การวิเคราะห์โครงสร้างและการประมาณปริมาณเหล็กสำหรับโครงเหล็กห้าชั้น-

ด้านล่างนี้คือการวิเคราะห์โครงสร้างและการประมาณน้ำหนักเหล็กสำหรับโครงสร้างโครงเหล็กห้า{0}}ชั้นที่อธิบายไว้

---

 

 

 

เพื่อดำเนินการวิเคราะห์โหลดที่มีความหมาย จะต้องนำสมมติฐานที่สมเหตุสมผลต่อไปนี้มาใช้ (โดยทั่วไปสำหรับโครงสร้างสนับสนุนอุตสาหกรรมเบาหรือสาธารณูปโภค):

น้ำหนักบรรทุกพื้น (DL): 1.0 กิโลนิวตัน/ตรม
(รวมการปูพื้น การตกแต่ง กลไก/ไฟฟ้า หากมี และ-น้ำหนักของตัวเองของส่วนประกอบรอง-น้ำหนักลำแสงหลักเอง-จะถูกเพิ่มแยกต่างหาก)

โหลดสด (LL): 2.0 กิโลนิวตัน/ตรม
(โดยทั่วไปสำหรับการจัดเก็บแสงหรือการเข้าถึงการบำรุงรักษา ปรับเปลี่ยนหากมีจุดประสงค์การใช้งานที่แตกต่างกัน)

โหลดตายบนหลังคา: 0.8 กิโลนิวตัน/ตรม

โหลดสดบนหลังคา / โหลดหิมะ: 1.0 กิโลนิวตัน/ตรม

แรงลม: ที่นี่ไม่แจกต่อชั้น ความต้านทานด้านข้างจัดการโดยการค้ำยัน (วิเคราะห์แยกกัน)

 

เรขาคณิตของอ่าว:

แต่ละเฟรมตามขวางคือกว้าง 1.6 ม.

ระยะห่างตามยาวระหว่างเฟรม: 5 ช่อง → [5.6 ม., 5.6 ม., 2.8 ม., 5.6 ม., 5.6 ม.]

ดังนั้น "แผงพื้น" แต่ละอันที่รองรับโดยคานหลักจึงมีพื้นที่ =ความกว้างของอ่าว 1.6 ม. ×.

คานหลัก (ก10×22)วิ่งตามยาวโดยเชื่อมโครงขวางทั้ง 6 เฟรมในแต่ละระดับ ดังนั้น แต่ละคานจึงรองรับความกว้างของลำน้ำย่อยครึ่งหนึ่งจากอ่าวที่อยู่ติดกัน-แต่เนื่องจากโครงสร้างนี้เป็นเพียงเท่านั้นกว้างรวม 1.6 มได้อย่างมีประสิทธิภาพคานสองขอบรองรับความกว้างเต็ม 1.6 ม. (หรือคานกลางแบบมีคานยื่น 1 อัน) เพื่อความเรียบง่ายเราถือว่าคานยาวสองอันแต่ละคนถือความกว้างลำน้ำ 0.8 ม.

อย่างไรก็ตาม ด้วยความกว้างที่แคบ (1.6 ม.) การสร้างแบบจำลองระบบพื้นจึงเป็นประโยชน์มากกว่าแถบเดียวโดยที่คาน W10×22 ยาวสองอันทำหน้าที่เป็นคานขอบรองรับพื้นกว้าง 1.6 ม.

ดังนั้น,พื้นที่แควต่อคานต่ออ่าว = ความยาวอ่าว 0.8 ม. ×.

แต่สำหรับการคำนวณโหลดคอลัมน์เราถือว่าโหลดรวมต่อเฟรมตามขวาง.

---

 

กรอบขวางแต่ละกรอบ (ที่ตำแหน่งตามยาวที่กำหนด) รองรับ:

ครึ่งหนึ่งของพื้นที่อ่าวทางซ้าย + ครึ่งหนึ่งของพื้นที่ทางด้านขวา

สำหรับโครงภายใน (เฟรม 2–5):

ความยาวแคว=(อ่าวซ้าย + อ่าวขวา) / 2

สำหรับเฟรมปิดท้าย (เฟรม 1 และเฟรม 6):

ความยาวแคว=อ่าวที่อยู่ติดกัน / 2

กรอบ #	อ่าวซ้าย (ม.)	ไรท์เบย์ (ม.)	ความยาวแคว (ม.)	พื้นที่สาขาต่อชั้น (ตร.ม.)=1.6 × Lₜ
1	–	5.6	2.8	4.48
2	5.6	5.6	5.6	8.96
3	5.6	2.8	4.2	6.72
4	2.8	5.6	4.2	6.72
5	5.6	5.6	5.6	8.96
6	5.6	–	2.8	4.48

บันทึก: พื้นที่ทั้งหมด=(4.48 + 8.96 + 6.72 + 6.72 + 8.96 + 4.48) =40.32 m²
พื้นที่แปลนเต็ม=1.6 ม. × 25.2 ม. =40.32 m²→ ✔️สม่ำเสมอ

---

 

 

โหลดตาย (DL)= 1.0 กิโลนิวตัน/ตรม

โหลดสด (LL)= 2.0 กิโลนิวตัน/ตรม

โหลดที่ไม่มีปัจจัยทั้งหมด= 3.0 กิโลนิวตัน/ตรม

กรอบ #	พื้นที่ (ตร.ม.)	ดีแอล (กิโลนิวตัน)	LL (กิโลนิวตัน)	โหลดรวมต่อชั้น (kN)
1,6	4.48	4.48	8.96	13.44
2,5	8.96	8.96	17.92	26.88
3,4	6.72	6.72	13.44	20.16

นอกจากนี้น้ำหนักของตัวเอง-ของคานหลักจะต้องรวมอยู่ในการโหลดคอลัมน์

ก10×22 น้ำหนัก=32.7 กก./ม.=0.321 กิโลนิวตัน/ม

แต่ละเฟรมเชื่อมต่อกันลำแสงสองส่วน(ซ้ายและขวา)

ความยาวส่วนของลำแสง=ความยาวเบย์ตามจริง

ตัวอย่างสำหรับเฟรม 3:

เบย์ด้านซ้าย=5.6 ม. → น้ำหนักลำแสง=0.321 × 5.6=1.80 กิโลนิวตัน

เบย์ด้านขวา=2.8 ม. → น้ำหนักลำแสง=0.321 × 2.8=0.90 กิโลนิวตัน

น้ำหนักลำแสงทั้งหมดของตัวเอง-ที่แยกจากเฟรม 3 data(1.80 + 0.90)/2?→ ที่จริงแล้วคอลัมน์ที่ปลายรองรับน้ำหนักลำแสงได้เต็มที่ดังนั้นแต่ละคอลัมน์ในเฟรมจึงมีครึ่งหนึ่งของน้ำหนักลำแสงที่อยู่ติดกันแต่ละอัน.

ดังนั้น,รับน้ำหนักแนวตั้งเพิ่มเติมจากคานต่อโครงต่อพื้น:=0.5 × (เบย์ซ้าย + เบย์ขวา) × 0.321 kN/m

คำนวณสำหรับแต่ละเฟรม:

กรอบ	อ่าวที่อยู่ติดกัน (ม.)	ความยาวที่อยู่ติดกันทั้งหมด (ม.)	ลำแสงเอง-น้ำหนัก (kN)
1	[5.6]	5.6	0.5 × 5.6 × 0.321 = 0.90
2	[5.6, 5.6]	11.2	0.5 × 11.2 × 0.321 = 1.80
3	[5.6, 2.8]	8.4	0.5 × 8.4 × 0.321 = 1.35
4	[2.8, 5.6]	8.4	1.35
5	[5.6, 5.6]	11.2	1.80
6	[5.6]	5.6	0.90

เพิ่มสิ่งนี้ลงในผลรวมก่อนหน้า:

 

โหลดแนวตั้งทั้งหมดต่อเฟรมต่อพื้นทั่วไป (ระดับ 1–4):

กรอบ	โหลดพื้นที่ (kN)	+ น้ำหนักลำแสง (kN)	รวมต่อชั้น (kN)
1,6	13.44	0.90	14.34
2,5	26.88	1.80	28.68
3,4	20.16	1.35	21.51

---

 

 

หลังคา DL=0.8 กิโลนิวตัน/ตรม

หลังคา LL=1.0 กิโลนิวตัน/ตรม

รวม=1.8 กิโลนิวตัน/ตรม

น้ำหนักหลังคา-ตามพื้นที่ต่อเฟรม:

กรอบ	พื้นที่ (ตร.ม.)	หลังคา DL (kN)	หลังคา LL (kN)	ผลรวมย่อย (kN)
1,6	4.48	3.58	4.48	8.06
2,5	8.96	7.17	8.96	16.13
3,4	6.72	5.38	6.72	12.10

เพิ่มน้ำหนักตัวคานเดิม-(คานยังคงอยู่ที่หลังคา):

น้ำหนักหลังคารวมต่อเฟรม:

กรอบ	โหลดพื้นที่หลังคา (kN)	+ น้ำหนักลำแสง (kN)	หลังคารวม (kN)
1,6	8.06	0.90	8.96
2,5	16.13	1.80	17.93
3,4	12.10	1.35	13.45

---

 

 

สมมติว่าทุกชั้นเหมือนกัน (ระดับ 1–4) และหลังคาเป็นระดับ 5:

กรอบ	น้ำหนักบรรทุก/พื้น (kN)	×4 ชั้น	หลังคา (กิโลนิวตัน)	โหลดคอลัมน์ทั้งหมด (kN)
1,6	14.34	57.36	8.96	66.3 กิโลนิวตัน
2,5	28.68	114.72	17.93	132.7 กิโลนิวตัน
3,4	21.51	86.04	13.45	99.5 กิโลนิวตัน

บันทึก: เหล่านี้คือโหลดบริการที่ไม่มีปัจจัย. สำหรับการออกแบบ ให้ใช้การผสม LRFD (เช่น 1.2DL + 1.6LL)

---

 

 

โหลดแรงโน้มถ่วงจะถูกย้ายจากดาดฟ้ากว้าง 1.6 ม. ไปยังคานยาว W10×22 จากนั้นไปที่เสา W8×24 ที่แต่ละเฟรมทั้ง 6 เฟรม

โหลดตามแนวแกนของคอลัมน์พีคเกิดขึ้นที่เฟรม 2 และ 5 (~133 kN ไม่มีการแยกปัจจัย)

ความมั่นคงด้านข้างให้บริการโดย:

เสาค้ำยันแนวตั้ง X- (L3×3×1/4) ในช่องอย่างน้อยหนึ่งช่อง (เช่น ช่องตรงกลาง 2.8 ม.)

การค้ำยันแนวนอน (C9×20) ที่หลังคา (และอาจเป็นระดับอื่นๆ) จนถึงแรงด้านข้างของไดอะแฟรมต่อเฟรมค้ำยัน

โครงสร้างก็คือกำหนดแรงโน้มถ่วงแบบคงที่, และวงเล็บปีกกา-พฤติกรรมของเฟรมควบคุมการตอบสนองด้านข้าง

คำแนะนำ: ทำการวิเคราะห์โครงสร้าง 3 มิติ (เช่น การใช้ SAP2000, ETABS หรือ STAAD.Pro) เพื่อตรวจสอบความจุของสมาชิก การเคลื่อนตัว และแรงในการเชื่อมต่อภายใต้การโหลดแบบรวมตาม AISC 360 และรหัสอาคารในพื้นที่

---

สิ้นสุดการวิเคราะห์

 

ภูมิภาคที่ปรับตัวได้:ชิลี, ฟิลิปปินส์, นิวเครโดเนีย, ตองกา, หมู่เกาะเวอร์จิน, เกาะเรอูนียง, เปรู...

การใช้งาน: ส่วนประกอบโครงสร้างสำหรับคลังสินค้า การจัดเก็บ ลอจิสติกส์ ชั้นวางเครื่องจักร และวัตถุประสงค์พิเศษอื่นๆ

จำนวนเรื่อง: 5

ความสูงรวม: 12.2 ม. → ความสูงเฉลี่ยของเรื่อง=12.2 / 5 data 2.44 ม

ความกว้างของอาคาร (ทิศทางสั้น): 1.6 m

ความยาวอาคาร (ทิศทางยาว): 25.2 m

เบย์เฟรม (เฟรมแนวขวาง): 6 เฟรม ระยะห่าง [5.6 ม., 5.6 ม., 2.8 ม., 5.6 ม., 5.6 ม.] ตลอดความยาว 25.2 ม.
→ ผลรวมระยะห่างของช่องทั้งหมด=5.6 + 5.6 + 2.8 + 5.6 + 5.6=25.2 ม. (สม่ำเสมอ)

สมาชิกหลัก:

คอลัมน์: W8×24 (ต่อ ASTM A992 หรือเทียบเท่า)

คานหลัก (คาน): W10×22

การค้ำยันแนวนอน: C9 × 20 (ส่วนช่อง)

ไม้ค้ำยันแนวตั้ง (เรื่อง): L3×3×1/4 (เท่ากับ-มุมขา)

 

โครงสร้างนี้เป็นเฟรมต้านทานโมเมนต์-และรักษาเสถียรภาพด้านข้างด้วยการค้ำยันแนวทแยงในระนาบแนวนอนและแนวตั้ง

เส้นทางโหลดแรงโน้มถ่วง:
น้ำหนักบรรทุกของพื้น (ตาย + มีชีวิต) จะถูกถ่ายโอนผ่านระบบพื้น (ไม่ได้ให้รายละเอียดไว้ที่นี่) ไปยังคานหลัก (W10×22) จากนั้นไปยังคอลัมน์ (W8×24) เมื่อพิจารณาถึงความกว้างแคบ (1.6 ม.) มีแนวโน้มว่าคานหลักจะขยายในแนวขวาง (1.6 ม.) และได้รับการสนับสนุนจากเสาที่เรียงตามแนวทิศทาง 25.2 ม. อย่างไรก็ตาม ตามหลักปฏิบัติทั่วไปและการกำหนดชื่อสมาชิก มีความเป็นไปได้มากกว่าที่:

ที่คานหลักวิ่งตามยาว(ทิศทาง 25.2 ม.) รองรับด้วยเฟรมแนวขวางโดยเว้นระยะห่างทุกๆ ~5–6 ม.

แต่ด้วยความกว้างเพียง 1.6 ม. นี่บ่งบอกถึงกโครงสร้างแคบแบบอ่าวเดี่ยว-อาจเป็นสะพาน กันสาด หรือโครงรองรับอุปกรณ์

เมื่อพิจารณาจากรูปทรง (กว้าง 1.6 ม. × ยาว 25.2 ม. × สูง 12.2 ม.) นี่ดูเหมือนจะเป็นกรอบเชิงเส้น(เช่น โครงสร้างรองรับสาธารณูปโภคหรือทางเดิน) โดยมีโครงขวาง 6 อัน (กว้างอันละ 1.6 ม.) เว้นระยะยาว 25.2 ม.

ดังนั้น:

แต่ละกรอบขวางประกอบด้วยเสาสองเสา (สูง=2.44 ม. ต่อชั้น × รวม 5=12.2 ม.) และคานเชื่อมต่อในแต่ละระดับ

คานหลัก(W10×22) มีแนวโน้มว่าจะวิ่งตามยาวโดยเชื่อมโครงขวางแต่ละระดับชั้น

การค้ำยัน:

การค้ำยันแนวนอน(C9×20) ที่หลังคาและอาจเป็นระดับกลางเพื่อถ่ายโอนน้ำหนักด้านข้างไปยังโครงค้ำยัน

การค้ำยันแนวตั้ง (เรื่องราว)(L3×3×1/4) ในหนึ่งช่องขึ้นไปเพื่อให้มีความแข็งด้านข้างต่อแรงลม/แผ่นดินไหว

 

 

น้ำหนักต่อหน่วย (จากคู่มือ AISC):

ก8×24: 24 ปอนด์/ฟุต=35.7 กก./ม

ก10×22: 22 ปอนด์/ฟุต=32.7 กก./ม

C9×20: 20 ปอนด์/ฟุต=29.8 กก./ม

L3×3×1/4: น้ำหนัก data 4.9 ปอนด์/ฟุต=7.3 กก./ม. (คำนวณจากพื้นที่ data 1.44 นิ้ว²)

---

ก. คอลัมน์

จำนวนเฟรมตามขวาง: 6

แต่ละเฟรมมี 2 คอลัมน์ (สมมติว่าเป็นกรอบสี่เหลี่ยม)

คอลัมน์ทั้งหมด=6 × 2=12

ความสูงต่อคอลัมน์=12.2 ม

ความยาวเสาทั้งหมด=12 × 12.2=146.4 ม

น้ำหนักเหล็กเสา=146.4 ม. × 35.7 กก./ม. data5,226 กก

 

B. คานหลัก (คานยาว)

สมมติว่ามีคานในแต่ละชั้นทั้ง 5 ชั้นยาวเต็ม 25.2 ม. และสองคานต่อระดับ(บวก 6 จากความกว้าง 1.6 ม.):

ลำแสงต่อระดับ=2

ระดับ=5

ความยาวลำแสงทั้งหมด=2 × 5 × 25.2 + 1.6 x 6 x 5=300 ม

น้ำหนักเหล็กคาน=300 ม. × 32.7 กก./ม. หยาบคาย9,810 กก

หมายเหตุ: หากโครงสร้างใช้คานกลางเพียงอันเดียวหรือมีการกำหนดค่าต่างกัน ให้ปรับตามนั้น นี่ถือว่ามีการกำหนดกรอบขอบเขต

 

C. การค้ำยันแนวนอน (C9×20)

โดยทั่วไปจะติดตั้งที่ระดับหลังคาและอาจติดตั้งที่ชั้นกลาง สมมติ:

ชั้นค้ำยันแนวนอนหนึ่งชั้นที่หลังคา (โครงค้ำยันเป็นรูป X หรือเส้นทแยงมุมเดี่ยวต่อแผง)

แผงระหว่างเฟรม: 5 แผง (ระหว่าง 6 เฟรม)

ความยาวแนวทแยงต่อแผง data √(5.6² + 1.6²) data 5.82 ม. (สำหรับเบย์ 5.6 ม.) สำหรับอ่าว 2.8 ม.: √(2.8² + 1.6²) data 3.22 ม.

สมมติX-ค้ำยันในช่องเดียวเท่านั้น(ขั้นต่ำเพื่อความมั่นคง) เช่น ในอ่าวกลาง 2.8 ม.:

เส้นทแยงมุมที่หลังคา: 2 × 3.22=6.44 ม

อาจเป็นไปได้ที่ระดับพื้นดินหรือระดับกลางด้วย: สมมติว่ามี 3 ระดับพร้อมเหล็กค้ำยัน → 3 × 6.44=19.3 ม.

รวม C9×20 ความยาว data 20 ม. (อนุรักษ์นิยม)

น้ำหนัก=20 ม. × 29.8 กก./ม. หยาบคาย596 กก

หากใช้โครงถักแนวนอนแบบเต็มในทุกระดับ ปริมาณจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก นี่เป็นการประมาณการขั้นต่ำ จริงๆแล้วจะมีค้ำยันแนวนอนในแต่ละช่อง ดังนั้นการใช้งานจริงจะมากกว่าเยอะ

 

D. การค้ำยันแนวตั้ง (เรื่อง) (L3×3×1/4)

สมมติอ่าวค้ำยันหนึ่งอันตามความยาว (เช่น ระหว่างเฟรม 3 และ 4 ข้ามอ่าว 2.8 ม.) โดยมี X-ค้ำยันที่แต่ละชั้น

จำนวนเรื่อง=5 → 5 แผงค้ำยัน

ความสูงของแผง=2.44 ม. กว้าง=2.8 ม

ความยาวแนวทแยงต่อแผง=√(2.44² + 2.8²) หยาบคาย 3.71 ม.

เส้นทแยงมุมสองเส้นต่อแผง (X- วงเล็บปีกกา) → 2 × 3.71=7.42 ม. ต่อเรื่อง

ความยาวรวม=5 × 7.42=37.1 ม

น้ำหนัก=37.1 ม. × 7.3 กก./ม. หยาบคาย271 กก

หากมีการค้ำยันหลายช่อง ให้คูณตามนั้น

---

 

 

ส่วนประกอบ	น้ำหนัก (กก.)
คอลัมน์ (W8×24)	5,226
คานหลัก (ก10×22)	9,810
ค้ำยันแนวนอน (C9×20)	596
ค้ำยันแนวตั้ง (L3×3×1/4)	271
รวม (โดยประมาณ)	15,903 กก

≈ 15.9 เมตริกตัน

หมายเหตุ: ไม่รวมการเชื่อมต่อ แผ่นฐาน ชิ้นส่วนรอง หรือพื้นระเบียง น้ำหนักการผลิตจริงอาจสูงขึ้น 10–15% เนื่องจากรายละเอียดการเชื่อมต่อและความสิ้นเปลือง

---

 

 

ความเรียว: กว้าง 8×24 คอลัมน์ (d γ 8 นิ้ว, A in 7.08 นิ้ว²) ความสูงที่สูงกว่า 12.2 ม. แบบไม่มีค้ำยันอาจดูเพรียว ตัวประกอบความยาวที่มีประสิทธิผล (K) ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขส่วนท้าย สำหรับการปักหมุด-การปักหมุด KL/r อาจเกินขีดจำกัด เว้นแต่จะใส่เครื่องหมายปีกกาการค้ำยันแนวตั้งเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดความยาวของคอลัมน์ที่มีประสิทธิภาพ

ช่วงบีม: ก10×22 ยาวกว่า 5.6 ม. (หากคานขวางระหว่างเฟรมในแนวขวาง) ก็เหมาะสมสำหรับการบรรทุกน้ำหนักเบา แต่หากคานทอดยาวต่อเนื่องกัน 25.2 ม. การโก่งตัวและความแข็งแรงจะไม่เพียงพอ- ดังนั้น รูปแบบที่สมมติขึ้น (คานเป็นเส้นรอบวงตามยาวระหว่างเฟรมตามขวาง) จึงเป็นไปได้มากกว่า

ความมั่นคงด้านข้าง: ได้มาจากการผสมผสานระหว่างค้ำยันแนวตั้ง X- (ต้านทานลม/แผ่นดินไหว) และค้ำยันแนวนอน (การกระทำของไดอะแฟรม)

โหลดสมมติฐาน: หากไม่มีโหลดที่ตายแล้ว/เป็นอยู่/ลม เฉพาะเจาะจง นี่เป็นการประมาณการเบื้องต้น ต้องมีการออกแบบโดยละเอียดตาม AISC 360

---

 

บทสรุป
โครงเหล็กที่อธิบายไว้นั้นเป็นโครงค้ำค้ำยันแคบ-หลายชั้นและมีน้ำหนักเหล็กโดยประมาณประมาณ 15.9 ตัน. ระบบโครงสร้างอาศัยการค้ำยันในแนวทแยงเพื่อความมั่นคงด้านข้าง และขนาดของชิ้นส่วนปรากฏเพียงพอสำหรับน้ำหนักที่เบา-ถึง-ปานกลาง หากการค้ำยันที่เหมาะสมจะลดความยาวที่มีประสิทธิภาพของคอลัมน์ แนะนำให้ทำการวิเคราะห์โครงสร้างแบบสมบูรณ์ รวมถึงการรวมโหลด การออกแบบการเชื่อมต่อ และการตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงก่อนการก่อสร้าง