คำแนะนำเกี่ยวกับการคำนวณค่า PARAMETER
ค่าที่จะต้อง INPUT นั้นมีหลายตัว และ เมื่อวานผมได้เริ่มต้นทำการอธิบายวิธีการ INPUT วัสดุที่เป็นคอนกรีตไปแล้ว ในวันนี้ผมจึงอยากที่จะขออนุญาตอธิบายต่อด้วยค่า PARAMETER ของวัสดุที่เป็นเหล็ก (STEEL) กันบ้างก็แล้วกันนะครับ
ก่อนอื่นเลยนะครับเราจำเป็นที่จะต้องทราบเสียก่อนว่า เหล็ก นั้นสามารถจำแนกออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ ได้แก่
1. เหล็กที่ใช้ในงานโครงสร้าง เหล็กรูปพรรณ
2. เหล็กที่ใช้ในงานโครงสร้าง คสล
ซึ่งตัวแปรสำคัญที่สุดของเหล็กทั้งสองประเภทเลยก็คือค่า Fy สำหรับเหล็กที่ใช้ในงานโครงสร้าง เหล็กรูปพรรณ และ ค่า fy สำหรับเหล็กที่ใช้ในงานโครงสร้าง คสล ซึ่งค่าทั้งสองก็คือ ค่ากำลังดึงที่จุดคราก ซึ่งในที่นี้ผมจะให้หน่วยของค่าๆ นี้เท่ากับ ksc หรือ กิโลกรัมต่อ ตร.ซม. นะครับ
ค่าต่อมาก็คือค่า Fu สำหรับเหล็กที่ใช้ในงานโครงสร้าง เหล็กรูปพรรณ และ ค่า fu สำหรับเหล็กที่ใช้ในงานโครงสร้าง คสล ซึ่งค่าทั้งสองก็คือ ค่ากำลังดึงประลัย ซึ่งในที่นี้ผมจะให้หน่วยของค่าๆ นี้เท่ากับ ksc หรือ กิโลกรัมต่อ ตร.ซม. นะครับ
ค่า Es หรือ ค่าโมดูลัสความยืดหยุ่น ของเหล็กนั้นจะมีค่าสูงกว่าและจะมีลักษณะที่แตกต่างออกไปจากวัสดุคอนกรีตค่อนข้างมากเลยนะครับ เพราะ ค่าๆ นี้ค่อนข้างที่จะมีค่าคงที่สำหรับเหล็กทุกๆ เกรดเลยนะครับ และ จะไม่ได้ขึ้นกับค่ากำลังของเหล็กแต่ละเกรดด้วยครับ
ค่าต่อมาก็คือค่า v หรือ ค่าอัตราส่วนปัวซองต์ นะครับ สำหรับวัสดุคอนกรีตค่า v จะมีค่าโดยประมาณเท่ากับ 0.3 นะครับ ซึ่งค่าๆ นี้เป็นตัวแปรไร้มิติ หรือ ไม่มีหน่วยนั่นเองนะครับ
ค่าต่อมาก็คือค่า Gs หรือ ค่าโมดูลัสการเฉือน โดยที่ค่า Gs นี้จะเหมือนกับในวัสดุคอนกรีตนะครับ คือ ค่าๆ นี้จะเป็นค่าที่ขึ้นกับค่า Es และ v นะครับ ซึ่งสามารถคำนวณได้จาก
Gs = Es/2(1+v)
เป็นไงบ้างครับ คงจะไม่ยากจนเกินไปนะครับ เอาเป็นว่าเรามาดู ตย สั้นๆ กันดีกว่านะครับ เพื่อนๆ จะได้มี ตย ในการคำนวณค่า PARAMETER นี้ด้วยกันนะครับ
ดูรูปที่ 1 ที่ผมแนบมาด้วยประกอบ ตย ข้อนี้กันได้นะครับ โดยเหล็กที่ใช้ใน ตย ข้อนี้เป็นงานโครงสร้าง เหล็กรูปพรรณ นะครับ ผมทำการกำหนดให้ค่า Fy นั้นมีค่าเท่ากับ 2,500 ksc และจะให้ค่า v นั้นเท่ากับ 0.30 นะครับ
ปล ในบ้านเราจะใช้เหล็กรูปพรรณเกรด SS400 ที่จะเทียบเท่ากับเหล็กเกรด A36 โดยที่ค่า Fy ที่กำหนดไว้ในเกรด A36 จะมีค่าเท่ากับหรือไม่เกิน 2,500 ksc ซึ่งจะต่างออกไปจากเกรด SS400 ที่ มอก กำหนดให้มีค่าเท่ากับหรือไม่เกิน 2,400 ksc ดังนั้นใน ตย ที่ผมนำมาแสดงนี้ผมกำหนดให้เป็นเหล็กเกรด A36 นะครับ
ดังนั้นค่า Es หรือ ค่าโมดูลัสยืดหยุ่น โดยปกติของเหล็กนั้นจะอยู่ที่ 2×10^(5) MPa ซึ่งในที่นี้ผมจะให้หน่วยของค่าๆ นี้เท่ากับ ksc หรือ กิโลกรัมต่อ ตร.ซม. นะครับ ดังนั้นหากทำการแปลงหน่วยระหว่าง MPa ให้เป็น ksc คือ ทำการคูณค่าข้างต้นด้วย 10.1945096 จะได้ 2,038,901.92 ksc
Es = 2,038,901.92 ksc
จะสังเกตได้ว่าค่า Es ที่คำนวณได้นั้นก็จะมีคำตอบที่ตรงกับที่แสดงในรูปนะครับ ต่อมาคือการคำนวณค่า Gs กันนะครับ
Gs = 2,038,901.92/2(1+0.3) = 784,193.04 ksc
จะสังเกตได้ว่าค่า Gs ที่คำนวณได้นั้นก็จะมีคำตอบที่ตรงกับที่แสดงในรูปนะครับ
ดูรูปที่ 2 ที่ผมแนบมาด้วยประกอบ ตย ข้อนี้กันได้นะครับ โดยเหล็กที่ใช้ใน ตย ข้อนี้เป็นงานโครงสร้าง คสล บ้างนะครับ ผมทำการกำหนดให้ค่า fy นั้นมีค่าเท่ากับ 4,000 ksc ซึ่งก็เหล็กเกรด SD40 นั่นเองนะครับ
เพื่อนๆ จะเห็นได้ว่าค่า fy และ fu ที่เราทำการ INPUT เข้าไปในโปรแกรมนั้นจะมีค่าเท่ากับ 4,000 ksc และ 5,700 ksc ตามลำดับ แต่ จะสังเกตเห็นได้อีกว่าที่ 2 ช่องล่าง คือ fye หรือ EXPECTED YIELD STRENGTH และ fue หรือ EXPECTED TENSILE STRENGTH ด้วยนะครับ เพื่อนๆ สงสัยมั้ยครับว่าทั้ง 2 ค่านี้คืออะไร ?
ประเด็นๆ นี้จะมีความเกี่ยวข้องกันกับการออกแบบโครงสร้างให้สามารถที่จะต้านทานต่อแรงกระทำจากแผ่นดินไหว (SEISMIC DESIGN) นะครับ โดยที่ค่า fye คือ ค่ากำลังดึงที่จุดครากที่เราทำการคาดหมายว่าเหล็กนั้นจะมี ส่วนค่า fue คือ ค่ากำลังดึงประลัยที่เราทำการคาดหมายว่าเหล็กนั้นจะมี นะครับ สาเหตุที่ต้องมีค่า 2 ค่านี้เป็นเพราะว่า ในการทำงานจริงๆ นั้นทางผู้ผลิตมักจะทำการผลิตวัสดุจำพวกนี้ให้มีค่ากำลังจริงๆ ที่สูงกว่าค่ากำลังระบุ ด้วยเหตุผลว่าต้องการที่จะป้องกันการถูก REJECT กลับจากทางลูกค้า หากว่าภายหลังจากที่ได้นำส่งสินค้าแก่ลูกค้าที่หน้างานแล้วทางลูกค้านำ ตย เหล็กนี้ไปทดสอบแล้วค่ากำลังนั้นเกิดต่ำกว่าเกณฑ์ ดังนั้นจะทำให้ค่ากำลังที่ใช้นั้นมีค่าที่ไม่ผ่าน
ซึ่งเหมือนกับที่ผมได้อธิบายถึงบ่อยๆ ไปก่อนหน้านี้ว่าในโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กนั้นเราจำเป็นที่จะต้องทำการคำนึงถึงสภาวะความสมดุล (EQUILIBRIUM) ของจุดต่อระหว่างคานและเสา (BEAM-COLUMN JOINT) ด้วยนะครับ ทั้งนี้ก็เพื่อที่จะทำการตรวจสอบดูว่าการออกแบบของเรานั้นเป็นไปตามหลักการของเสาแข็งคานอ่อน (STRONG COLUMN-WEAK BEAM CONCEPT) หรือไม่นะครับ
โดยที่ค่า fye และค่า fue ในโปรแกรม ETABS นี้ยังถูกนำไปใช้สร้างคุณสมบัติของจุดต่อชนิดหมุนได้ (HINGED JOINT) โดยอัตโนมัติสำหรับจุดต่อชนิดหมุนได้แบบ P-M2-M3 และ P-M อีกด้วยนะครับ
ด้วยเหตุนี้เองจึงทำให้เราต้องเข้าใจพฤติกรรมนี้ว่าค่า fy ที่จะนำมาใช้นั้นจำเป็นที่จะต้องเป็นค่า fye ซึ่งจะมีความสอดคล้องกันกับสภาวะจริงๆ ของเหล็กเสริม ซึ่งในสภาวะจริงตามที่ผมได้อธิบายไปแล้วนั้นค่าๆ นี้มักที่จะมีค่าที่สูงกว่าค่า fy ที่มีค่าเป็นค่ากำลังระบุเสมอนะครับ
ดังนั้นในมาตรฐานการออกแบบ FEMA 356 ได้ให้คำแนะนำไว้ว่าให้เราทำการคูณค่า fye และค่า fue นี้ด้วยค่าตัวคูณเพิ่มค่าซึ่งมีค่าเท่ากับ 1.10 หรือ พูดง่ายๆ ก็คือ ทำการเผื่อค่าตัวคูณกำลังส่วนเกิน (OVER STRENGTH FACTOR) ไว้เท่ากับร้อยละ 10 หรือ 10% นั่นเองนะครับ
ดังนั้นการคำนวณหาค่า fye นั้นสามารถทำได้ง่ายๆ โดยการคูณค่ากำลังส่วนเกินกับค่า fy ซึ่งจะมีค่าเท่ากับ
fye = 4,000×1.10 = 4,400 ksc
จะสังเกตได้ว่าค่า fye ที่คำนวณได้นั้นก็จะมีคำตอบที่ตรงกับที่แสดงในรูปนะครับ ต่อมาคือการคำนวณค่า fue กันบ้างนะครับ โดยที่การคำนวณค่า fye นั้นก็สามารถทำได้ง่ายๆ โดยการคูณค่ากำลังส่วนเกินกับค่า fu ซึ่งจะมีค่าเท่ากับ
fue = 5,700×1.10 = 6,270 ksc
ผมอยากที่จะทิ้งท้ายไว้ตรงนี้นิดนึงนะครับว่าประเด็นเรื่องการคูณค่ากำลังส่วนเกินสำหรับในบ้านเราการที่เราใช้ค่าๆ นี้เท่ากับ 1.10 นั้นอาจที่จะไม่เหมาะสมก็เป็นได้นะครับ ยังไงผมขอให้พวกเราทำการคำนวณออกแบบโดยอ้างอิงจากที่มาตรฐานการออกแบบจริงๆ ในบ้านเรานั้นมีการกำหนดให้ใช้ ไม่ว่าจะเป็นมาตรฐานที่ออกโดย กรมโยธาธิการ หรือ วสท ก็ได้นะครับ ทั้งนี้เพราะว่าผู้ผลิตวัสดุเหล็กในต่างประเทศนั้นเค้ามีเทคโนโลยีที่รุดหน้าไปมากแล้ว ดังนั้นการที่เค้ากำหนดให้ทำการเผื่อค่านี้ไว้เท่ากับแค่ 10% จึงอาจที่จะมีความเหมาะสมแล้ว เพราะ ผลจากการทำงานวิจัยในบ้านเมืองเค้านั้นออกมาเป็นเช่นนั้น ในทำนองเดียวกันนะครับ เราเองก็ควรที่จะรับฟังข้อกำหนดจากหน่วยงานต่างๆ ตามที่ผมได้ยก ตย ไปแล้วข้างต้นด้วย เพราะ หน่วยงานเหล่านี้เองก็มีการทำงานวิจัยเกี่ยวกับเรื่องนี้เช่นกันนะครับ และ มีโอกาสสูงมากที่ในบ้านเรานั้นจะใช้ค่าตัวคูณค่ากำลังส่วนเกินนี้ที่มีค่าแตกต่างกันออกไปจากเมืองนอก
ในโอกาสหน้าหากผมมีโอกาส ผมอยากที่จะขออนุญาตมาพูดถึงเรื่อง ค่าตัวคูณค่ากำลังส่วนเกิน ที่มีการกำหนดโดยมาตรฐานต่างๆ ที่มีการใช้งานในบ้านเมืองของเรากันบ้างนะครับ เพื่อนๆ ท่านใดสนใจก็สามารถที่จะติดตามกันได้ครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆน้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ref : https://www.facebook.com/bhumisiam
BSP-Bhumisiam
ผู้ผลิตรายแรก SPUN MICRO PILE
1) ได้รับมาตรฐาน มอก. มาตราฐาน397-2524 เสาเข็ม Spun Micro Pile
2) ผู้ผลิต Spun Micro Pile ที่ได้รับ Endorsed Brand รับรองคุณภาพมาตราฐาน จาก SCG
3) ผู้นำระบบ Computer ที่ทันสมัยผลิต เสาเข็ม Spun Micro Pile
4) ลิขสิทธิ์เสาเข็ม Spun Micro Pile
5) เทคโนโลยีการผลิต จากประเทศเยอรมันนี
6) ผู้ผลิต Spun Micro Pile แบบ “สี่เหลี่ยม”
7) การผลิตคอนกรีตและส่วนผสม ใช้ Program SCG-CPAC
เสาเข็ม สปันไมโครไพล์ ช่วยแก้ปัญหาได้เพราะ
1) สามารถทำงานในที่แคบได้
2) ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะทางเสียง
3) หน้างานสะอาด ไม่มีดินโคลน
4) สามารถรับน้ำหนักได้ 20-40 ตัน/ต้น
5) สามารถตอกชิดกำแพง ไม่ก่อให้โครงสร้างเดิมเสียหาย
สนใจติดต่อสินค้า เสาเข็ม ไมโครไพล์ (Micropile)
สปันไมโครไพล์ (Spun MicroPile) มาตรฐาน มอก.
ติดต่อ สายด่วน โทร :
081-634-6586
082-790-1447
082-790-1448
082-790-1449
ID LINE :
LINE ID1 = bhumisiam
LINE ID2 = 0827901447
LINE ID3 = 0827901448
LINE ID4 = bsp15
บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด
http://www.ไมโครไพล์.com
#Micropile
#SpunMicropile
#ไมโครไพล์
#สปันไมโครไพล์
#เสาเข็มไมโครไพล์
#เสาเข็มสปันไมโครไพล์
