Category Archives: Blog

การออกแบบการเชื่อมเหล็ก และมาตรฐานการออกแบบ ตามมาตรฐาน ASD vs. LRFD สำหรับวิศวกรโยธาแล้ว สิ่งสำคัญในการออกแบบ คือ การพิจารณากำลังของการต่อโครงสร้าง ไม่ว่าจะเป็น งานเชื่อม หรือ งานขันด้วยน๊อตสกรู แต่ก่อนจะไปถึงการพิจารณา “กำลัง” หรือ capacity หรือ resistance ซึ่ง นำไปพิจารณาเทียบกับ load ซึ่งหาก resistance มากกว่า load ที่เราคาดการณ์ไว้ มันก็ไม่วิบัติ อันนี้ถูกใช่ไหมครับ ปัญหาคือ เรามีรูปแบบ ของการพิจารณา load vs. resistance อยู่สองรูปแบบ ที่นำมาซึ่งความสับสนเสมอ รูปแบบแรก เป็นรูปแบบ โบร่ำโบราณ ทาง วิศวกรโครงสร้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง งานโครงสร้างเหล็ก เราเรียกว่า allowable stress design หรือ ASD (ทางคอนกรีต เขาเรียกว่า working stress […]

ย้อนกลับไปในสมัยปริญญาตรี เราเรียน – วิธีการออกแบบในแง่ของ philosophy ของการคำนวณด้วย วิธี ASD และ LRFD – การออกแบบคาน (กรณีที่มีการยึดรั้งทางด้านข้างอย่างสมบูรณ์ เช่นการเอาพื้นมารั้งไม่ให้คานบิด) รับแรงดัด และรับแรงเฉือน รวมไปจนถึงการออกแบบคานคอมโพสิท ที่มีวัสดุอื่นมาประกอบด้วย (ใช้เยอะนะครับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตอนเอาพื้นมายึดติดกับคาน) – การออกแบบเสา ทั้งพฤติกรรม elastic buckling และ inelastic buckling – การออกแบบการต่อโครงสร้าง (พื้นฐาน) ทั้งข้อต่อรับแรงเฉือน รับแรงดึง และ รับโมเมนต์ – ฯลฯ แต่ในระดับที่สูงกว่าปริญญาตรี เขาลงลึกกันเพิ่มเติมไปอีกนะครับ อย่างเช่นการออกแบบคาน จะมีการพิจารณาในกรณีที่ การยึดรั้งทางด้านข้างมีไม่เพียงพอ เช่น การเอาคานตัวริม มารับน้ำหนักจากบันไดเหล็ก (นึกภาพว่าคานมารับ point load จาก คานรับบันได หรือ อาจรับ tension member ที่ไปรับ […]

การออกแบบ end-plate moment connection ใน AISC2003 เรื่อง Extended End-Plate Moment Connections: Seismic and Wind Applications (Second Edition) ได้ระบุว่าใช้วิธี Yield Line Theory เป็นทฤษฏีอ้างอิงเพื่อการคำนวณหาความแข็งแรงของ column flange และ end plate ว่ามีกำลังรับน้ำหนักเพียงพอหรือไม่นะครับ . ซึ่งข้อกำหนดต่างๆจะถูกระบุไว้ 8 ข้อ เพื่อเป็นแนวทางในการปฏิบัติเพื่อการออกแบบดังในรูปที่ 1 ครับ . โดยสิ่งที่เราต้องทำการตรวจสอบ 4 อย่างหลักๆคือ 1. ค่าความต้านทานโมเมนต์ของ connection 2. ความแข็งแรงของ end plate 3. ความแข็งแรงของ bolt connection 4. ความแข็งแรงของ column flange . […]

หลายๆท่านน่าจะคุ้นเคยกันดีนะครับสำหรับการใช้งาน end plate connection (โดยเฉพาะท่านที่ก่อสร้างหรือออกแบบอาคารที่ทำเป็นโกดังหรือโรงงาน) วันนี้เลยอยากพูดถึงคอนเซปคร่าวๆของ connection ชนิดนี้หน่อยครับ . โดยทั่วไปแล้วรูปแบบของการต่อ End plate moment connection จะมี 1. การต่อแบบคานเข้าด้วยกัน (splice plate connection) 2. การต่อคานเข้ากับเสา (beam-to-column) ซึ่งจะแบ่งออกแบเป็น 2 ชนิดคือ 1. Flush end-plate connection ลักษณะการใช้งาน >> จะใช้กับโครง frame ที่รับแรงทางด้านข้างน้อยๆ (light lateral loadings) หรือใช้กับบริเวณที่เป็น inflection point ของโครงที่เป็นทรงจั่ว 2. extended end-plate connection ลักษณะการใช้งาน >> จะใช้ในการทำ connection แบบ beam-to-column โดยจะมีรูปร่างหน้าตาประมาณ 3 รูปแบบครับ […]

Bolting and Welding จากมาตรฐาน AISC360 Chapter J: Design of connections ได้มีการกำหนดข้อจำกัดของการใช้ bolt ร่วมกับ weld ใน ข้อกำหนดทั่วไป หัวข้อที่ 8 (General provision) ว่า เขาไม่ให้คำนวณกำลังรับแรงของ bolt และ weld ใน connection เดียวกัน ว่ารับแรงร่วมกันนะครับ เช่น ลองนึกถึงข้อต่อที่เป็นหูช้างแล้วมี bolt 6 ตัว ที่เรามีกาารเชื่อมขอบของหูช้างเข้ากับเสา … ซึ่งเราอาจคำนวณ กำลังรับน้ำหนักของ bolt ได้ 50 ตัน และ ของ weld ได้ 60 ตัน … แต่เราไม่สามารถบอกได้ว่า ข้อต่อหูช้างของเรานี้ มีกำลังรับน้ำหนัก 50 + 60 […]

การออกแบบแผ่นเหล็กรองใต้เสาที่รับโมเมนต์และแรงอัดตามแนวแกน (Design of steel column base plate for eccentricities) การออกแบบแผ่นเหล็กรองใต้เสาที่รับทั้งโมเมนต์และแรงอัดในเวลาเดียวกันนั้น เราจะใช้การวิเคราะห์ที่เรียกว่าการวิเคราะห์แบบอิลาสติกครับ โดยที่สมมติว่าหน่วยแรงกดที่เกิดขึ้นใต้แผ่นเหล็กกระจายแผ่เป็นแบบเชิงเส้นซึ่งสามารถหาได้จากการรวมผลที่เกิดจากแรงอัดและโมเมนต์เข้าด้วยกัน . การออกแบบความกว้างและความยาวของแผ่นเหล็กเราจะใช้วิธี Trial & Error ครับ เพื่อเช็คว่าหน่วยแรงกด (bearing stress) ของฐานรองรับ เช่น ตอม่อคอนกรีต มีค่าไม่เกินกว่ามาตรฐานที่กำหนดไว้ ส่วนความหนาของแผ่นเหล็กก็จะพิจารณาจากโมเมนต์ดัดตรงหน้าตัดวิกฤต (0.8bf) ซึ่งส่วนที่เลยออกมาจากช่วงหน้าตัดวิกฤตจะมีพฤติกรรมเหมือนคานยื่นนะครับ (ตามรูปที่ 2) . ถ้าเราสมมติให้ความกว้างของแผ่นเท่ากับ B และความยาวเท่ากับ N ซึ่งจะต้องรับแรงอัด P และโมเมนต์ M แล้ว หน่วยแรงที่เกิดขึ้นจะมีค่าเท่ากับ >>> fpmax = P/BN + 6M/BN^2 และ fpmin = P/BN – 6M/BN^2 ซึ่งค่า fpmax […]

โดยปกติแล้วโครงสร้าง PEB จะประกอบ และติดตั้งด้วยการใช้สลักเกลียว (Bolt) นะครับ เพราะฉะนั้นมาพูดถึงเรื่องมาตรฐานในบ้านเรากันสักนิดครับ ทราบกันไหมครับ ว่า มอก. บ้านเราไม่ได้มีการทำมาตรฐานของบ้านเราขึ้นมาเอง แต่ มอก. บ้านเราใช้การ “แนบ” มาตรฐาน bolt ของ ISO มาอ้างอิงเป็นมาตรฐาน มอก. แบบที่เรียกว่า “เหมือนกันทุกประการ หรือ identical” กันเลยทีเดียว ทำไม มอก. ถึงทำเช่นนี้ … ให้คาดเดา คงเป็นไปได้ว่า – สินค้าพวกนี้ ต้องมีมาตรฐานมารองรับ เพราะเป็นสินค้าที่ต้องการการตรวจสอบ เพื่อให้เกิดความปลอดภัยแก่ผู้บริโภค  – ด้วยบ้านเรา ยังไม่เคยมีการจัดทำมาตรฐานมาก่อน หากจะทำเป็นมาตรฐาน ต้องมีการดำเนินการในสายงานวิชาการ มีการทำประชาพิจารณ์ มีการยกร่าง และประกาศใช้ในราชกิจจานุเบกษา (ทำให้เป็นทางการ ตามขั้นตอน) ซึ่งต้องใช้เวลา และงบประมาณค่อนข้างสูง – แต่ถ้าจะอ้างอิงมาตรฐานเมืองนอก เช่น ISO หรือ ASTM […]

การออกแบบโครงสร้าง PEB จะอ้างอิงข้อกำหนดของ Load combinations จาก 2006 IBC (International Building Code) ซึ่งระบุไว้ว่า อาคาร และโครงสร้างอื่นๆ จะต้องถูกออกแบบให้สามารถต้านทานน้ำหนักบรรทุกรวม (load combinations) ได้ ซึ่งน้ำหนักบรรทุกรวมที่นำมาใช้ จะต้องมีการพิจารณาแรงแผ่นดินไหว และแรงลมเข้าไปด้วย ตามที่ได้ระบุไว้ใน Code นี้ โดยน้ำหนักบรรทุกรวมแต่ละกรณีจะต้องถูกนำมาคิด และเลือกค่าที่มากที่สุดมาใช้ในการวิเคราะห์โครงสร้างนั่นเอง Load combinations จะมีความแตกต่างกันระหว่างการออกแบบด้วยวิธี LRFD และ ASD ซึ่งถ้าออกแบบด้วยวิธี LRFD จะมีการใช้ตัวคูณเพิ่มเข้าไปในแรงต่างๆ เพราะว่า LRFD จะมองว่า Load มีความผันผวน และความผันผวนของ Load แต่ละชนิดจะไม่เท่ากัน มีลักษณะการกระจายตัว ไม่เหมือนกัน และจะส่งผลต่อโครงสร้างไม่เท่ากัน โดย Load combination ของวิธี LRFD (สำหรับประเทศไทยนะครับ … ขอตัดพวก S […]