างทั้ง 2 ประเภทนี้จะเกิดขึ้นไม่เท่ากัน รวมไปถึงค่ากำลังสำรองของโครงสร้างทั้ง 2 ประเภทนี้ก็จะมีไม่เท่ากันด้วยครับ
หลักการง่ายๆ ที่ผมจะขอแนะนำให้ใช้สำหรับการทำ PATTERN LOAD มีด้วยกัน 4 ข้อดังนี้นะครับ (ผมขออธิบายโดยใช้รูปที่แนบมาด้วยประกอบนะครับ)
(1) ทำการพิจารณา นน บรรทุกที่ถ่ายมาลงคาน ABCDE ของเราก่อนนะครับว่า นน บรรทุกคงที่ และ นน บรรทุกจร เป็นเท่าใด ? โดยหากค่าอัตราส่วน นน บรรทุกจร ต่อ นน บรรทุกคงที่มีค่าไม่เกิน 3/4 ก็ไม่จำเป้นต้องทำการคำนวณ PATTERN LOAD ก็ได้นะครับ เพราะว่าจะไม่ส่งผลต่อการวิเคราะห์ดครงสร้างอย่างมีนัยยะสำคัญนั่นเอง
(2) กระจาย นน บรรทุกคงที่ให้เต็มในทุกๆ ช่วงคาน
(3) หากเราต้องการค่าแรงดัดแบบบวก (POSITIVE MOMENT) ค่าสูงสุดในคานช่วงใด ก็ให้ทำการวาง นน บรรทุกจรไปบนคานช่วงนั้น และ ทำการเว้นว่างไว้สำหรับคานช่วงถัดไป
(4) หากเราต้องการค่าแรงดัดแบบลบ (NEGATIVE MOMENT) ค่าสูงสุดในคานช่วงใด ก็ให้ทำการวาง นน บรรทุกจรคร่อมไประหว่างคานช่วงนั้นและคานช่วงถัดไป
ในวันพรู่งนี้ผมจะขอมาอธิบายปัญหาข้อนี้โดยการยก ตย จริงๆ ประกอบด้วย เพื่อนๆ สามารถติดตามกันได้นะครับ
ADMIN JAMES DEAN
