การคำนวณออกแบบอย่างเหมาะที่สุดโดยวิธีพลาสติก สำหรับโครงเหล็กข้อแข็ง

Abstract

งานวิจัยนี้ได้พัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ภาษาฟอร์แทรน สำหรับการคำนวณออกแบบอย่างเหมาะที่สุดโดยวิธีพลาสติก สำหรับโครงเหล็กข้อแข็งทุกรูปร่างชนิดไร้ตัวโยงทะแยง โดยสามารถออกแบบฐานรองรับได้ทั้งชนิดหมุนและยึดแน่น โดยการใช้วิธีจลน์ (Kinematic Method) กับการสร้างกลไกวิบัติแบบอิสระ โดยอัตโนมัติ และทฤษฏีการเปลี่ยนตำแหน่งสมมุติ หาสมการสมดุลย์ของโครงสร้าง แล้วสมมุติแรงดัดพลาสติกเป็นสัดส่วนโดยตรงกับน้ำหนัก และใช้กำหนดการเชิงเส้นเป็นเกณฑ์ในการออกแบบอย่างเหมาะที่สุด โดยให้ฟังก์ชันเป้าหมาย (∑MPL) น้อยที่สุด และสอดคล้องกับสมการเงื่อนไขบังคับ คือสภาวะสมดุลย์และสภาวะแรงดัดพลาสติก ต่อจากนั้นออกแบบขนาดหน้าตัดโดยใช้มาตรฐาน AISC โดยคำนึงถึง กำลังของชิ้นส่วนแรงเฉือน การโก่งเดาะเฉพาะที่ของชิ้นส่วน และการสูญเสียเสถียรภาพในระนาบของการดัดและการโก่งเดาะและบิดด้านข้าง งานวิจัยนี้ได้คำนึงถึงผลของแรงในแนวแกน และการสูญเสียเสถียรภาพในระนาบของการดัดและการโก่งเดาะและบิดด้านข้าง ต่อแรงดัดพลาสติกไว้ในสมการเงื่อนไขบังคับด้วย พบว่าได้ฟังก์ชันเป้าหมายประหยัดกว่าประมาณ 0-8 เปอร์เซ็นต์ ยิ่งไปกว่านั้นเมื่อคำนึงถึงน้ำหนักบรรทุกหลายประเภทพร้อมกันจะได้ฟังก์ชันเป้าหมายประหยัดกว่าประมาณ 10 – 18 เปอร์เซนต์ และประหยัดกว่าเมื่อเทียบกับ การคำนวณออกแบบโดยวิธีพลาสติกธรรมดาประมาณ 10-20 เปอร์เซ็นต์