Engineering Knowledge by Mr.Easy EP13

การคำนวณกำลังรับแรงดึงของรอยเชื่อมสำหรับโครงสร้างเหล็ก

การประกอบชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กด้วยการเชื่อมโดยทั่วไป นิยมใช้ลวด E60xx :ที่มีกำลังแรงดึงประลัย เท่ากับ 60 ksi หรือ 4,200 ksc. และลวดเชื่อม E70xx ที่มีกำลังแรงดึงประลัย เท่ากับ 70 ksi หรือ 4,900 ksc.ใช้สำหรับเชื่อมรอยต่อแบบต่าง ๆ ที่มีขนาดรอยเชื่อมและ ความยาวในการเชื่อมแตกต่างกันด้วย

การคำนวณหากำลังรับแรงดึงที่ยอมให้ของรอยเชื่อมโดยใช้หลักการวิธีการออกแบบตามหน่วยแรงที่ยอมใช้ (Allowable Stress Design: ASD) ที่ใช้หน่วยแรงที่ยอมให้(f) ซึ่งเท่ากับ 0.3 (ตัวคูณลดกำลัง(1/FS.) กับกำลังรับแรงดึงประลัย(Fu) ดังนั้นสมการที่ได้ คือ f=0.3 Fu นำไปคูณกับพื้นที่หน้าตัดที่มีหน้าตัดน้อยสุด(Effective Area) ตามระนาบรับแรงก็สามารถหาแรงดึงที่ยอมให้ได้ รูปที่ 1 แสดงตัวอย่างคำนวณหาขนาดของพื้นที่หน้าตัดน้อยสุดของรอยเชื่อมมีค่าเท่ากับ 0.707 sL ถ้าต้องการหาแรงดึงที่ยอมให้ก็สามารถใช้หลักการ ง่าย ๆ เบื้องต้นจากสมการที่เคยเรียนกันมา คือ f = P/A ดังนั้นP=f(0.707sL) การสามารถคำนวณหาแรงดึงที่ยอมให้ของรอยเชื่อม

สมการพื้นฐานในวิชากำลังวัสดุ ยังสามารถใช้เพื่อการวิเคราะห์ออกแบบและตรวจสอบรอยเชื่อมที่มีรูปแบบรอยต่อต่าง ๆ ดังรูปที่ 2, 3 แสดงตัวอย่างสมการที่สามารถใช้คำนวณหาแรงดึง, แรงเฉือน, โมเมนต์ดัดและโมเมนต์บิด (ใน EP. ต่อ ๆไปจะนำเสนอเพิ่มเติม) อย่างไรก็ตามมีตัวอย่างแนะนำการใช้ขนาดของรอยเชื่อมและความหนาของเหล็กชิ้นงานในรูปแบบการต่อเชื่อมต่าง ๆ ดังรูปที่ 4 และสุดท้ายต้องตรวจสอบว่าชิ้นส่วนที่นำมาต่อกันก็สามารถแรงที่มากระทำด้วย ไม่เช่นนั้นอาจจะพังที่ชิ้นส่วนไม่ใช่รอยต่ออันนี้สำคัญ

สามารถศึกษาเพิ่มเติมได้ที่https://engfanatic.tumcivil.com/tumcivil_1/media/Sitthichai/1.StructuralSteelDesign.pdfเอกสาร
“คู่มือวิศวกรโยธา GEL” (tumcivil.com)
#PEB #SteelStructure #easybuild