สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
ในทุกๆ วันศุกร์ (แห่งชาติ) แบบนี้ ผมก็จะมาพบกับเพื่อนๆ เพื่อที่จะได้มาพูดคุยและเสวนากันถึงหัวข้อ “ฝากคำถาม-เราจะมาตอบให้” นะครับ
อย่างที่ผมได้รับปากกับเพื่อนๆ ไว้เมื่อในสัปดาห์ก่อนหน้านี้แล้วว่าวันนี้ผมจะเริ่มมาลงเนื้อหาเกี่ยวกับเรื่องของ รูปแบบของการวิบัติเนื่องด้วยแรงเฉือนโดยตรง หรือ DIRECT SHEAR FAILURE ซึ่งก็จะทำให้โครงสร้างคาน คสล ของเราวิบัติได้เช่นเดียวกัน โดยที่เรามักจะเรียกรูปแบบของการวิบัติเช่นนี้ว่า การวิบัติเนื่องจากแรงเฉือนเสียดทาน หรือ SHEAR-FRICTION FAILURE ทั้งนี้โดยส่วนใหญ่แล้วรูปแบบของการวิบัติในลักษณะนี้จะเกิดจากเนื่องจากพฤติกรรมการรับแรงของโครงสร้างที่มีสัดส่วนผิดปกติไปจากรูปแบบทั่วๆ ไปนะครับ
เพื่อเป็นการทำให้เพื่อนๆ มีความเข้าใจเกี่ยวกับเรื่องๆ นี้ได้อย่างชัดเจนผมจึงได้ทำภาพ FBD ของชิ้นส่วนโครงสร้างที่ต้องทำหน้าที่ในการ รับแรงเฉือนระบุ หรือ NOMINAL SHEAR FORCE ซึ่งผมได้ทำการแทนค่าลงไปในรูปนี้ๆ ว่าเป็นค่า Vn โดยภายในชิ้นส่วนโครงสร้างนี้เราจะเสริมด้วยเหล็กเสริมซึ่งจะทำหน้าที่ต้านทานแรงเฉือนโดยตรงที่เกิดขึ้นและทำมุมเอียงกับระนาบ AB เป็นมุม θf ต่อมาเมื่อค่า Vn ของเรานั้นมีค่าที่มากจนถึงระดับที่ทำให้หน้าตัด AB นั้นเริ่มที่จะเกิดรอยร้าวขึ้น ซึ่งเจ้าแรง Vn นี้ก็จะออกแรงเฉือนทำให้คอนกรีตส่วนที่อยู่ทางด้านซ้ายมือและขวามือนั้นเคลื่อนตัวแยกออกจากกันและในที่สุดก็ส่งผลทำให้เหล็กเสริมดังกล่าวนี้เริ่มต้นทำงานนั่นก็คือ ทำหน้าที่ในการรับแรงดึง (เส้นประสีน้ำเงิน) ซึ่งทิศทางของแรงก็คือจะไปทางด้านขวามือ ซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับ
T=Av×fs EQ.(1)
และหากระยะของการฝังยึดของเหล็กเสริมนั้นดีเพียงพอ ก็จะส่งผลทำให้ค่าหน่วยแรงเค้นดึงของเหล็กเสริมนั้นสามารถที่จะพัฒนาไปเป็นค่าหน่วยแรงเค้นดึงที่จุดครากได้ ซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับ
T=Av×fy EQ.(2)
สำหรับกรณีนี้เราจะสมมติให้ค่าแรงดึงนั้นเป็นไปตาม EQ.(2) ก็แล้วกัน ดังนั้นเราจะสามารถทำการคำนวณหาค่าแรงต้านทานแรงเฉือนโดยตรงค่าที่ 1 หรือ Vn1 ออกมาได้จากการแตกแรง EQ.(2) ซึ่งอาจเขียนอยู่ในรูปของสมการได้ว่า
Vn1=T×cos(θf)
Vn1=Av×fy×cos(θf) EQ.(3)
ทั้งนี้เมื่อเหล็กเสริมนั้นทำหน้าที่ในการรับแรงดึง เพื่อให้เกิดความสมดุลในหน้าตัดๆ นี้คอนกรีตก็จะต้องทำหน้าที่ออกแรงอัดเพื่อเป็นการต้านทานแรงดึงที่เกิดขึ้น โดยจะเกิดแรงดังกล่าวในทิศทางตรงกันข้ามกัน ซึ่งก็จะมีค่าที่เท่าๆ กันด้วย (เส้นประสีแดง) ซึ่งทิศทางของแรงก็คือจะไปทางด้านซ้ายมือซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับ
C=T=Av×fy EQ.(4)
หากเราทำการแตกค่าแรงอัดที่แสดงอยู่ใน EQ.(4) นี้ให้เป็นแรงที่กระทำตั้งฉากกันกับหน้าตัด AB เราก็จะได้แรงอัดที่ตั้งฉากกันกับหน้าตัดซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับ
C(AB)=Av×fy×sin(θf) EQ.(5)
ต่อมาหากเราทำการพิจารณาวัสดุคอนกรีตเราจะพบว่า คอนกรีตนั้นจัดได้ว่าเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติที่มีความแข็งแต่ในขณะเดียวกันก็มีความเปราะด้วย นั่นจึงส่งผลทำให้ลักษณะของผิวของคอนกรีตนั้นจะมีความไม่เรียบหรือพูดง่ายๆ ก็คือมีความขรุขระด้วย ซึ่งลักษณะเช่นนี้จะส่งเสริมทำให้เกิดพฤติกรรมของ แรงเสียดทาน หรือ FRICTION FORCE ขึ้นที่ระนาบๆ นี้ด้วย ดังนั้นเมื่อเกิดแรงอัด C(AB) ที่กระทำตั้งฉากกันกับหน้าตัด AB ก็จะมีแรงที่กระทำขนานกับหน้าตัด AB ด้วยเช่นกัน ซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับแรงอัด C(AB) คูณกับ ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน หรือค่า μ ดังนั้นเราจะสามารถทำการคำนวณหาค่าแรงต้านทานแรงเฉือนโดยตรงค่าที่ 2 หรือ Vn2 ออกมาได้จากการคูณแรงอัดใน EQ.(5) กับค่า μ ซึ่งอาจเขียนอยู่ในรูปของสมการได้ว่า
Vn2=C(AB)×μ
Vn2=Av×fy×sin(θf)×μ EQ.(6)
ดังนั้นหากเราอาศัยสมการสมดุลของแรงในแนวดิ่งภายในชิ้นส่วนโครงสร้างนี้เราก็จะสามารถทำการคำนวณหาความสัมพันธ์ต่างๆ ของแรงภายนอก Vn และแรงภายในทั้งแรง Vn1 และ Vn2 ออกมาได้ว่าจะมีค่าเท่ากับ
Vn=Vn1 + Vn2
Vn=Av×fy×cos(θf)+Av×fy×sin(θf)×μ
Vn=Av×fy×[ cos(θf)+sin(θf)×μ ]EQ.(7)
ทั้งนี้หากว่าการเสริมเหล็กภายในชิ้นส่วนโครงสร้างนี้ไม่ได้ทำมุม θf กับหน้าตัด AB หรือพูดง่ายๆ ก็คือมุม θf นั้นจะมีค่าเท่ากับ 90 องศา นั่นก็จะส่งผลทำให้ EQ.(7) นั้นมีค่าเท่ากับ
Vn=Av×fy×[cos(90)+sin(90)×μ]
Vn=Av×fy×[0+1×μ]
Vn=Av×fy×μ
เอาเป็นว่าผมขอจบการอธิบายเกี่ยวกับเรื่องที่มาของการคำนวณหาค่าแรงต้านทานแรงเฉือนเสียดทานเอาไว้แต่เพียงเท่านี้ก็แล้วกัน สำหรับเนื้อหาเกี่ยวกับเรื่องวิธีในการคำนวณออกแบบเหล็กเสริมเพื่อใช้ในการต้านทานแรงเฉือนเสียดทานรวมถึงเนื้อหาส่วนอื่นๆ ที่มีความเกี่ยวข้องกันกับเรื่องๆ นี้ผมคงต้องมาว่ากันต่อในครั้งหน้า หากเพื่อนๆ ท่านใดที่อาจจะมีความสนใจในหัวข้อๆ นี้เป็นพิเศษ ก็สามารถที่จะติดตามรับชมและอ่านบทความนี้ของผมได้ในโพสต์ของได้ในสัปดาห์หน้านะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านจากคำถามในวันนี้น่าที่จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
#โพสต์วันศุกร์
#ฝากคำถามแล้วเราจะมาตอบให้
#แรงเฉือนโดยตรง
#3
ADMIN JAMES DEAN
Bhumisiam (ภูมิสยาม)
บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด ผู้นำกลุ่มธุรกิจเสาเข็มสปันไมโครไพล์ รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้การรับรองมาตรฐาน ISO 45001:2018 การจัดการอาชีวอนามัยและความปลอดภัย การให้บริการตอกเสาเข็ม The Provision of Pile Driving Service และได้รับการรับรอง ISO 9001:2015 ของระบบ UKAS และ NAC รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้รับการรับรองระบบบริหารงานคุณภาพ ตามมาตรฐานในกระบวนการ การออกแบบเสาเข็มสปันไมโครไพล์ การผลิตเสาเข็มสปันไมโครไพล์ และบริการตอกเสาเข็มเสาเข็มสปันไมโครไพล์ (Design and Manufacturing of Spun Micropile/Micropile and Pile Driving Service)
บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด ได้รับการรับรองคุณภาพ Endoresed Brand จาก SCG ด้านการผลิตเสาเข็ม สปันไมโครไพล์ และได้รับเครื่องหมาย มาตรฐาน อุตสาหกรรม เสาเข็มสปันไมโครไพล์ Spun Micro Pile และเสาเข็มไอไมโครไพล์ I Micropile พร้อมรับประกันผลงาน และความเสียหายที่เกิดจากการติดตั้ง 7+ Year Warranty เสาเข็มมีรูกลมกลวงตรงกลาง การระบายดินทำได้ดี เมื่อตอกแล้วแรงสั่นสะเทือนน้อยมาก จึงไม่กระทบโครงสร้างเดิม หรือพื้นที่ข้างเคียง ไม่ต้องขนดินทิ้ง ตอกถึงชั้นดินดานได้ ด้วยเสาเข็มคุณภาพมาตรฐานเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กแบบแรงเหวี่ยง มอก.397-2562 และมาตรฐานเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กอัดแรงหล่อสำเร็จ มอก.396-2549 การผลิตที่ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย จากประเทศเยอรมัน เสาเข็มสามารถทำงานในที่แคบได้ หน้างานสะอาด ไม่มีดินโคลน ทดสอบการรับน้ำหนักโดยวิธี Dynamic Load Test ด้วยคุณภาพและการบริการที่ได้มาตรฐาน เสาเข็มเราจึงเป็นที่นิยมในงานต่อเติม
รายการเสาเข็มภูมิสยาม
(การรับน้ำหนักขึ้นอยู่กับสภาพชั้นดินในแต่ละพื้นที่)
สอบถามเพิ่มเติมได้ 24ชม. ทุกวันค่ะ
☎️ 082-790-1447
☎️ 082-790-1448
☎️ 082-790-1449
☎️ 091-9478-945
☎️ 091-8954-269
☎️ 091-8989-561
📲 https://lin.ee/hum1ua2
📥 https://m.me/bhumisiam
