Mechanics of Materials (กลศาสตร์ของวัสดุ)
Tags :
การโก่งเดาะ หรือ buckling เป็นพฤติกรรมที่เกิดกับ compression member หรือ element (tension ไม่เกิด bucklingแต่ shear สามารถพิจารณาเป็น diagonal compression ได้นะครับ จึงอาจรวมอยู่ใน compression element ได้) การเกิด buckling เกิดเมื่อ member หรือ element บาง ผอม ชะลูด มากจนเกินเกณฑ์หนึ่งๆ ดังนั้น พฤติกรรม buckling จึงมักเกิดกับโครงสร้างเหล็ก ซึ่งมีความ ผอม บาง ชะลูด แตกต่างจากโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก ที่จะมีความหนา ตัน จึงทำให้ความเข้าใจของผู้ออกแบบโครงสร้างในประเทศ ที่ชำนาญการออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก ไม่ค่อยเข้าใจพฤติกรรม buckling เท่าที่ควร buckling ถือเป็น stability problem ที่ต้องอาศัยการพิจารณา สมการทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน ในการแปรผลเชิงพฤติกรรม แต่อย่างไรก็ดี วิศวกรควรต้องทราบถึงพื้นฐานในเชิง concept ของการพิจารณา buckling เช่น
– การโก่งเกาะ หรือ buckling เป็น strength ของ member ที่รับแรงอัด เช่น column หรือ member ที่มีส่วนที่รับแรงอัด เช่น beam แต่เป็น strength ที่ derive มาจาก stiffness equation
– การที่จะรู้ buckling strength (ทั้ง axial compression หรือ bending moment ก็ตาม) จะต้องรู้ deformed shape ซึ่งประมาณการด้วยค่า K factor
– buckling strength ลดลงเมื่อ (1) member หรือ element ชะลูดมาก (2) มีบาง segment ของ element เกิดการ yield เรียกว่าเกิด stiffness reduction
– พฤติกรรมตาม Euler’s expression เป็นพฤติกรรมที่สะท้อน แรงเมื่อพัง (ตาม deformed shape) ที่เรียก critical load แต่ถ้าแรงที่กระทำยังไม่ถึง critical load เช่นเท่ากับ 99% critical load ก็ยังไม่พัง และยังไม่เสียรูปในลักษณะที่เกิด buckling … คือมี (a) ไม่พัง ยัง stable อยู่ ไม่มี deformation และ (b) พัง เกิด unstable เกิด deformation มหาศาล ด้วยรูปแบบตาม mode shape เรียกลักษณะการจำแนกพฤติกรรม ที่มีแค่ (a) พัง (b) ไม่พัง ว่า bifurcation ซึ่งพฤติกรรมจริงๆ ไม่เป็นเช่นนั้น
– ผลิตภัณฑ์เหล็ก เมื่อนำมาใช้งาน เป็นธรรมดาที่จะมี stress คงค้าง ที่หลงเหลือมาจากกระบวนการผลิต เรียกว่า “Residual stress ” โดยจะเกิดทั้ง compressive และ tensile residual stress อย่างสมดุลกัน ค่า residual stress นี้มีผลอย่างมากต่อการพิจารณา buckling strength ของทั้ง เสา และ คาน
– สำหรับการพิจารณาคานเมื่อรับ bending ย่อมเกิด compressive normal stress ที่ส่วนของหน้าตัด ส่งผลให้ ถ้า
1) Compression zone ตามแนวยาวของคาน มีความชะลูดมากเกินไป (มีระยะห่างที่ปราศจากการค้ำยันทางข้าง หรือ lateral unbraced length, Lb มาก) ก็อาจเกิด buckling ที่เรียกว่า Lateral Torsional Buckling หรือ LTB
2) Compression element ที่บาง ผอมจนเกินไป (ปีกกว้างมากไป คานลึกมากไป ค่า b สูง b/t ratio สูง) ก็อาจเกิด buckling ที่เรียกว่า Local Buckling หรือ LB
โดยมี Concept ของ การโก่งเดาะ (Buckling) ดังอธิบายตามภาพประกอบด้านล่างเลยครับ
สำหรับช่องทางการประชาสัมพันธ์กิจกรรมต่าง ๆ และข้อมูลข่าวสาร ความรู้ ในรูปแบบอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับ เหล็กเพื่องานก่อสร้าง ของทางบริษัทฯ ยังมี Facebook Page และ Youtube Channel ชื่อ “WeLoveSteelConstruction” นอกจากนี้ทาง บริษัทฯ ยังมีงานสัมนาประจำปีที่มีเนื้อหาการบรรยายดี ๆ เกี่ยวข้องกับงานก่อสร้างด้วยเหล็ก รายละเอียดสามารถคลิกตามลิ้งค์ข้างล่างได้เลยครับ
#WeLoveSteelConstruction_Facebook