ကြ်န္ေတာ္ Structural Steel Connection ေတြထဲက Simple Connection နဲ႔ Moment Connection အေၾကာင္း အင္ဂ်င္နီယာ ညီငယ္ ညီမငယ္ေတြ ဗဟုသုတရေအာင္ နည္းနည္း ေဆြးေႏြး ေျပာျပခ်င္ပါတယ္။ (ေ၀ဖန္ေဆြးေႏြးစရာရွိတာ ေတြကိုလဲ ပြင့္ပြင့္လင္းလင္း ေ၀ဖန္ေဆြးေႏြးႏိုင္ပါတယ္)
ကြ်န္ေတာ္တို႔ Structural Analysis လုပ္တဲ့အခါမွာ Ideal Support Condition အေျခအေန ၃ မ်ဳိးရွိပါတယ္။ အဲဒါေတြက Roller, Pin နဲ႔ Fixed Connection တို႔ပဲ ျဖစ္ၾကပါတယ္။ ေအာက္ကပံုေတြက Connection ေတြရဲ႕ သေကၤတေတြျဖစ္ၾကပါတယ္။
Figure 1 Joints and Symbols
ပံု (a) အရဆိုရင္ Roller Support ဆိုတာက X direction မွာ ခ်ဳပ္ထားတဲ့ အားမရွိတဲ့အတြက္ လြတ္လပ္စြာ ေရြ႕လ်ားႏိိုင္တယ္။ Y Direction မွာက Vertical Reaction တစ္ခုရွိတယ္။ ျပီးေတာ့ လြတ္လပ္စြာ rotation ျဖစ္ႏိုင္ပါတယ္။ (တနည္းဆိုေသာ္ Resisting Moment မရွိပါ)။ Actual Structural ေတြအေနနဲ႔ဆုိရင္ အပူခ်ိန္ေၾကာင့္ Span အရွည္ အေျပာင္းအလဲ ျဖစ္ႏိုင္တဲ့ တံတားလို Structure မ်ဳိးနဲ႔ Long Span Truss ေတြမွာ အသံုးျပဳၾကပါတယ္။
ပံု (b) မွာေတာ့ Hinge Support ျဖစ္ပါတယ္။ X Direction အတိုင္းပါ မေရြ႕ႏိုင္ေအာင္ ခ်ဳပ္ထားပါတယ္။ အဲဒါေၾကာင့္ X နဲ႔ Y Direction ေတြမွာ Reaction ေတြရွိေနတာကို ေတြ႔ရမွာပါ။ Resistant Moment မရွိတဲ့အတြက္ roller လုိပဲ လြတ္လပ္စြာ rotation ျဖစ္ႏုိင္ပါတယ္။
ပံု (c) မွာေတာ့ Fixed Support ပါ။ ဘယ္လိုမွ လႈပ္လို႔မရေအာင္ ခ်ဳပ္ထားတာကို ေတြ႔ရမွာပါ။ သူ႔အတြက္ X Direction ေရာ Y Direction မွာပါ Resistance Force ေတြရွိတဲ့အျပင္ rotation မျဖစ္ႏိုင္ေအာင္ ခ်ဳပ္ထားတဲ့ Resisting Moment တစ္ခုကိုပါ ေတြ႕ရမွာပါ။
ဒီ ပို႔စ္မွာ Structural Steel Connection ေတြထဲက Simple Connection ေတြအေၾကာင္းကို ကြ်န္ေတာ္ နားလည္သေလာက္ ေျပာျပသြားမွာပါ။
What is Simple Connection?
Simple Connection ဆိုတာက Moment ခံႏိုင္ရည္မရွိတဲ့ Connection ေတြပါ။ Analysis လုပ္တဲ့အခါ Pin Support လို႔လဲ ယူဆတဲ့ Connection ေတြျဖစ္ပါတယ္။ ေအာက္ကပံုေတြက Pin စစ္စစ္ေတြ ပါတဲ့ Pure Pin Connection ေတြျဖစ္ပါတယ္။
Figure 2 Pure Pin Connections
တကယ္တန္းေတာ့ Simple Connection စာရင္းထဲမွာ Pin စစ္စစ္ေတြသာမက အျခားေသာ Connection ပံုစံမ်ဳိးေတြပါ ပါ၀င္ပါတယ္။ Simple Connection ေတြရဲ႕ အဓိပၸါယ္ ဖြင့္ဆိုခ်က္ကို ေအာက္ပါအတိုင္း ေတြ႕ရပါတယ္။
Figure 3 Definition of Simple Connection
ဒီေတာ့ Simple Connection ဆိုတာ ဘာလဲဆိုေတာ့ Member တစ္ခုရဲ႕ Moment ကို သူဆက္မယ့္ Member ဆီကို Transfer မလုပ္ႏိုင္တဲ့ Connection အမ်ဳိးအစားပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ ေအာက္ကပံုက Steel I Beam တစ္ေခ်ာင္းကို Steel Column တစ္ခုနဲ႔ ဆက္ထားတဲ့ပံုပါ။ I Beam မွာ Flange ေတြက Moment ကို Resist လုပ္ျပီးေတာ့ Web က Shear ကို Resist လုပ္ပါတယ္။ ဒီ Connection မွာ I Beam ရဲ႕ Web ကိုသာ Steel Column နဲ႔ ဆက္ထားတဲ့အတြက္ I Beam ဆီက Shear ကိုပဲ Column ဆီကို Transfer လုပ္ႏိုင္တာ ေတြ႕ရပါတယ္။ တနည္းအားျဖင့္ဆိုေသာ္ Flange ေတြကို Column နဲ႔ မဆက္ထားတဲ့အတြက္ Flanges ေတြမွာ Moment ေၾကာင့္ျဖစ္ေပၚတဲ့ Tension နဲ႔ Compression Force ေတြကို Column ဆီကို Transfer မလုပ္ႏိုင္ပါဘူး။ ဒီေတာ့ ဒီ Connection ဟာ Horizontal Reaction နဲ႔ Vertical Reaction ေတြသာရွိတဲ့ Pin Support ျဖစ္ပါတယ္။ Beam အတြက္ကေတာ့ End Moment = 0 ျဖစ္ပါမယ္။
Figure 4 Beam Column Joint for Simple Connection
ဒီလို Connection မ်ဳိးမွာ Beam ရဲ႕ End Moment ကို "0" အေနနဲ႔ ယူလို႔ရေပမယ့္ Column ကို Design လုပ္တဲ့အခါ Connection ရဲ႕ Eccentricity ေၾကာင့္ ျဖစ္လာတဲ့ Moment ကို ထည့္သြင္း စဥ္းစားေပးဖို႔ လိုပါတယ္။ Eurocode အရဆိုရင္ Beam ရဲ႕ Vertical Reaction ကို Column Face ကေန 100mm အကြာမွာ ေပးျပီး ျဖစ္လာတဲ့ Moment ကို Column Design လုပ္ရာမွာ ထည့္သြင္း စဥ္းစားေပးရပါတယ္။ ေအာက္က ပံုေတြမွာ ၾကည့္ႏုိင္ပါတယ္။
Figure 5 Column Moment due to Eccentricity of Loading
Column Base Plate
ေနာက္ ဥပမာတစ္ခု ေျပာျပခ်င္တာက Column Base Plate ပါ။ Column Base Plate အေနနဲ႔ Axial Force နဲ႔ Shear ကိုသာ Transfer လုပ္ႏိုင္မယ္ဆုိရင္ Simple Connection ျဖစ္ပါတယ္။ တနည္းအားျဖင့္ဆိုေသာ္ Pin Connection အေနနဲ႔ ယူဆႏိုင္ပါတယ္။
Figure 6 Column Base Plate
Column Base Plate connection ေတြမွာ Moment ခံႏိုင္ရည္အား လံုး၀ မရွိတာေတာ့ မဟုတ္ပါဘူး။ Plate ရဲ႕ အထူအပါး၊ Anchor Bolt ေတြရဲ႕ Capacity၊ Bolt Spacing စသည္တို႔အေပၚမူတည္ျပီး Moment ခံႏုိင္ရည္ အထုိက္အေလ်ာက္ေတာ့ ရွိပါတယ္။ Base Plate ေတြပါးတဲ့အခါ Column ရဲ႕ Moment ဟာ Base Plate မွာ Bending Action ျဖစ္ေစႏို္င္ပါတယ္။ ေအာက္ကပံုမွာ ၾကည့္ႏိုင္ပါတယ္။
Figure 7 Bending of Column Base Plate Due to Moment
အဲဒီအခါက်ေတာ့ Base Plate Connection ရဲ႕ Moment ခံႏိုင္ရည္အားဟာ Base Plate ရဲ႕ Bending ခံႏိုင္ရည္အားအေပၚ မူတည္သြားပါမယ္။ ဒါ့အျပင္ Base Plate က Flexible ျဖစ္တဲ့အတြက္ Base Material အေပၚမွာ Localized High Compression Zone ေတြလဲ ျဖစ္ေစျပီး Joint Rotation ကို ျဖစ္ေစႏိုင္ပါတယ္။ အဲဒါေၾကာင့္ လြယ္လြယ္ကူကူအေနနဲ႔ Moment Capacity ကို ထည့္သြင္းမစဥ္းစားပဲ Pin Joint အေနနဲ႔ ယူဆတာပါ။ (Moment Connection အျဖစ္ေျပာင္းခ်င္ရင္ေတာ့ Stiffener Plate ေတြ ထည့္ေပးဖို႔လိုပါတယ္)
ေအာက္က ပံုေတြက Typical Simple Connections ေတြရဲ႕ ပံုေတြပဲျဖစ္ပါတယ္။
Figure 8 Typical Simple Connections
Simple Connection ေတြအေၾကာင္း အေသးစိတ္္ကုိေတာ့ ဒီလင့္မွာ ေလ့လာႏိုင္ပါတယ္။
ေနာက္အပိုင္းမွာေတာ့ Structural Steel Moment Connection အေၾကာင္းေတြ ေဆြးေႏြးေျပာျပပါမယ္။
Credit
Aung Hsu Myat
22 Feb 2015
0 comments:
Post a Comment