ข้อที่ 1 ยุคนี้เป็นยุคที่เหล็กมีราคาแพง ในภาพรวมราคาเหล็กขึ้นจากเดือนสิงหาคมปีที่แล้วกว่า 70% การออกแบบโครงถักนี้
จะช่วยลดต้นทุนเหล็กได้
จงคำนวณปริมาตรเหล็กทุกชิ้นส่วนในโครงถักในหน่วยลูกบาศก์เมตร เพื่อการออกแบบที่ประหยัดเหล็กที่สุด สำหรับ
การออกแบบโครงถักที่ใช้เป็นโครงสร้างคานยาว 24 m รับภาระหนัก 100KN ซึ่งห้อยอยู่บนลวดสลิงที่ปลายด้านขวา ส่วน
รองรับทางด้านซ้ายของโครงสร้างนี้ด้านบนเป็นส่วนรองรับแบบธรรมดา และด้านล่างเป็นล้อเหล็ก ส่วนรองรับทั้งสองห่างกัน
3 เมตร การออกแบบให้แนวแกนของชิ้นส่วนอยู่ในหรือบนกรอบสี่เหลี่ยมผืนผ้า 24m x 3m
3 m
24 m
100 kN
ข้อกำหนดในการออกแบบ
1. เหล็กกล้าที่ใช้ทำชิ้นส่วนรับภาระดึงและกดได้ไม่เกิน 200 N ต่อตารางมิลลิเมตร
2. ใช้เหล็กกล้าจากเหล็กแผ่นหนา 10 mm มาตัดเป็นโครงถัก (หมายความว่าเราสามารถเอาเหล็กแผ่นมาประกบกันหนา 10,
20, 30, -. mm ได้ด้วยการใช้หมุดยึด เหมือนเอาไม้ไอติมมาทากาวซ้อนกัน) ส่วนความความยาวตัดได้ไม่จำกัดขนาด
3. กำหนดให้หน้าตัดของโครงถักเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส
4. ชิ้นส่วนที่รับแรงกด นอกจากไม่เกิน 200 N ต่อตารางมิลลิเมตรแล้ว ยังต้องมีแรงกดไม่เกินภาระโก่งเดาะ (Buckling load,
P.) ให้จินตนาการว่าเรากำลังกดปลายไม้โปรแทรกเตอร์ด้วยนิ้วมือขวาและซ้าย เมื่อออกแรงกดถึงค่าหนึ่ง ไม้โปรฯ จะโก่ง
ตัวเอง แรงกดค่านี้เรียกว่าภาระโก่งเดาะ สำหรับสูตรหาภาระโก่งเดาะหน้าตัดสี่เหลี่ยมจัตุรัสปลายหมุดลื่นในหน่วยนิวตันเป็น
r' (200 x10*)(b* /12)
P, =
เมื่อ b คือความยาวด้านของหน้าตัดชิ้นส่วนรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสในหน่วย m
เ คือความยาวของชิ้นส่วนในหน่วย m
หมายความว่าถ้าภาระกดในชิ้นส่วนเกินภาระโก่งเดาะ โครงสร้างจะเสียหาย เราจะต้องเพิ่มพื้นที่หน้าตัดของคานจนภาระกดนี้
น้อยกว่าภาระโก่งเดาะ การออกแบบโครงสร้างจึงนำไปใช้ได้ นักศึกษาสามารถออกแบบมากกว่า 1 โครงสร้าง
