🧱 Shear Force Diagram (SFD) คืออะไร?
Shear Force Diagram (SFD) คือ กราฟที่แสดงค่าของแรงเฉือน (Shear Force) ตลอดความยาวของคาน
🔹 “แรงเฉือน” คืออะไร?
แรงเฉือน คือแรงที่ พยายามทำให้ชิ้นส่วนหนึ่งของคาน “เลื่อน” หรือ “เฉือน” จากอีกส่วนหนึ่ง
เกิดจากแรงภายนอก เช่น น้ำหนักบรรทุก หรือแรงจากพื้น
เช่น ถ้าคานถูกกดลงตรงกลาง — ส่วนหนึ่งของคานจะพยายามเลื่อนลง ขณะที่อีกส่วนถูกยึดไว้
ตรงนั้นแหละคือ “แรงเฉือน”
🔹 SFD บอกอะไรเรา?
-
บอกว่า ตรงไหนของคานมีแรงเฉือนมากที่สุด (จุดวิกฤต)
-
ช่วยให้รู้ว่าจะต้อง เลือกขนาดหน้าตัด (Section) ให้รับแรงเฉือนได้
-
ใช้ตรวจสอบว่า คานจะพังจากแรงเฉือนหรือไม่
🧲 Bending Moment Diagram (BMD) คืออะไร?
Bending Moment Diagram (BMD) คือ กราฟที่แสดงค่าของโมเมนต์ดัด (Bending Moment) ตลอดความยาวของคาน
🔹 “โมเมนต์ดัด” คืออะไร?
คือแรงที่ทำให้คาน “โค้งงอ”
เช่น เมื่อมีน้ำหนักกดลงกลางคาน — คานจะพยายามโค้งลง เกิดแรงดัดภายในขึ้น
🔹 BMD บอกอะไรเรา?
-
บอกว่าคาน โค้งหรือดัดมากที่สุดที่จุดไหน
-
จุดที่ โมเมนต์ดัดมากสุด มักเป็นตำแหน่งที่คานจะ โค้งงอหรือแตกหักก่อน
-
ใช้ในการ คำนวณหาขนาดหน้าตัดและวัสดุ ให้แข็งแรงพอ
⚙️ ความสัมพันธ์ระหว่าง SFD และ BMD
| รายการ | Shear Force Diagram (SFD) | Bending Moment Diagram (BMD) |
|---|---|---|
| แสดง | แรงเฉือนภายในคาน | โมเมนต์ดัดภายในคาน |
| หน่วย | กิโลนิวตัน (kN) | กิโลนิวตัน·เมตร (kN·m) |
| ความสัมพันธ์ | พื้นที่ใต้ SFD = การเปลี่ยนแปลงของ BMD | ความชันของ BMD = ค่า Shear Force |
| จุดสำคัญ | จุดที่ SFD = 0 คือจุดที่ BMD มากที่สุด | จุดโมเมนต์สูงสุดคือจุดเสี่ยงดัด |
🧮 ตัวอย่างเข้าใจง่าย
คานยาว 4 เมตร รับน้ำหนักตรงกลาง 10 kN
-
จุดรองรับปลายทั้งสองจะรับแรงเฉือนคนละ 5 kN
-
SFD จะขึ้น +5 แล้วตกลง -5 ที่กลางคาน
-
BMD จะโค้งขึ้นสูงสุดที่กลางคาน (≈ 10 kN·m)
shear force and bending moment
📊 สรุปง่าย ๆ
| รายการ | ความหมาย | ใช้ทำอะไร |
|---|---|---|
| SFD (Shear Force Diagram) | แสดงแรงเฉือนภายในคาน | หาจุดที่แรงเฉือนมากที่สุด เพื่อป้องกันการเฉือนขาด |
| BMD (Bending Moment Diagram) | แสดงแรงดัดภายในคาน | หาจุดที่คานโค้งมากที่สุด เพื่อออกแบบหน้าตัดให้แข็งแรง |
อ