ຄວາມຈຸກຂອງຄານຮູບກ່ອງແມ່ນເທົ່າໃດ?

ເຄື່ອງຄຳນວນທາງໂຄງສ້າງ: ຄວາມສຳຄັນຂອງຮູບຮ່າງຂອງແຖບເຫຼັກຮູບກ່ອງຕໍ່ຄວາມສາມາດໃນການຮັບນ້ຳໜັກສູງ

ການອອກແບບແຖບທີ່ປິດ (Closed-Section) ເທີບຽບກັບການອອກແບບແຖບທີ່ເປີດ (Open-Section) ໃນດ້ານຄວາມຕ້ານທາງດ້ານການດັດ ແລະ ການບິດ

ສ່ວນຕັດຂອງຄານບ່ອງມີຮູບແບບປິດ ຊຶ່ງເຮັດໃຫ້ມີຄວາມໄວ້ທຳນຽມຕໍ່ການບິດ (torsional stiffness) ດີ. ຄຸນລັກສະນະນີ້ເຮັດໃຫ້ຄານບ່ອງເໝາະສຳລັບສ່ວນຂອງສະພານທີ່ມີຮູບແບບເປັນວົງເປືອຍ ຫຼື ສິ່ງກໍ່ສ້າງທີ່ຖືກເຮັດໃຫ້ເຄື່ອນໄຫວດ້ວຍແຮງທີ່ບໍ່ຢູ່ໃນແກນກາງ. ສ່ວນຕັດທີ່ເປີດ (open sections) ເຊັ່ນ: ຄານຮູບ I-beam ຈະເກີດການບິດເວລາຖືກທຳງານດ້ວຍແຮງບິດ (torque) ແລະ ມັກຈະຕ້ອງການການເສີມຄວາມແໜ້ນ (bracing) ຫຼື ຕົວເສີມຄວາມແໜ້ນ (stiffeners) ເພີ່ມເຕີມ. ໃນກໍລະນີທີ່ຖືກດັດ (bending), ສ່ວນເທິງແລະລຸ່ມຂອງຄານຈະເຮັດໜ້າທີ່ເປັນສ່ວນຮັບແຮງດຶງ (tension chords) ແລະ ສ່ວນຮັບແຮງກົດ (compression chords) ຢ່າງຕາມລຳດັບ, ໃນຂະນະທີ່ສ່ວນແຕ່ງຕັ້ງ (vertical webs) ຈະຕ້ານການເກີດແຮງຕັດ (shear). ຮູບແບບທີ່ປິດລ້ອມທັງໝົດຂອງຄານບ່ອງເຮັດໃຫ້ການແຈກຢາຍແຮງເກີດຂຶ້ນຢ່າງເທົ່າທຽມກັນຕາມເສັ້ນວົງຈອນຂອງສ່ວນຕັດ, ສິ່ງນີ້ຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຈຸດທີ່ມີຄວາມເຄັ່ງຕຶດສູງ (stress risers) ແລະ ເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການເຄື່ອນໄຫວຊ້ຳໆ (fatigue) ຂອງຊິ້ນສ່ວນ. ຄວາມສະຖຽນຕ້ານການບິດທີ່ມີຢູ່ຕາມທຳມະຊາດຂອງຄານບ່ອງຈະເຮັດໃຫ້ບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ລະບົບການຮັບນ້ຳໜັກດ້ານຂ້າງ (lateral support systems) ທີ່ສັບສົນ ໃນກໍລະນີທີ່ມີຊ່ວງຍາວຫຼາຍ ຫຼື ຄານທີ່ຮັບນ້ຳໜັກຫຼາຍເຊັ່ນ: ຄານເຄື່ອງຍົກ. ຂໍ້ເທັດຈິງນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ການກໍ່ສ້າງງ່າຍຂຶ້ນ, ຫຼຸດນ້ຳໜັກທັງໝົດຂອງເຫຼັກລົງ, ແລະ ລົດລາຄາການກໍ່ສ້າງລົງ. ສຳລັບສິ່ງກໍ່ສ້າງທີ່ຕ້ອງການຄວາມແຂງແຮງໃນການດັດ (bending strength) ແລະ ຄວາມແໜ້ນຕ້ານການບິດ (torsional rigidity) ສູງ, ຄານບ່ອງຈະເປັນທາງເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດ.

ອິດທິພົນຂອງຄວາມກວ້າງຂອງແຖບຕິດຕັ້ງ, ຄວາມເລິກຂອງແຖບຕັ້ງ, ແລະ ຄວາມໜາຂອງຜະນັງຕໍ່ການຈັດສົ່ງຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມຫັ້ນ

ຄວາມກວ້າງຂອງແຖບເຊື່ອມຕໍ່ (Flange) ແບບດຽວນັ້ນເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນ, ແຕ່ມັນສາມາດໃຫ້ພຽງແຕ່ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການບິດ (moment of inertia) ເທົ່ານັ້ນ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມູນຄ່າ modulus ມີຄວາມສຳພັນໂດຍກົງກັບຄວາມແຂງແຮງຂອງສ່ວນຕັດ (section stiffness), ແລະຍັງຈະກຳນົດຄ່າສູງສຸດທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ເກີດການເບື່ອງ (maximal permissible deflection) ໂດຍກົງອີກດ້ວຍ. ຜົນກະທົບທີ່ໃຫຍ່ກວ່ານີ້ແມ່ນການປ່ຽນແປງຄວາມເລິກຂອງສ່ວນເວັບ (web depth). ເນື່ອງຈາກວ່າຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການລົ້ມສະຫຼາກ (section failure) ມີຄວາມສຳພັນແບບກົງກັນຂ້າມກັບຄວາມສູງຂອງສ່ວນຕັດ (cubic relationship), ດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມຄວາມເລິກຂອງເວັບຢ່າງເລັກນ້ອຍຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ; ສະນັ້ນ, ການເພີ່ມຄວາມເລິກໄດ້ຫຼາຍຄັ້ງຈະສາມາດເຮັດໄດ້ດ້ວຍຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ຕ່ຳຫຼາຍຫຼືບໍ່ມີການເພີ່ມຂຶ້ນເລີຍ. ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເບື່ອງທ້ອງຖິ່ນ (local buckling) ຂຶ້ນກັບຄວາມໜາຂອງຜະນັງ (wall thickness). ການຫຼຸດຄວາມໜາຂອງຜະນັງອາດຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມສາມາດຫຼຸດລົງ ແລະຍັງອາດຈະຕ້ອງເພີ່ມຊິ້ນສ່ວນພາຍໃນໃນທິດທາງຕັ້ງ (vertical direction) ເພື່ອເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມເຄັ່ນ (compressive stresses) ຫຼືຄວາມເຄັ່ນຕັດ (shear stresses). ສິ່ງນີ້ອາດຈະຕ້ອງເພີ່ມຊິ້ນສ່ວນປົກປ້ອງ (stiffeners) ເພີ່ມເຕີມ. ໃນການອອກແບບໂຄງສ້າງ, ປັດໄຈອື່ນໆເຊັ່ນ: ຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃນການກໍ່ສ້າງ (construction feasibility) ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍກໍຕ້ອງຖືກພິຈາລະນາດ້ວຍ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ໃນການອອກແບບສະພາບເປັນເກາະ (cohesive bridge design), ການໃຊ້ແຜ່ນເບຕົງເປັນຊິ້ນສ່ວນດ້ານເທິງຈະຊ່ວຍຫຼຸດການໃຊ້ເຫຼັກ ແຕ່ໃຫ້ເບຕົງຮັບພາລະຄວາມເຄັ່ນ. ຊິ້ນສ່ວນເບຕົງດ້ານເທິງຍັງເປັນວິທີທີ່ດີໃນການຮັບຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ຄວາມເຄັ່ນຂອງຊິ້ນສ່ວນ. ຄວາມເຂັ້ມແຂງ, ຄວາມແຂງແຮງ, ຂອບເຂດການໃຊ້ງານ (serviceability limits), ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ ຖືກເຮັດໃຫ້ມີປະສິດທິພາບສູງສຸດເสมີດ້ວຍການໃຊ້ການວິເຄາະອົງປະກອບຈຳກັດ (finite element analysis).

ປັດໄຈດ້ານວັດສະດຸ ແລະ ການຜະລິດທີ່ຈຳກັດຄວາມສາມາດໃນການຮັບແຮງຂອງຄານເຫຼັກຮູບກ່ອງໂດຍກົງ

ຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການແຕກຫັກ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງທີ່ເກີດຈາກການເຄື່ອນທີ່ ເທີບຽບກັບປະສິດທິພາບຕໍ່ການເກີດຄວາມເຄື່ອນໄຫວຊົ້າຂອງເຫຼັກ

ນັກອອກແບບເລືອກຊະນິດຂອງເຫຼັກຕາມຄວາມສາມາດໃນການຮັບນ້ຳໜັກ ແລະ ຂອບເຂດໃນການຜະລິດ. ເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງ (ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: S460 ແລະ ສູງກວ່າ) ສາມາດເຮັດໃຫ້ມີຄວາມສາມາດໃນການຮັບນ້ຳໜັກ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ ໂດຍໃຊ້ຄວາມໜາຂອງແຜ່ນເຫຼັກທີ່ບາງລົງ ແລະ ນ້ຳໜັກທີ່ເບົາລົງ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມແຂງແຮງໃນການເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນຮູບ (yielding strength) ທີ່ສູງຂຶ້ນ ມັກຈະໝາຍເຖິງຄວາມແຂງແຮງທີ່ຕ່ຳລົງ (toughness) ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການເຮັດວຽກຊ້ຳໆ (fatigue resistance) ເຊິ່ງທັງສອງຢ່າງນີ້ສາມາດເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງໃນການນຳໃຊ້ທີ່ມີການຮັບນ້ຳໜັກຊ້ຳໆ (cyclic load applications) ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຍົກອຸດສາຫະກຳ ແລະ ສະພານທາງດ່ວນ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ເຫຼັກທີ່ໄດ້ຮັບການປັບປຸງດ້ວຍການເຮັດໃຫ້ເຢັນຢ່າງໄວ (quenched and tempered steel) ທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງ 690 MPa ສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມສາມາດທີ່ດີເລີດໃນການຮັບນ້ຳໜັກທີ່ຄົງທີ່ (static loads) ແຕ່ກໍມີຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະເກີດການແຕກຫັກຢ່າງບໍ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (brittle fractures) ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເຢັນຈົນເກີນໄປ, ເຊິ່ງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງດັ່ງກ່າວໄດ້ດ້ວຍການພິຈາລະນາຂໍ້ກຳນົດດ້ານຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການຕີ (Charpy V-notch impact requirements). ການຈັດປະເພດການເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການເຮັດວຽກຊ້ຳໆ (Fatigue classifications) ແລະ ຂໍ້ກຳນົດດ້ານຄວາມແຂງແຮງ (toughness requirements) ທີ່ກຳນົດໄວ້ໃນມາດຕະຖານ EN 1993-1-9 ແລະ AASHTO ຊ່ວຍໃນການເລືອກຊະນິດເຫຼັກທີ່ມີຄຸນນະພາບທີ່ເໝາະສົມ ແລະ ຊ່ວຍໃນການຕັດສິນໃຈດ້ານວິສະວະກຳເພື່ອຊອກຫາຈຸດດຸນຍະທີ່ດີລະຫວ່າງຄວາມແຂງແຮງໃນການເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ຽນຮູບ (yield strength) ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ (ductility). ເຫຼັກທີ່ມີຄວາມບໍ່ຍືດຫຍຸ່ນເກີນໄປ (over brittle steel) ອາດຈະນຳໄປສູ່ການລົ້ມສະລາກ (catastrophic failure) ແລະ ເຫຼັກທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນເກີນໄປ (over ductile steel) ອາດຈະເຮັດໃຫ້ຕ້ອງໃຊ້ວັດຖຸຫຼາຍເກີນໄປ ແລະ ມີປະສິດທິພາບໃນການຮັບນ້ຳໜັກທີ່ຕ່ຳ.

ມາດຕະການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບສຳລັບການເຊື່ອມໃນການຜະລິດ

ເຖິງແມ່ນວ່າກະບອກຮູບຕູ້ທີ່ຖືກອອກແບບມາຢ່າງດີທີ່ສຸດກໍຈະບໍ່ເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ມີແຕ່ເມື່ອມັນຖືກຜະລິດຂຶ້ນຢ່າງຖືກຕ້ອງ ແລະ ມີຄວາມເປັນເອກະລາດ. ວິທີຫຼັກໃນການເຊື່ອມຕໍ່ສ່ວນຂອງກະບອກຮູບຕູ້ແມ່ນການເຊື່ອມດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ (welding). ວິທີນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ນເຄີຍທີ່ເຫຼືອຄ້າງ (residual tensile stresses) ທີ່ເກີດຂຶ້ນຢູ່ບໍລິເວນເສັ້ນເຊື່ອມ (weld toes) ແລະ ເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ (heat affected zones) ເຊິ່ງເປັນສາເຫດໃຫ້ເກີດແຕກຫັກຈາກຄວາມເຄັ່ນເຄີຍຊ້ຳ (fatigue cracks) ແລະ ສົ່ງຜົນໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງທີ່ແທ້ຈິງຂອງກະບອກຮູບຕູ້ຫຼຸດລົງ. ຄວາມບໍ່ຕໍ່ເນື່ອງຂອງການເຊື່ອມ (Weld discontinuities) ເຊັ່ນ: ການເຊື່ອມບໍ່ເຕັມ (undercut), ການເຊື່ອມບໍ່ຕິດ (lack of fusion), ແລະ ຊ່ອງຫວ່າງທີ່ເກີດຈາກຟອງ (porosity) ຖືວ່າເປັນສາເຫດທີ່ເຮັດໃຫ້ຄວາມເຄັ່ນເຄີຍເພີ່ມຂຶ້ນ (stress raisers) ແລະ ອາດເຮັດໃຫ້ກະບອກຮູບຕູ້ເສຍຫາຍລຸ້ມເຖິງໃນສະພາບການທີ່ຖືກອອກແບບມາ. ຄວາມຮ້ອນທີ່ໃສ່ເຂົ້າໄປ (Heat input), ການເຮັດຄວາມຮ້ອນລ່ວງໆ (preheating), ແລະ ການເຢັນລະຫວ່າງການເຊື່ອມແຕ່ລະຊັ້ນ (cooling between weld passes) ຕ້ອງຖືກຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການເບື່ອງ (distortion) ແລະ ຄວາມເຄັ່ນເຄີຍທີ່ເຫຼືອຄ້າງໃຫ້ໝົດທີ່ສຸດ. ຄຸນນະພາບຂອງມິຕິ (dimension) ກໍມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງ ເນື່ອງຈາກຖ້າສ່ວນເວັບ (web) ມີຄວາມບໍ່ເປັນແທ່ງ (out of flat) ເຖິງ 2–3 ມີລີແມັດ ອາດເຮັດໃຫ້ຈຸດສູນກາງ (neutral axis) ເຄື່ອນຍ້າຍ, ເກີດການງອງ (internal bending) ແລະ ນຳໄປສູ່ການບີບຕົວທ້ອງຖິ່ນ (local buckling) ຂອງກະບອກຮູບຕູ້ກ່ອນເວລາ. ການເຊື່ອມ ແລະ ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງມິຕິ (tolerances) ແມ່ນເປັນສາເຫດຫຼັກທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວໃນເວລາໃຊ້ງານຈິງ (in the field) ເທື່ອລະຄັ້ງ ມາກກວ່າວັດສະດຸ. ດັ່ງນັ້ນ ຄວາມແຂງແຮງສູງສຸດຂອງກະບອກຮູບຕູ້ຈະຖືກນຳໃຊ້ໄດ້ຢ່າງເຕັມທີ່ກໍຕໍ່ເມື່ອມີການທົດສອບບໍ່ທຳລາຍ (nondestructive testing) ຢ່າງເຂັ້ມງວດ (ເຊັ່ນ: ການທົດສອບດ້ວຍຄື້ນສຽງຄວາມຖີ່ສູງ (ultrasonic) ແລະ ການທົດສອບດ້ວຍອົງປະກອບເຫຼັກ (magnetic particle inspection)) ແລະ ໃນບ່ອນທີ່ເໝາະສົມ ການປົ່ນປຸງຄວາມເຄັ່ນເຄີຍຫຼັງການເຊື່ອມ (post weld stress relief treatments) ຈະຖືກນຳໃຊ້ເປັນການປະຕິບັດທີ່ຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພ.

ຜົນກະທົບຂອງສະພາບການເຮັດວຽກຈາກການຮັບແຮງ

ຄານຮູບກ່ອງຖືກອອກແບບມາເພື່ອຮັບແຮງຫຼາຍຊະນິດທີ່ເກີດຂຶ້ນທັງໃນສະພາບທີ່ຢູ່ນິ້ງ (static) ແລະ ສະພາບທີ່ເคลື່ອນໄຫວ (dynamic) ໃນໄລຍະເວລາທັງໝົດຂອງການໃຊ້ງານ. ນັກອອກແບບຈະຕ້ອງພິຈາລະນາຜົນກະທົບຈາກແຕ່ລະປະເພດຂອງແຮງ ແລະ ການປະສົມປະສານທີ່ແຕ່ລະຊະນິດ ຮ່ວມກັບປັດໄຈການຮັບແຮງ (load factors) ເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າຄານຮູບກ່ອງຈະບໍ່ເກີດການເຮັດວຽກເກີນຂອບເຂດ (yield), ການຄຸ້ມຄອງ (buckle), ຫຼື ການເສື່ອມສະພາບຈາກການເຮັດວຽກຊ້ຳ (fatigue) ໃນໄລຍະເວລາທັງໝົດຂອງການໃຊ້ງານ.

ການຄຳນວນປະຈຳປີຂອງແຮງທີ່ເກີດຈາກນ້ຳໜັກຕົວຄານ (Dead Loads) ແລະ ແຮງທີ່ເກີດຈາກການໃຊ້ງານ (Live Loads) ຮ່ວມກັບປັດໄຈຄວາມປອດໄພ

ນ້ຳໜັກຕາຍ (Dead loads) ແມ່ນນ້ຳໜັກຂອງຄານ (girder) ແລະ ສ່ວນປະກອບທີ່ຖືກຕິດຕັ້ງຢູ່ເທິງຄານຢ່າງຖາວອນ. ນ້ຳໜັກດີ້ນ (Live loads) ອາດຈະເປັນການຈາລະຈອນ, ອຸປະກອນ, ແລະ ວັດຖຸທີ່ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ຊົ່ວຄາວ. ໂດຍອີງຕາມມາດຕະຖານ Eurocode ແລະ AASHTO, ນ້ຳໜັກຕາຍ ແລະ ນ້ຳໜັກດີ້ນ ຖືກຄຳນວນດ້ວຍປັດໄຈຄວາມປອດໄພສ່ວນຕົວ (partial safety factors) ເຊິ່ງມັກຈະເທົ່າກັບ 1.2 ແລະ 1.6 ຕາມລຳດັບ. ພະລັງງານພາຍໃນ (moment, shear, or axial) ຖືກຄູນດ້ວຍປັດໄຈດັ່ງກ່າວ ແລ້ວຈຶ່ງນຳໄປປຽບທຽບກັບຄວາມຕ້ານທາງຂອງຄານ (girder resistance) ເຊິ່ງຖືກກຳນົດໂດຍອີງໃສ່ວັດຖຸທີ່ໃຊ້, ຮູບຮ່າງເລຂາຄະນິດ, ແລະ ການກວດສອບການບິດຕົວ (buckling checks). ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ຜູ້ອອກແບບມີຄວາມໝັ້ນໃຈວ່າຄວາມຈຳກັດທີ່ກຳນົດໄວ້ນັ້ນເພີ່ຍງພໍທີ່ຈະປ້ອງກັນການເກີດການຫຼຸດລົງ (yielding), ການບິດຕົວດ້ານຂ້າງ-ບິດຕົວ (lateral-torsional buckling), ຫຼື ການບິດຕົວຂອງສ່ວນເວັບ (web crippling) ໃຕ້ສະພາບການທີ່ເກີດຂື້ນສູງສຸດທີ່ຄາດວ່າຈະເກີດຂື້ນ.

ຜົນກະທົບແບບໄດນາມິກ

ການໂຫຼດທີ່ເປັນໄປໄດ້ (Dynamic loads) ປະກອບດ້ວຍ ການໂຫຼດຈາກລົມ, ການເຄື່ອນທີ່ຈາກແຜ່ນດິນໄຫວ, ແລະ ການໂຫຼດຈາກລ້ອມເປັນລ້ານຄັ້ງ. ການໂຫຼດເຫຼົ່ານີ້ສ້າງໃຫ້ເກີດຄວາມຕຶງ (working stresses) ທີ່, ໃນໄລຍະເວລາດົນນານ, ຈະຫຼຸດຕໍ່າລົງເຖິງຄວາມສາມາດຂອງໂຄງສ້າງ. ອີງຕາມທີ່ຮູ້ກັນດີ, ສ່ວນຂອງກ່ອງແຖວ (box girder) ມີຮູບແບບທີ່ປິດ (closed section) ຊຶ່ງໃຫ້ຄວາມແໜ່ນໃນການບິດ (torsional rigidity) ສູງ, ແລະ ສາມາດຕ້ານການບິດທີ່ເກີດຈາກການໂຫຼດແບບດ້ານຂ້າງ (lateral) ຫຼື ການໂຫຼດທີ່ບໍ່ຢູ່ໃນແກນ (eccentric dynamic loads); ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ, ອາຍຸການຕ້ານການເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການເຄື່ອນທີ່ຊ້ຳໆ (fatigue life) ຂອງສ່ວນດັ່ງກ່າວ ຂຶ້ນກັບ ຊ່ວງຄວາມຕຶງ (stress range), ປະເພດຂອງລາຍລະອຽດ (detail category), ແລະ ຄວາມເສຍຫາຍທີ່ເກີດຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (cumulative damage). ນັກອອກແບບຈະນຳໃຊ້ວິທີການທີ່ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນແລ້ວ, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ແຜ່ນວາງການເທືອງ (Goodman diagram) ສຳລັບການປັບຄ່າຄວາມຕຶງສະເລ່ຍ (mean-stress corrections), ຫຼື ກົດເກນຂອງ Paris (Paris’ law) ທີ່ອະທິບາຍການແຈກຢາຍຄວາມຕຶງຮ່ວມກັບການເຕີບໂຕຂອງແຕກ (crack growth), ເພື່ອກຳນົດອາຍຸການຂອງໂຄງສ້າງ. ສິ່ງນີ້ເປັນສິ່ງທີ່ຖືກຕ້ອງເປັນພິເສດສຳລັບສະພາບຂອງສະພານທີ່ມີຄວາມຍາວຫຼາຍ (long-span bridges) ແລະ ຖະໜົນທີ່ໃຊ້ເດີນເຄື່ອງຈັກຫຼຸດ (crane runways), ເຊິ່ງຖືກເອົາໃຈໃສ່ເຖິງການເກີດຄວາມຕຶງຊ້ຳໆ. ການເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການເຄື່ອນທີ່ຊ້ຳໆ (Fatigue) ແມ່ນເປັນເລື່ອງທີ່ສຳຄັນຫຼາຍ ແລະ ມັກຈະເປັນປັດໄຈທີ່ຄວບຄຸມການອອກແບບຫຼາຍກວ່າການໂຫຼດທີ່ຢູ່ນິ່ງ (static loading). ດັ່ງນັ້ນ, ຄວນພິຈາລະນາການເສື່ອມສະພາບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (Cumulative degradation) ຂອງອາຍຸການຕ້ານການເກີດຄວາມເສຍຫາຍຈາກການເຄື່ອນທີ່ຊ້ຳໆຂອງໂຄງສ້າງ; ຖ້າບໍ່ເຮັດເຊັ່ນນັ້ນ, ຈະເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວກ່ອນເວລາ (premature failure) ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມສາມາດຂອງໂຄງສ້າງຈະພຽງພໍກໍຕາມ.

FAQs

1. ເປັນຫຍັງຄານຮູບກ່ອງຈຶ່ງດີກວ່າຄານຮູບ I ໃນການຕ້ານການງອງ ແລະ ການບິດ?

ສ່ວນທີ່ຕັດຂວາງຂອງຄານຮູບກ່ອງທີ່ປິດຢູ່ໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການບິດ ແລະ ການແຈກຢາຍຄວາມເຄັ່ນໄດ້ດີກວ່າ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເໝາະສຳລັບໂຄງສ້າງທີ່ເປັນເສັ້ນເວົ້າ ຫຼື ສຳລັບໂຄງສ້າງທີ່ຮັບພາລະທີ່ບໍ່ຢູ່ໃນແກນ.

2. ຄວາມກວ້າງຂອງເຂົ້າ (flange) ແລະ ຄວາມສູງຂອງເຂົ້າ (web) ມີຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງຄານຮູບກ່ອງແນວໃດ?

ຄວາມສູງຂອງເຂົ້າ (web) ແລະ ຄວາມກວ້າງຂອງເຂົ້າ (flange) ມີຜົນຕໍ່ປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມຈຸກຂອງຄານໃນສ່ວນສຳພັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ເຖິງແນວໃດກໍຕາມ ການເພີ່ມຄວາມກວ້າງຂອງເຂົ້າ (flange) ຫຼື ຄວາມສູງຂອງເຂົ້າ (web) ຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຈຸກຂອງຄານເພີ່ມຂຶ້ນ, ແຕ່ຄ່ານ້ຳໜັກທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກການເພີ່ມຄວາມສູງຂອງເຂົ້າ (web) ນັ້ນຕ່ຳກວ່າຫຼາຍ.

3. ການເລືອກເອົາຍີ່ຫໍ້ເຫຼັກມີຜົນຕໍ່ຄານຮູບກ່ອງແນວໃດ?

ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ ຍີ່ຫໍ້ເຫຼັກທີ່ສູງຂຶ້ນຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງໃນເວລາເກີດການເຄື່ອນຕົວ (yield strength), ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການເກີດຄວາມເຄັ່ນຊີ້ນ (fatigue resistance) ແລະ ຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການແຕກຫັກ (toughness) ດີຂຶ້ນ. ເມື່ອນຳໃຊ້ຢູ່ໃນຍີ່ຫໍ້ທີ່ເໝາະສົມ ຈະເກີດຄວາມສົມດຸນທີ່ດີລະຫວ່າງຄວາມແຂງແຮງ (stiffness) ແລະ ຄວາມທົນທານ (durability).

4. ຄຸນນະພາບຂອງການເຊື່ອມມີຜົນຕໍ່ຄວາມຈຸກຂອງຄານຮູບກ່ອງແນວໃດ?

ຄຸນນະພາບຂອງການເຊື່ອມທີ່ດີຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມຕຶງເຄັ່ງທີ່ເຫຼືອຢູ່ທີ່ຫຼຸດລົງ ສາມາດປ້ອງກັນການກິດເກີດຂອງແຕກ. ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄວາມຈຸກຳສູງສຸດ, ຄຸນນະພາບຂອງການຜະລິດ ແລະ ວິທີການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕຶງເຄັ່ງຈະຕ້ອງຖືກດຸນດ່ຽນຢ່າງເໝາະສົມ.

5. ຜົນກະທົບຂອງແຮງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງຖາວອນ ແລະ ແຮງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງປ່ຽນແປງຕໍ່ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຄານປີ້ນຮູບກ່ອງ?

ຜົນກະທົບຂອງແຮງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງຖາວອນແມ່ນຄວາມແຂງແຮງພາຍໃນເມື່ອຖືກນຳໃຊ້ເປັນຄັ້ງທຳອິດ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ແຮງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງປ່ຽນແປງ ແລະ ຄວາມເສຍຫາຍຈາກການເຄື່ອນໄຫວຊ້ຳໆ ແມ່ນເປັນປັດໄຈທີ່ຈຳກັດການອອກແບບ.