คานคอมโพสิท : เรื่องนี้ไม่ยากครับ คล้ายกับ การพิจารณาปริมาณ (ขนาด) รอยเชื่อมฟิลเลทของ built-up beam หรือคล้ายกับปริมาณการคำนวณหาเหล็กปลอก (stirrups) ของคานคอนกรีตเสริมเหล็กทั่วไป

ถ้าพิจารณาเหล็กปลอก เราจะสังเกตเห็นได้ว่า บริเวณปลายคาน จะมีปริมาณเหล็กปลอกที่หนาแน่นกว่าบริเวณกลางคาน ฉันใดก็ฉันนั้นครับ shear connector สำหรับคาน composite steel beam ไม่ว่าจะใช้พื้นคอนกรีตที่มีไม้แบบเป็นไม้อัด หรือเป็น metal deck หรืออะไรก็ตาม หรือจะใช้ shear connector ในรูปแบบที่เป็น shear stud ที่ใช้ปืนยิง (หรือในปัจจุบัน บาง job site อาจใช้เหล็กเส้น ดัดเป็น pattern แล้วเชื่อมด้วยเครื่องมือเชื่อมทั่วไปเข้ากับปีกบนของคาน) ปริมาณของ shear connector นี้ก็สามารถคำนวณได้ โดยอาศัยหลักการเดียวกันคือ Shearflow

อย่างที่ได้เคยอธิบายใน post ก่อนหน้าครับว่า เมื่อคานรับแรง ก็จะเกิดทั้ง bending moment และ shear force โดยปริมาณของ shear force ก็ขึ้นกับ load ความยาวคาน และลักษณะการยึดรั้ง ซึ่งคำนวณได้จาก equilibrium และ compatibility (สำหรับ indeterminate beam) shear ก็จะส่งผลให้เกิด shear stress และ shear flow โดยปริมาณ shear stress หรือ shear flow ก็ขึ้นกับ

– ปริมาณ shear force

– สมบัติหน้าตัด ทั้ง Q = first moment area และ I = moment of inertia

ทั้งนี้ Q ขึ้นกับ ตำแหน่งจากระดับ Neutral axis (แตกต่างจาก centroidal axis ตามรายละเอียดใน post ก่อนหน้านะครับ)

ดังนั้น เราสามารถคำนวณหา shear flow ได้โดยง่ายมากๆ ครับ เมื่อเรารู้ หน้าตัด (รู้ I) รู้ตำแหน่งที่ต้องการหา shear flow ตาม section (รู้ Q) และ รู้ปริมาณ shear force (จาก SFD)

โดยในทางปฏิบัติจะพิจารณาที่ 100% composite action กับ maximum shear หรือแรงเฉือนที่มากที่สุดซึ่งเกิดที่ support (สำหรับ uniform load on simple beam)

หน่วยของแรงเฉือน เป็น kg

หน่วยของ shear stress เป็น kg/m^2

หน่วยของ shear flow เป็น kg/m

เมื่อได้ shear flow ก็มาหาร กำลังของ shear connector แต่ละตัว (หน่วย kg) ก็จะได้ว่าจะติดตั้ง shear connector ห่างกันเป็นระยะกี่เมตร

ไม่ยากเลยใช่ไหมครับ

# คานคอมโพสิท (Composite Beam)

# สลักรับแรงเฉือน (Shear Connector)

รายละเอียดอื่น ๆ อ่านเพิ่มเติมได้จากรูปที่ 1-4 ได้เลยครับ