Method of Joints

01 Mar 2023

137

Method of joints เป็นวิธีการในการวิเคราะห์โครงสร้างเสาเข็มของหลังคา หรือโครงสร้างอื่นๆ โดยใช้หลักการสมดุลแรงที่จุดต่อกันของเสาเข็ม (joints) โครงสร้าง เพื่อหาแรงต่างๆ ที่มีอยู่ในโครงสร้างนั้นๆ วิธีการนี้มักถูกนำมาใช้ในการออกแบบโครงสร้างเหล็กหรือโครงสร้างที่มีการต่อเสาเข็มเป็นเครื่องหมายที่ชัดเจน เช่น โครงสร้างหลังคาเมทัลชีท โดยโดยวิเคราะห์โครงสร้างนั้น จะแบ่งโครงสร้างออกเป็นส่วนๆ และคำนวณแรงต่างๆ ที่มีอยู่ในแต่ละส่วน โดยเริ่มต้นจากจุดต่อกัน (joints) แต่ละจุด แล้วคำนวณแรงที่ได้จากความสมดุลแรง ที่กระทำกับจุดต่อนั้นๆ ซึ่งจะช่วยให้ผู้ออกแบบได้รู้ว่า แต่ละจุดของโครงสร้างนั้นสามารถรับแรงได้เท่าไร และสามารถต่อเสาเข็มเพิ่มเติมได้หรือไม่ ซึ่งจะช่วยให้การออกแบบโครงสร้างนั้นมีความปลอดภัยและเหมาะสมมากยิ่งขึ้น

Method of Joints มีประโยชน์ยังไง?

Method of Joints เป็นวิธีการที่มีประโยชน์มากในการออกแบบโครงสร้างเสาเข็มหรือโครงสร้างที่มีการต่อเสาเข็มเป็นเครื่องหมายที่ชัดเจน โดยมีประโยชน์ดังนี้
ช่วยให้เข้าใจโครงสร้างได้ง่ายขึ้น: การวิเคราะห์โครงสร้างด้วยวิธี Method of Joints ช่วยให้เข้าใจโครงสร้างได้ง่ายขึ้น โดยสามารถแบ่งโครงสร้างออกเป็นส่วนๆ และคำนวณแรงต่างๆ ที่มีอยู่ในแต่ละส่วนได้ ซึ่งจะช่วยให้ผู้ออกแบบเข้าใจการทำงานของโครงสร้างได้ง่ายขึ้น
ช่วยให้การออกแบบมีความปลอดภัย: การใช้ Method of Joints ช่วยให้การออกแบบโครงสร้างมีความปลอดภัยมากขึ้น เนื่องจากการคำนวณแรงต่างๆ ในโครงสร้าง จะช่วยให้ผู้ออกแบบรู้ว่าแต่ละจุดของโครงสร้างสามารถรับแรงได้เท่าไร และสามารถต่อเสาเข็มเพิ่มเติมได้หรือไม่
ช่วยให้การออกแบบมีความเหมาะสม: การใช้ Method of Joints ช่วยให้การออกแบบโครงสร้างมีความเหมาะสมมากขึ้น เนื่องจากจะช่วยประหยัดวัสดุ และลดค่าใช้จ่ายในการก่อสร้าง โดยการคำนวณแรงต่างๆ ที่กระทำกับจุดต่อนั้นๆ จะช่วย

Method of Joints มีส่วนประกอบอะไรบ้าง ?

อธิบาย member และ joint

ถ้าให้เราเขียนรูปสะพานแบบหน้าปก หรือโครง Truss แบบ 2D ก็จะได้ประมาณนี้ซึ่งที่เป็น Joint บางทีก็เรียนก pin หรือจะเรียกจุดร่วมก็ได้ และส่วนที่ยาวก็จะเป็น member นะครับ

Static Determinate

การที่จะคำนวณแบบ Static ได้หรือไม่ได้ ต้องดูเงื่อนไขจาก Static Determinate
m+3>=2J โดย m=member , j=joint
ก่อนที่จะไปทำการคำนวณ ก็ลองเอา Static Determinate มาเข้าเงื่อนไขดูก่อน จากสมการ m+3<=2j ในภาพเราได้ว่า 11 members และ 7 joint
แทนค่า 11+3<=2(7)
จะได้ว่า 11+3=14 <=2*7=14 (เท่ากัน ดังนั้นโครง Truss ตัวอย่างนี้สามารถใช้วิชา static คำนวณได้)
***ปล.แต่ถ้าเงื่อนไขมากกว่า 2j อาจจะใช้ static ไม่ได้ก็อาจจะไปใช้ตัวอื่นแทนเช่น strength หรือ structural analysis ไปโน่นเลยครับ

Credit ภาพจาก echo.net.au