SlideShare a Scribd company logo
1 of 17
Download to read offline
THEORY OF STRUCTURES
By
Assoc. Prof. Dr. Sittichai Seangatith
SCHOOL OF CIVIL ENGINEERING
INSTITUTE OF ENGINEERING
SURANAREE UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
บทที่ 6
Influence Line ของโครงสราง Statically Determinate
วัตถุประสงค
1. เพื่อใหสามารถเขียน influence line diagram ของคานได
2. เพื่อใหสามารถเขียน influence line diagram ของ girder ที่รองรับ
พื้นได
3. เพื่อใหสามารถเขียน influence line diagram ของโครง truss ได
4. เพื่อใหสามารถหาคาสูงสุดของแรงปฏิกิริยา หรือของแรงเฉือน
หรือของโมเมนตดัดที่จุดใดจุดหนึ่งของคานและโครง truss ได
5. เพื่อใหสามารถหาคา absolute maximum shear และ moment ของ
คานและ girder ได
โครงสรางถูกกระทําโดยแรงหรือน้ําหนัก
บรรทุกที่อยูกับที่ (fixed load)
Shear diagram และ Moment diagram
หาคา reaction, shear, และ moment สูงสุด
เพื่อนําไปออกแบบหนาตัดคาน
6.1 อินฟลูเอนซไลน (Influence Lines)
Influence line diagram: Shear
Influence line diagram
โครงสรางถูกกระทําโดย moving load ที่เคลื่อนที่ไปตามความยาว
หาคา reaction (/shear/moment) ที่จุดที่เราสนใจบนโครงสราง
หารูปแบบการวางแรงหรือน้ําหนักบรรทุก เพื่อที่ทําใหเกิดคา
reaction (และ/หรือ shear และ moment) สูงสุดตรงจุดที่เราสนใจ
ซาย ขวา
Influence line diagram: Bending Moment
การเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนโดยการเขียนตาราง
มีขั้นตอนที่งาย แตเสียเวลาในการคํานวณมาก
1. วางแรงกระทําขนาด 1 หนวยที่
ตําแหนง x1 บนโครงสราง
2. หาคาแรงปฏิกิริยา (แรงเฉือน
และโมเมนตดัด) ที่จุดที่สนใจ
3. จดคาตําแหนง x1 คาแรงปฏิกิริยา (คาแรงเฉือน และคาโมเมนต
ดัด) ที่ไดลงในตาราง
4. ใหแรง 1 หนวยเปลี่ยนตําแหนงไปที่ x2 แลวทําการวิเคราะหและจด
ขอมูล
จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RA และแรง
ปฏิกิริยา RB โดยการเขียนตาราง
EXAMPLE
1. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่จุด A และใชสมดุลของโมเมนตรอบจุด B
1AR =
จากสมดุลของแรงในแนวดิ่ง
1A BR R+ =
0BR =
2. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 2 m จากจุด A และใชสมดุลของ
โมเมนตรอบจุด B
(20) 1(18)AR =
จากสมดุลของแรงในแนวดิ่ง
1A BR R+ =
0.1BR =
1(18)/20 0.9AR = =
3. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 4 m จากจุด A และใชสมดุลของ
โมเมนตรอบจุด B
(20) 1(16)AR =
จากสมดุลของแรงในแนวดิ่ง
1A BR R+ =
0.2BR =
1(16)/20 0.8AR = =
3. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 6 m จากจุด A และใชสมดุลของ
โมเมนตรอบจุด B
(20) 1(14)AR =
จากสมดุลของแรงในแนวดิ่ง
1A BR R+ =
0.3BR =
1(14)/20 0.7AR = =
4. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 8 m จากจุด A และใชสมดุลของ
โมเมนตรอบจุด B
(20) 1(12)AR =
จากสมดุลของแรงในแนวดิ่ง
1A BR R+ =
0.4BR =
1(12)/20 0.6AR = =
1.0020
0.90.118
0.80.216
0.70.314
0.60.412
0.50.510
0.40.68
0.30.76
0.20.84
0.10.92
01.00
RBRAตําแหนง x ของแรง 1 หนวย
0.40.68
0.30.76
0.20.84
0.10.92
01.00
RBRAตําแหนง x ของแรง 1 หนวย
จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน V1-1 และของ
โมเมนตดัด M1-1 โดยการเขียนตาราง
EXAMPLE
1. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 0 m จากจุด A
1AR =
จาก FBD ของสวน A-1 และสมการสมดุลของสวนดังกลาว
1 1 0V− =
V1-1
M1-1
1 1 0M − =
1.0
1.0
2. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 2 m จากจุด A
0.9AR =
จาก FBD ของสวน A-1 และสมการสมดุลของสวนดังกลาว
1 1 0.9 1.0 0.1V− = − = −
V1-1
M1-1
1 1 0.9(4) 1(2) 1.6M − = − =
0.9
0.9
3. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 4 m จากจุด A ทางดานซายมือ
0.8AR =
จาก FBD ของสวน A-1 และสมการสมดุลของสวนดังกลาว
1 1 0.8 1.0 0.2V− = − = −
V1-1
M1-1
1 1 0.8(4) 1(0) 3.2M − = − =
0.8
0.8
4. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 4 m จากจุด A ทางดานขวามือ
0.8AR =
จาก FBD ของสวน A-1 และสมการสมดุลของสวนดังกลาว
1 1 0.8V− =
V1-1
M1-1
1 1 0.8(4) 3.2M − = =
0.8
0.8
5. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 6 m จากจุด A
0.7AR =
จาก FBD ของสวน A-1 และสมการสมดุลของสวนดังกลาว
1 1 0.7V − =
V1-1
M1-1
1 1 0.7(4) 2.8M − = =
0.7
0.7
6. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 8 m จากจุด A
0.6AR =
จาก FBD ของสวน A-1 และสมการสมดุลของสวนดังกลาว
1 1 0.6V − =
V1-1
M1-1
1 1 0.6(4) 2.4M − = =
0.6
0.6 001.0020
0.40.10.90.118
0.80.20.80.216
1.20.30.70.314
1.60.40.60.412
2.00.50.50.510
2.40.60.40.68
2.80.70.30.76
3.2-0.2 และ 0.80.20.84
1.6-0.10.10.92
0001.00
M1-1V1-1RBRAตําแหนง x ของแรง 1 หนวย
2.40.60.40.68
2.80.70.30.76
3.2-0.2 และ 0.80.20.84
1.6-0.10.10.92
0001.00
M1-1V1-1RBRAตําแหนง x ของแรง 1 หนวย
การเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนโดยการเขียนสมการ
1. วางแรงกระทําขนาด 1 หนวยที่
ตําแหนง x บนโครงสราง
2. หาสมการแรงปฏิกิริยา (แรง
เฉือน และโมเมนตดัด) ที่จุดที่
เราสนใจ
3. นําสมการแรงปฏิกิริยา (แรงเฉือน และโมเมนตดัด) เขียน
แผนภาพอินฟลูเอนซไลน
1x
0;BM =∑
1(20 )
1
20 20
A
x x
R
−
= = −
(20) 1(20 )AR x= −
0;yF+ ↑ =∑ 1A BR R+ =
20
B
x
R =
จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RA และ RB แรง
เฉือน VC และโมเมนตดัด MC ของคาน โดยการเขียนสมการ
EXAMPLE
0;BM =∑
1( )
1A
l x x
R
l l
−
= = −
( ) 1( )AR l l x= −
0;yF+ ↑ =∑
1A BR R+ =
B
x
R
l
=
x
1
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา
เมื่อแรง 1 หนวยอยูบนชวง AC (0 ≤ x < a) พิจารณา FBD ของชวง CB
RB = x/20VC
MC
C BV R= −
( )C BM R b=
เมื่อแรง 1 หนวยอยูบนชวง CB (a ≤ x < l) พิจารณา FBD ของชวง AC
RB = 1-x/20 VC
MC
C AV R=
( )C AM R a=
แผนภาพอินฟลูเอนซไลน
ของแรงเฉือน VC และ
โมเมนตดัด MC
จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RB และ RC แรง
เฉือน VBL VBR และ VD และโมเมนตดัด MD และ MB ของคาน โดย
การเขียนสมการ
EXAMPLE
6.3 Qualitative Influence Lines
หลักการ Muller-Breslau กลาววา
“รูปรางของแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา (หรือของ
แรงเฉือน หรือของโมเมนตดัด) ที่จุดใดๆ บนคาน
จะมีรูปรางเหมือนกับรูปรางการเปลี่ยนตําแหนงของคาน เมื่อคาน
นั้นถูกกระทําโดยแรงปฏิกิริยา (หรือแรงเฉือน หรือโมเมนตดัด) ที่
จุดนั้น
โดยที่หนาตัดของคานที่จุดนั้นจะตองไมมีความตานทานตอแรง
ปฏิกิริยา (หรือตอแรงเฉือน หรือตอโมเมนตดัด) ที่กระทําอยู”
ในการใชหลักการ Muller-Breslau คานจะถูกสมมุติใหเปนคานแกรงคานแกรง
และจุดรองรับทั้ง pin และ roller จะทําหนาที่เปนจุดหมุนของคาน
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา
1. เปลี่ยนจุดรองรับหมุด (pin) ที่จุด A เปน
roller guide
2. ใหแรงปฏิกิริยา Ay กระทําตอคาน
Ay
Ay 3. คานจะเกิดการเปลี่ยนตําแหนง และรูปราง
ของการเปลี่ยนตําแหนงที่เกิดขึ้นจะเปน
แผนภาพ influence line ของแรงปฏิกิริยา Ay
1
roller ทําหนาที่เปนจุดหมุนของ
คาน
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน
1. เปลี่ยนจุด C ของคานเปน roller
guide
2. ใหแรงเฉือน VC ซึ่งมีคาเปนบวก
กระทําตอคาน
VC
VC
VC
VC
3. คานจะเกิดการเปลี่ยนตําแหนง
และรูปรางของการเปลี่ยน
ตําแหนงที่เกิดขึ้นจะเปนแผนภาพ
influence line ของแรงเฉือนที่จุด
VC ของคาน
1
a/L
b/L
ขนานกัน
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของโมเมนตดัด
1. เปลี่ยนจุด C ของคานเปน internal
hinge
2. ใหโมเมนตดัด MC ที่มีคาเปนบวก
กระทําตอคาน
MC
MC
3. คานจะเกิดการเปลี่ยนตําแหนง
และรูปรางของการเปลี่ยน
ตําแหนงที่เกิดขึ้นจะเปนแผนภาพ
influence line ของโมเมนตดัด MC
ของคาน
ab/L1
มุมสัมพัทธ = 1 หนวย = a/L+b/L
จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RB และ RC แรง
เฉือน VBL VBR และ VD และโมเมนตดัด MD และ MB ของคาน
EXAMPLE
อินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RB
15/4
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RC
1
-1/4
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา VBL
1
1
ขนานกัน
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา VBL
1
1/4
1
ขนานกัน
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา VD
1
1/4
b/L = 12/16 = 3/4
a/L = 1/4
ขนานกัน
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา MD
ab/L = 4(12)/16 = 3
1
-3
มุมสัมพัทธ = 1 หนวย = 3/4+3/12
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา MB
1
-4
มุมสัมพัทธ = 1
หนวย
จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RA แรงเฉือน VD
และ VE และโมเมนตดัด MD และ ME ของคาน
EXAMPLE
อินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RA
1
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา VD
b/L = a/2a = 1/2
a/L = a/2a = 1/2
1
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา MD
ab/L = a(a)/2a = a/2
1
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน VE
1
1
ขนานกัน
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา ME
1
a
จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RA RC และ RE
แรงเฉือน VD VCL และ VCR และโมเมนตดัด MD และ MC ของคาน
EXAMPLE แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RA
1
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RC
1
4/3
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RE
1
-1/3
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน VD
b/L = 4/6 = 2/3
-a/L = -2/6 = -1/3
1
1/3
ขนานกัน
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน VCL
1
1
ขนานกัน
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน VCR
1
1/3 1
1
ขนานกัน
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา MD
ab/L = 2(4)/6 = 4/3
-4/3
1
มุมสัมพัทธ = 1 หนวย
แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา MC
1
-2 มุมสัมพัทธ = 1 หนวย
การบาน: influence lines
6.2 อินฟลูเอนซไลนของคาน (Influence Lines for Beams)
อินฟลูเอนซไลนของคานเนื่องจากแรงกระทําเปนจุด (Concentrated Force)
“ถาคานถูกกระทําโดยแรงขนาด F ที่ตําแหนงเดียวกับที่แรง 1 หนวย
กระทําแลว คาแรงปฏิกิริยา (หรือแรงเฉือนหรือโมเมนตดัด) ที่เกิดจาก
แรง F ที่จุดที่เราสนใจมีคาเทากับผลคูณของพิกัดของ influence line
กับคาของแรง F ”
F = 10 kN
RA = 0.6F = 6 kN
RB = 0.4F = 4 kN
6 kN 4 kN
F = 10 kN
V1-1 = 0.6F = 6 kN
M1-1 = 2.4F = 24 kN-m
6 kN
26 kN-m
อินฟลูเอนซไลนของคานเนื่องจากแรงกระทําแผกระจายสม่ําเสมอ (Uniform Load)
“คาแรงปฏิกิริยา (หรือแรงเฉือนหรือโมเมนตดัด) ที่เกิดจากแรงกระทํา
แผกระจายสม่ําเสมอ w ที่จุดที่เราสนใจมีคาเทากับผลคูณของพื้นที่ใต
แผนภาพ influence line กับคาแรงกระทําแผกระจายสม่ําเสมอ”
RA = (10 kN/m)(พ.ท. 1)
RB = (10 kN/m)(พ.ท. 2)
36 kN
84 kN
w = 10 kN/m
= (10 kN/m)(0.5x12x0.6)
= 36 kN
= (10kN/m)
[0.5x(0.4+1.0)x12]
= 84 kN
V1-1 = (10 kN/m)(พ.ท. 1)
M1-1 = (10 kN/m)(พ.ท. 2)
w = 10 kN/m
= (10 kN/m)(0.5x12x0.6)
= 36 kN
= (10 kN/m)(0.5x12x2.4)
= 144 kN-m
36 kN
144 kN-m
จากแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน VC ของคาน ถาเรามีแรง
LLF = 4 kN และ LLw = 2 kN/m ที่สามารถจัดใหมีความยาวไดตาม
ตองการ จงหารูปแบบของแรงทั้งสองที่ทําใหเกิดแรงเฉือน VC สูงสุด
และจงหาคาของ VC
EXAMPLE
4 kN 2 kN/m
VC = (4 kN)(พิกัด)+(2 kN/m)(พ.ท.)
= (4 kN)(0.75)
+(2 kN/m)(0.5x7.5x0.75)
= 8.625 kN
จงหารูปแบบของแรงทั้งสองที่ทําใหเกิด MC สูงสุดและคาของ MC
ab/L = 2.5(7.5)/10 = 1.875
4 kN 2 kN/m
MC = (4 kN)(พิกัด)+(2 kN/m)(พ.ท.)
= (4 kN)(1.875)
+(2 kN/m)(0.5x10x1.875)
= 26.25 kN-m
ถาแรง LLF = 8 kN LLw = 3 kN/m และ DLw = 1 kN/m สามารถถูกจัด
ใหมีความยาวไดตามตองการ จงหารูปแบบของแรงทั้งสองที่ทําใหเกิด
MC สูงสุดและคาของ MC
EXAMPLE
ab/L = 4(4)/8 = 2.0
-2.0
8 kN
1 kN/m
3 kN/m MC = (8 kN)(2.0)
+(4 kN/m)(0.5x8x2.0)
- (1 kN/m)(0.5x4x2.0)
= 44.0 kN-m
ถาแรง LLF = 4 kN LLw = 0.3 kN/m และ DLw = 0.2 kN/m สามารถถูก
จัดใหมีความยาวไดตามตองการ จงหารูปแบบของแรงทั้งสองที่ทําให
เกิด MD สูงสุดและคาของ MD
EXAMPLE
ab/L = 5(10)/15 = 10/3
-10/3
0.2 kN/m
4 kN 0.3 kN/m
MC = (4 kN)(10/3)
+(0.5 kN/m)(0.5x15x10/3)
- (0.2 kN/m)(0.5x10x10/3)
= 22.5 kN-m

More Related Content

Similar to Theory6a

หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมpipopsin163
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมpanupong
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมpanupong
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมpanupong
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมpanupong
 
Py keqc0ytz2ufc6gdsi iqnhhniumihjardqfmjqb31fjfpvba3es5xenjwrautvn
Py keqc0ytz2ufc6gdsi iqnhhniumihjardqfmjqb31fjfpvba3es5xenjwrautvnPy keqc0ytz2ufc6gdsi iqnhhniumihjardqfmjqb31fjfpvba3es5xenjwrautvn
Py keqc0ytz2ufc6gdsi iqnhhniumihjardqfmjqb31fjfpvba3es5xenjwrautvnSupipat Mokmamern
 
ความถนัดทางวิศวกรรมศาสตร์ Pat3
ความถนัดทางวิศวกรรมศาสตร์ Pat3ความถนัดทางวิศวกรรมศาสตร์ Pat3
ความถนัดทางวิศวกรรมศาสตร์ Pat3Wisaruta
 
เรื่องที่17ไฟฟ้าและแม่เหล็ก2
เรื่องที่17ไฟฟ้าและแม่เหล็ก2เรื่องที่17ไฟฟ้าและแม่เหล็ก2
เรื่องที่17ไฟฟ้าและแม่เหล็ก2Apinya Phuadsing
 

Similar to Theory6a (13)

หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโม
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโม
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโม
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโม
 
หลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโมหลักการของไดนาโม
หลักการของไดนาโม
 
Py keqc0ytz2ufc6gdsi iqnhhniumihjardqfmjqb31fjfpvba3es5xenjwrautvn
Py keqc0ytz2ufc6gdsi iqnhhniumihjardqfmjqb31fjfpvba3es5xenjwrautvnPy keqc0ytz2ufc6gdsi iqnhhniumihjardqfmjqb31fjfpvba3es5xenjwrautvn
Py keqc0ytz2ufc6gdsi iqnhhniumihjardqfmjqb31fjfpvba3es5xenjwrautvn
 
ความถนัดทางวิศวกรรมศาสตร์ Pat3
ความถนัดทางวิศวกรรมศาสตร์ Pat3ความถนัดทางวิศวกรรมศาสตร์ Pat3
ความถนัดทางวิศวกรรมศาสตร์ Pat3
 
3
33
3
 
3
33
3
 
Lab9 (1)
Lab9 (1)Lab9 (1)
Lab9 (1)
 
ไฟฟ้าสถิต
ไฟฟ้าสถิตไฟฟ้าสถิต
ไฟฟ้าสถิต
 
เรื่องที่17ไฟฟ้าและแม่เหล็ก2
เรื่องที่17ไฟฟ้าและแม่เหล็ก2เรื่องที่17ไฟฟ้าและแม่เหล็ก2
เรื่องที่17ไฟฟ้าและแม่เหล็ก2
 
Ac current46
Ac current46Ac current46
Ac current46
 

Theory6a

  • 1. THEORY OF STRUCTURES By Assoc. Prof. Dr. Sittichai Seangatith SCHOOL OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF ENGINEERING SURANAREE UNIVERSITY OF TECHNOLOGY บทที่ 6 Influence Line ของโครงสราง Statically Determinate วัตถุประสงค 1. เพื่อใหสามารถเขียน influence line diagram ของคานได 2. เพื่อใหสามารถเขียน influence line diagram ของ girder ที่รองรับ พื้นได 3. เพื่อใหสามารถเขียน influence line diagram ของโครง truss ได 4. เพื่อใหสามารถหาคาสูงสุดของแรงปฏิกิริยา หรือของแรงเฉือน หรือของโมเมนตดัดที่จุดใดจุดหนึ่งของคานและโครง truss ได 5. เพื่อใหสามารถหาคา absolute maximum shear และ moment ของ คานและ girder ได โครงสรางถูกกระทําโดยแรงหรือน้ําหนัก บรรทุกที่อยูกับที่ (fixed load) Shear diagram และ Moment diagram หาคา reaction, shear, และ moment สูงสุด เพื่อนําไปออกแบบหนาตัดคาน 6.1 อินฟลูเอนซไลน (Influence Lines)
  • 2. Influence line diagram: Shear Influence line diagram โครงสรางถูกกระทําโดย moving load ที่เคลื่อนที่ไปตามความยาว หาคา reaction (/shear/moment) ที่จุดที่เราสนใจบนโครงสราง หารูปแบบการวางแรงหรือน้ําหนักบรรทุก เพื่อที่ทําใหเกิดคา reaction (และ/หรือ shear และ moment) สูงสุดตรงจุดที่เราสนใจ ซาย ขวา Influence line diagram: Bending Moment
  • 3. การเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนโดยการเขียนตาราง มีขั้นตอนที่งาย แตเสียเวลาในการคํานวณมาก 1. วางแรงกระทําขนาด 1 หนวยที่ ตําแหนง x1 บนโครงสราง 2. หาคาแรงปฏิกิริยา (แรงเฉือน และโมเมนตดัด) ที่จุดที่สนใจ 3. จดคาตําแหนง x1 คาแรงปฏิกิริยา (คาแรงเฉือน และคาโมเมนต ดัด) ที่ไดลงในตาราง 4. ใหแรง 1 หนวยเปลี่ยนตําแหนงไปที่ x2 แลวทําการวิเคราะหและจด ขอมูล จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RA และแรง ปฏิกิริยา RB โดยการเขียนตาราง EXAMPLE 1. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่จุด A และใชสมดุลของโมเมนตรอบจุด B 1AR = จากสมดุลของแรงในแนวดิ่ง 1A BR R+ = 0BR = 2. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 2 m จากจุด A และใชสมดุลของ โมเมนตรอบจุด B (20) 1(18)AR = จากสมดุลของแรงในแนวดิ่ง 1A BR R+ = 0.1BR = 1(18)/20 0.9AR = = 3. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 4 m จากจุด A และใชสมดุลของ โมเมนตรอบจุด B (20) 1(16)AR = จากสมดุลของแรงในแนวดิ่ง 1A BR R+ = 0.2BR = 1(16)/20 0.8AR = =
  • 4. 3. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 6 m จากจุด A และใชสมดุลของ โมเมนตรอบจุด B (20) 1(14)AR = จากสมดุลของแรงในแนวดิ่ง 1A BR R+ = 0.3BR = 1(14)/20 0.7AR = = 4. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 8 m จากจุด A และใชสมดุลของ โมเมนตรอบจุด B (20) 1(12)AR = จากสมดุลของแรงในแนวดิ่ง 1A BR R+ = 0.4BR = 1(12)/20 0.6AR = = 1.0020 0.90.118 0.80.216 0.70.314 0.60.412 0.50.510 0.40.68 0.30.76 0.20.84 0.10.92 01.00 RBRAตําแหนง x ของแรง 1 หนวย 0.40.68 0.30.76 0.20.84 0.10.92 01.00 RBRAตําแหนง x ของแรง 1 หนวย
  • 5. จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน V1-1 และของ โมเมนตดัด M1-1 โดยการเขียนตาราง EXAMPLE 1. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 0 m จากจุด A 1AR = จาก FBD ของสวน A-1 และสมการสมดุลของสวนดังกลาว 1 1 0V− = V1-1 M1-1 1 1 0M − = 1.0 1.0 2. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 2 m จากจุด A 0.9AR = จาก FBD ของสวน A-1 และสมการสมดุลของสวนดังกลาว 1 1 0.9 1.0 0.1V− = − = − V1-1 M1-1 1 1 0.9(4) 1(2) 1.6M − = − = 0.9 0.9 3. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 4 m จากจุด A ทางดานซายมือ 0.8AR = จาก FBD ของสวน A-1 และสมการสมดุลของสวนดังกลาว 1 1 0.8 1.0 0.2V− = − = − V1-1 M1-1 1 1 0.8(4) 1(0) 3.2M − = − = 0.8 0.8
  • 6. 4. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 4 m จากจุด A ทางดานขวามือ 0.8AR = จาก FBD ของสวน A-1 และสมการสมดุลของสวนดังกลาว 1 1 0.8V− = V1-1 M1-1 1 1 0.8(4) 3.2M − = = 0.8 0.8 5. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 6 m จากจุด A 0.7AR = จาก FBD ของสวน A-1 และสมการสมดุลของสวนดังกลาว 1 1 0.7V − = V1-1 M1-1 1 1 0.7(4) 2.8M − = = 0.7 0.7 6. ใหแรง 1 หนวยกระทําที่ระยะ 8 m จากจุด A 0.6AR = จาก FBD ของสวน A-1 และสมการสมดุลของสวนดังกลาว 1 1 0.6V − = V1-1 M1-1 1 1 0.6(4) 2.4M − = = 0.6 0.6 001.0020 0.40.10.90.118 0.80.20.80.216 1.20.30.70.314 1.60.40.60.412 2.00.50.50.510 2.40.60.40.68 2.80.70.30.76 3.2-0.2 และ 0.80.20.84 1.6-0.10.10.92 0001.00 M1-1V1-1RBRAตําแหนง x ของแรง 1 หนวย
  • 7. 2.40.60.40.68 2.80.70.30.76 3.2-0.2 และ 0.80.20.84 1.6-0.10.10.92 0001.00 M1-1V1-1RBRAตําแหนง x ของแรง 1 หนวย การเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนโดยการเขียนสมการ 1. วางแรงกระทําขนาด 1 หนวยที่ ตําแหนง x บนโครงสราง 2. หาสมการแรงปฏิกิริยา (แรง เฉือน และโมเมนตดัด) ที่จุดที่ เราสนใจ 3. นําสมการแรงปฏิกิริยา (แรงเฉือน และโมเมนตดัด) เขียน แผนภาพอินฟลูเอนซไลน 1x 0;BM =∑ 1(20 ) 1 20 20 A x x R − = = − (20) 1(20 )AR x= − 0;yF+ ↑ =∑ 1A BR R+ = 20 B x R = จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RA และ RB แรง เฉือน VC และโมเมนตดัด MC ของคาน โดยการเขียนสมการ EXAMPLE 0;BM =∑ 1( ) 1A l x x R l l − = = − ( ) 1( )AR l l x= − 0;yF+ ↑ =∑ 1A BR R+ = B x R l = x 1 แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา
  • 8. เมื่อแรง 1 หนวยอยูบนชวง AC (0 ≤ x < a) พิจารณา FBD ของชวง CB RB = x/20VC MC C BV R= − ( )C BM R b= เมื่อแรง 1 หนวยอยูบนชวง CB (a ≤ x < l) พิจารณา FBD ของชวง AC RB = 1-x/20 VC MC C AV R= ( )C AM R a= แผนภาพอินฟลูเอนซไลน ของแรงเฉือน VC และ โมเมนตดัด MC จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RB และ RC แรง เฉือน VBL VBR และ VD และโมเมนตดัด MD และ MB ของคาน โดย การเขียนสมการ EXAMPLE
  • 9. 6.3 Qualitative Influence Lines หลักการ Muller-Breslau กลาววา “รูปรางของแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา (หรือของ แรงเฉือน หรือของโมเมนตดัด) ที่จุดใดๆ บนคาน จะมีรูปรางเหมือนกับรูปรางการเปลี่ยนตําแหนงของคาน เมื่อคาน นั้นถูกกระทําโดยแรงปฏิกิริยา (หรือแรงเฉือน หรือโมเมนตดัด) ที่ จุดนั้น โดยที่หนาตัดของคานที่จุดนั้นจะตองไมมีความตานทานตอแรง ปฏิกิริยา (หรือตอแรงเฉือน หรือตอโมเมนตดัด) ที่กระทําอยู” ในการใชหลักการ Muller-Breslau คานจะถูกสมมุติใหเปนคานแกรงคานแกรง และจุดรองรับทั้ง pin และ roller จะทําหนาที่เปนจุดหมุนของคาน แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา 1. เปลี่ยนจุดรองรับหมุด (pin) ที่จุด A เปน roller guide 2. ใหแรงปฏิกิริยา Ay กระทําตอคาน Ay Ay 3. คานจะเกิดการเปลี่ยนตําแหนง และรูปราง ของการเปลี่ยนตําแหนงที่เกิดขึ้นจะเปน แผนภาพ influence line ของแรงปฏิกิริยา Ay 1 roller ทําหนาที่เปนจุดหมุนของ คาน แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน 1. เปลี่ยนจุด C ของคานเปน roller guide 2. ใหแรงเฉือน VC ซึ่งมีคาเปนบวก กระทําตอคาน VC VC VC VC 3. คานจะเกิดการเปลี่ยนตําแหนง และรูปรางของการเปลี่ยน ตําแหนงที่เกิดขึ้นจะเปนแผนภาพ influence line ของแรงเฉือนที่จุด VC ของคาน 1 a/L b/L ขนานกัน แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของโมเมนตดัด 1. เปลี่ยนจุด C ของคานเปน internal hinge 2. ใหโมเมนตดัด MC ที่มีคาเปนบวก กระทําตอคาน MC MC 3. คานจะเกิดการเปลี่ยนตําแหนง และรูปรางของการเปลี่ยน ตําแหนงที่เกิดขึ้นจะเปนแผนภาพ influence line ของโมเมนตดัด MC ของคาน ab/L1 มุมสัมพัทธ = 1 หนวย = a/L+b/L
  • 10. จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RB และ RC แรง เฉือน VBL VBR และ VD และโมเมนตดัด MD และ MB ของคาน EXAMPLE อินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RB 15/4 แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RC 1 -1/4 แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา VBL 1 1 ขนานกัน แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา VBL 1 1/4 1 ขนานกัน
  • 11. แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา VD 1 1/4 b/L = 12/16 = 3/4 a/L = 1/4 ขนานกัน แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา MD ab/L = 4(12)/16 = 3 1 -3 มุมสัมพัทธ = 1 หนวย = 3/4+3/12 แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา MB 1 -4 มุมสัมพัทธ = 1 หนวย จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RA แรงเฉือน VD และ VE และโมเมนตดัด MD และ ME ของคาน EXAMPLE อินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RA 1
  • 12. แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา VD b/L = a/2a = 1/2 a/L = a/2a = 1/2 1 แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา MD ab/L = a(a)/2a = a/2 1 แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน VE 1 1 ขนานกัน แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา ME 1 a
  • 13. จงเขียนแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RA RC และ RE แรงเฉือน VD VCL และ VCR และโมเมนตดัด MD และ MC ของคาน EXAMPLE แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RA 1 แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RC 1 4/3 แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา RE 1 -1/3
  • 14. แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน VD b/L = 4/6 = 2/3 -a/L = -2/6 = -1/3 1 1/3 ขนานกัน แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน VCL 1 1 ขนานกัน แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน VCR 1 1/3 1 1 ขนานกัน แผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงปฏิกิริยา MD ab/L = 2(4)/6 = 4/3 -4/3 1 มุมสัมพัทธ = 1 หนวย
  • 16. 6.2 อินฟลูเอนซไลนของคาน (Influence Lines for Beams) อินฟลูเอนซไลนของคานเนื่องจากแรงกระทําเปนจุด (Concentrated Force) “ถาคานถูกกระทําโดยแรงขนาด F ที่ตําแหนงเดียวกับที่แรง 1 หนวย กระทําแลว คาแรงปฏิกิริยา (หรือแรงเฉือนหรือโมเมนตดัด) ที่เกิดจาก แรง F ที่จุดที่เราสนใจมีคาเทากับผลคูณของพิกัดของ influence line กับคาของแรง F ” F = 10 kN RA = 0.6F = 6 kN RB = 0.4F = 4 kN 6 kN 4 kN F = 10 kN V1-1 = 0.6F = 6 kN M1-1 = 2.4F = 24 kN-m 6 kN 26 kN-m อินฟลูเอนซไลนของคานเนื่องจากแรงกระทําแผกระจายสม่ําเสมอ (Uniform Load) “คาแรงปฏิกิริยา (หรือแรงเฉือนหรือโมเมนตดัด) ที่เกิดจากแรงกระทํา แผกระจายสม่ําเสมอ w ที่จุดที่เราสนใจมีคาเทากับผลคูณของพื้นที่ใต แผนภาพ influence line กับคาแรงกระทําแผกระจายสม่ําเสมอ” RA = (10 kN/m)(พ.ท. 1) RB = (10 kN/m)(พ.ท. 2) 36 kN 84 kN w = 10 kN/m = (10 kN/m)(0.5x12x0.6) = 36 kN = (10kN/m) [0.5x(0.4+1.0)x12] = 84 kN V1-1 = (10 kN/m)(พ.ท. 1) M1-1 = (10 kN/m)(พ.ท. 2) w = 10 kN/m = (10 kN/m)(0.5x12x0.6) = 36 kN = (10 kN/m)(0.5x12x2.4) = 144 kN-m 36 kN 144 kN-m
  • 17. จากแผนภาพอินฟลูเอนซไลนของแรงเฉือน VC ของคาน ถาเรามีแรง LLF = 4 kN และ LLw = 2 kN/m ที่สามารถจัดใหมีความยาวไดตาม ตองการ จงหารูปแบบของแรงทั้งสองที่ทําใหเกิดแรงเฉือน VC สูงสุด และจงหาคาของ VC EXAMPLE 4 kN 2 kN/m VC = (4 kN)(พิกัด)+(2 kN/m)(พ.ท.) = (4 kN)(0.75) +(2 kN/m)(0.5x7.5x0.75) = 8.625 kN จงหารูปแบบของแรงทั้งสองที่ทําใหเกิด MC สูงสุดและคาของ MC ab/L = 2.5(7.5)/10 = 1.875 4 kN 2 kN/m MC = (4 kN)(พิกัด)+(2 kN/m)(พ.ท.) = (4 kN)(1.875) +(2 kN/m)(0.5x10x1.875) = 26.25 kN-m ถาแรง LLF = 8 kN LLw = 3 kN/m และ DLw = 1 kN/m สามารถถูกจัด ใหมีความยาวไดตามตองการ จงหารูปแบบของแรงทั้งสองที่ทําใหเกิด MC สูงสุดและคาของ MC EXAMPLE ab/L = 4(4)/8 = 2.0 -2.0 8 kN 1 kN/m 3 kN/m MC = (8 kN)(2.0) +(4 kN/m)(0.5x8x2.0) - (1 kN/m)(0.5x4x2.0) = 44.0 kN-m ถาแรง LLF = 4 kN LLw = 0.3 kN/m และ DLw = 0.2 kN/m สามารถถูก จัดใหมีความยาวไดตามตองการ จงหารูปแบบของแรงทั้งสองที่ทําให เกิด MD สูงสุดและคาของ MD EXAMPLE ab/L = 5(10)/15 = 10/3 -10/3 0.2 kN/m 4 kN 0.3 kN/m MC = (4 kN)(10/3) +(0.5 kN/m)(0.5x15x10/3) - (0.2 kN/m)(0.5x10x10/3) = 22.5 kN-m