We Love Steel Construction

17/06/2026

#การออกแบบระบบค้ำยัน design for stabilty bracing
#ระบบค้ำยันเสา column bracing
ในขั้นตอนการออกแบบโครงสร้าง วิศวกรผู้ออกแบบ (structural designer) จะเป็นผู้กำหนดเงื่อนไข และสมมติฐานต่างๆ สำหรับการออกแบบโครงสร้าง ทั้งการออกแบบ เสา คาน จุดต่อ ฯลฯ

สำหรับ “เสา” สถาปนิกเป็นผู้กำหนดความสูงระหว่างชั้น (floor-to-floor height, f2f height) โดยวิศวกรผู้ออกแบบ “อาจ” พิจารณาว่า floor plate (คาน/พื้น) มีความเพียงพอต่อการต้านทานการเสียรูปที่ปลาย “เสา” หรือ f2f height = column unbraced length ในแต่ละทิศทางหรือไม่
กำลังรับแรงของ “เสา” วิศวกรผู้ออกแบบจะพิจารณากำหนด column unbraced length ในแต่ละทิศทาง จากตำแหน่งการค้ำยันที่ปลาย column stability bracing เป็นหลัก เช่น ตำแหน่งตอม่อที่ติดกับ column base plate ตำแหน่งคานพื้นชั้นบน หรือตำแหน่งหลังคาชั้นดาดฟ้า เป็นต้น
จากโพสต์ก่อนหน้า เราพอจะทราบว่า “เสา” ทุกต้น มีความไม่สมบูรณ์แบบ (imperfection) เป็นธรรมดา ทั้งการไม่ตรงแด่ว (out of straightness) และการไม่ตั้งดิ่งเป๊ะ (out of plumbness) และเราก็พอจะทราบแล้วว่า ความไม่สมบูรณ์แบบดังกล่าวนี้ส่งผลให้ Destabilization หรือการสูญเสียเสถียรภาพของเสาเพิ่มขึ้น เมื่อระดับของแรง (P) เพิ่มขึ้น
และ "การไม่ตั้งดิ่งเป๊ะ (out of plumbness)" พอจะเทียบเคียงได้กับ

"เสาที่ตั้งดิ่งเป๊ะ" + Notional load ที่มีค่าราว 0.2% ของ vertical load
สำหรับกรณีที่เสาที่รับ vertical load = P "ไม่ดิ่งเป๊ะ" มีค่า initial out-of-straightness = d0 หากมองว่า ระบบค้ำยันเป็น tension member จะพบว่า ด้วย force & moment equilibrium จะส่งผลให้เราสามารถคำนวณ tensile force in tension member = H โดย

H = 0.2%P + P/L*d

d เป็นระยะที่เพิ่มขึ้นจาก d0 จากผลของ แรง P และ d0
ทั้งนี้ Tension bracing member ที่มาค้ำยันเสา จะต้อง

1) มีกำลัง strength เพียงพอ “ไม่คราก” “ไม่ขาด” โดย Compression member จะวิบัติจากการเกิด flexural buckling P = Pcr = Pe = pi^2*EI/L^2

2) มีความสามารถในการต้านทานการเสียรูป stiffness เพียงพอ ไม่ยืดมากจนเกินไป เพราะ การที่ Tension bracing member ยืดมากจนเกินไป จะส่งผลให้เกิด horizontal force ที่ bracing member มาก จากผลของแรง P horizontal force ที่มากนี้จะส่งผลให้เกิด horizontal displacement มาก อันส่งผลให้ internal moment ใน column เพิ่มสูงขึ้น
ดังนั้น ต้องควบคุมทั้ง strength และ stiffness ของ bracing member ให้มากเพียงพอ มิฉะนั้นแล้ว column อาจเกิดการวิบัติได้
เริ่มต้นฝากไว้ประมาณนี้ก่อนนะครับ

17/06/2026

structure
code #7308
หลายท่านที่ไม่อยู่ในวงการอาจไม่เข้าใจ อะไรคือ Harmonized code อะไรเป็นปัญหา อยากเกริ่นให้ทราบนิดครับว่า เวลาการค้าระหว่างประเทศเค้าพูดคุยหารือกัน เค้าต้อง identify ว่าสินค้าที่จะส่งไปมาระหว่างกัน เป็นสินค้าประเภทใด คำอธิบายด้วยคำพูดก็ส่วนหนึ่ง แต่เพื่อให้เกิดความชัดเจน ก็ได้กำหนดเป็นตัวเลข

Harmonized Code หรือ HS Code คือ “รหัสพิกัดศุลกากร” ที่ใช้จำแนกสินค้าในการนำเข้า–ส่งออกทั่วโลก จัดทำโดย World Customs Organization (WCO) โดยโครงสร้างหลักเป็นรหัส 6 หลักแรกที่ใช้ร่วมกันระหว่างประเทศ และแต่ละประเทศอาจเพิ่มเป็น 8, 10 หรือ 11 หลักเพื่อกำหนดอัตราอากร/มาตรการเฉพาะของตนเอง
การกำหนด HS Code ไม่ได้ดูแค่ชื่อสินค้า แต่ดูจาก ลักษณะทางกายภาพ + วัสดุ + สภาพการใช้งาน + ระดับการแปรรูป + หน้าที่ของสินค้า สำหรับเหล็ก กำหนด 2 หลักหน้าเป็น 72 (เหล็กแผ่น, coil, bar, section ทั่วไป) และ 73 (ท่อ, bolt, structure, tank, wire rope รวมถึงเหล็กโครงสร้างที่เชื่อมประกอบ เป็นโครงสร้างสำเร็จรูป)
สำหรับ HS 7308 เป็น เหล็กที่กลายเป็นชิ้นส่วนโครงสร้าง หรือถูกเตรียมไว้เพื่อใช้เป็นโครงสร้างแล้ว เช่น โครงสะพาน (bridge structure) เสาเหล็ก (steel column) ที่ตัด เจาะ เชื่อม base plate แล้ว คานเหล็ก (built-up beam หรือ hot-rolled beam ที่มีการเชื่อม เจาะรู ตัดบาก) โครงหลังคา (roof frame) tower หรือ lattice mast ที่พบเห็นทั่วไปกับเสาส่งไฟฟ้าแรงสูง เป็นต้น
สินค้าที่จะเข้า 7308 มักมีลักษณะดังนี้:

(1) เป็นของทำจากเหล็กหรือเหล็กกล้า
เช่น plate, beam, angle, channel, H-section, pipe/tube หรือ built-up member

(2) มีวัตถุประสงค์ใช้เป็นโครงสร้าง
เช่น อาคาร โรงงาน สะพาน หลังคา tower platform pipe rack conveyor structure

(3) ไม่ใช่แค่เหล็กวัตถุดิบทั่วไป
ถ้าเป็น H-beam, plate, angle ที่ขายเป็น stock material ยังไม่ตัดเจาะหรือ fabricate ตามแบบ อาจไม่ใช่ 7308 แต่อาจไปอยู่ Chapter 72

(4) มีการเตรียมเพื่อใช้งานโครงสร้างแล้ว
เช่น cutting to length, drilling, punching, welding, bolting preparation, stiffener, splice plate, gusset plate, base plate, primer/painting, mark number

และ 7308 ยังมีการกำหนดรหัสย่อย เป็นทศนิยมด้านหลัง เช่น
7308.10 Bridges and bridge-sections
7308.20 Towers and lattice masts
7308.30 Doors, windows and frames
7308.40 Equipment for scaffolding, shuttering, propping or pit-propping
7308.90 Other structures and parts of structures
#ปัญหาต่ออุตสาหกรรมภายใน

HS7308 เป็นกลุ่มที่เมื่อมีการนำเข้าจากประเทศที่ได้มีการพูดคุยกันว่า จะ "ลดอากรนำเข้าระหว่างกัน เช่น FTA" มีการพิสูจน์ "ถิ่นกำเนิด" หรือแหล่งผลิตอย่างชัดเจน อากรอาจลดลง เป็น 0% ส่งผลให้ ผู้ประกอบการภายในประเทศ ที่ไม่ได้มีศักยภาพทางการเงินสูง ไม่ได้มีกระแสเงินสดมากมาย ไม่ได้ผลิต "รอจำหน่าย" แต่ผลิต "ตาม order" ไม่สามารถแข่งขันกับผู้ผลิตจากต่างประเทศ ที่ได้เปรียบผู้ประกอบการในประเทศมาก เช่น
- มีโรงถลุงเหล็กต้นน้ำ ทำให้ต้นทุนการผลิตต่ำลง
- มีการควบคุมค่าไฟฟ้า สำหรับ strategic industry ที่รัฐต้องการส่งเสริม
- มีการสนับสนุนค่าการผลิต ด้วยเป็นธุรกิจที่มีรัฐเป็นเจ้าของ (รัฐวิสาหกิจ)
- มีการสนับสนุนค่าส่งออก (export rebate) กรณีหาก อุปสงค์ภายในประเทศหดตัว แต่อุปทานยังผลิตต่อเนื่อง (supply > domestic demand)
- มีการใช้งานในประเทศ หรือมีตลาดต่างประเทศรองรับ สามารถผลิตขนาดมาตรฐานรอสั่ง (on shelf) เพื่อลดต้นทุน
ผลที่ตามมา ณ วันนี้ คือ ปริมาณการนำเข้า 7308 Steel Structures ล่าสุดจาก #สถาบันเหล็กและเหล็กกล้าแห่ประเทศไทย พบว่า ปริมาณการนำเข้า 4 เดือนแรกของปี 2026 เพิ่มจากปี 2025 ถึง 100% !!! สุทธิ 4.4 แสนตัน !!! ส่วนใหญ่มาจาก จีน 4.06 แสนตัน รองลงมาเป็นประเทศเวียดนาม 0.24 แสนตัน
มองภาพ ต้องบอกว่า end user #ได้ประโยชน์ จากราคาสินค้าลดต่ำลง #ต้นทุนการก่อสร้างลดลง
มองภาพ #อาจเป็นปัญญา

1) ผู้ผลิตสินค้ามูลฐาน เหล็กแผ่น เหล็กรูปพรรณ มีปริมาณการผลิตลดลง ต้นทุนสินค้าต่อหน่วยยิ่งเพิ่มขึ้น โรงงานผู้ผลิตไปต่อไม่ได้ คนงานในโรงงานไม่มีงานทำ วงจรเศรษฐกิจของชุมชนรอบโรงงาน เกิดการหยุดชะงัก

2) ผู้แปรรูป fabricator เชื่อมประกอบ เจาะรู ตัดบาก มีงานลดน้อยลง โรง fab ที่ไปต่อไม่ได้ คนงานในโรงงานไม่มีงานทำ วงจรเศรษฐกิจของชุมชนรอบโรงงาน เกิดการหยุดชะงัก เหมือนข้อ 1

3) ผู้ออกแบบ ในประเทศ มีงานลดน้อยลง การออกแบบในประเทศ มีหน้าที่เพียง รวบรวม requirement แล้วส่งต่อให้ผู้ประกอบการ fabricated steel ที่ต่างประเทศ ดำเนินการ design & fabrication ทั้งหมด ... อีกหน้าที่ที่ยังพอมีคือ การลงนามประทับตามกฎหมาย

4) คลื่นถัดมา คือ ผู้ประกอบการรับเหมาติดตั้งจากต่างประเทศ ที่เข้ามาดำเนินธุรกิจในประเทศ เราอาจจะคุ้นเคย บริษัทที่เกี่ยวข้องกับการก่อสร้าง อาคาร สตง. หรือ สะพานบางแห่งที่เกิดการพังถล่ม ที่ดำเนินการโดยบริษัท สัญชาติอื่นที่ไม่ใช่สัญชาติไทย ... แนวโน้มต่อไปคือ ผู้รับเหมากลุ่มนี้ มีแนวโน้มจะ "นำเข้า" มากกว่า exercise domestic production

และท้ายสุด วงการก่อสร้างบ้านเรา อาจจะเหลือเพียง ผู้พัฒนาโครงการ (developer) หรือกระทั่ง developer เองอาจเป็น developer สัญชาติอื่นด้วย การหมุนเวียนของเศรษฐกิจจาก real sector อาจหายไปในที่สุด
ก็ฝากไว้ครับ อนาคตประเทศเรา ทิศทางของประเทศเรา อยู่ในมือของทุกๆ ท่านโดยตรง

16/06/2026

#การออกแบบด้านเสถียรภาพ - EP7 ตอนจบ
หลายท่านที่ไม่ได้อ่านเนื้อหา ตั้งแต่ EP1 - EP6 หรืออ่านแบบผ่านๆ อาจจะมีคำถามว่า
- เรื่องนี้ต้องเรียนรู้จริงๆ ใช่หรือไม่
- ชีวิตนี้ออกแบบวิธีการเดิมมา มันมีปัญหาอะไรหรือ
- เดินหน้าออกแบบวิธีการเดิมต่อไป มันจะเป็นอะไรหรือ

ทั้งหมดนี้ ไม่สามารถตอบท่านได้นะครับ แต่ fact ที่เกี่ยวข้อง ได้แก่
- USA ได้นำวิธีการใหม่มาเป็นบทเรียนหลัก กฎกติกาหลัก ในการพิจารณาด้านเสถียรภาพ
- Software version ใหม่ๆ จะนำวิธีการใหม่ มาเป็น default setting และจะพัฒนาต่อยอด feature ตามวิธีการใหม่ๆ ถ้าไม่คุ้นเคยต้อง ใช้ความพยายาม ปรับไปสู่วิธีการเดิม undefault software setting
- เด็กรุ่นใหม่ที่จบจากต่างประเทศ รวมไปจนถึง professional engineer ในต่างประเทศ จะสื่อสารพูดคุยบน new approach นี้ หากต้องทำงานกับต่างประเทศ อาจจะพูดคุยกับเขายากนิด
มาสู่ภาคสรุป เราพอเข้าใจได้ว่า

"เราต้องวิเคราะห์หาแรงภายใน ด้วยการพิจารณา deformation จากผลของ imperfection ภายใต้ระดับของแรงสูงๆ ที่อาจส่งผลให้เกิด deformation ระดับ inelastic"

ระดับของแรงภายในที่ว่านี้ หลักๆ ที่จะมีค่าเพิ่มสูงขึ้นมาก คือ #โมเมนต์ดัด
พอเข้าใจได้ครับว่า Moment = transverse deformation * axial compression (เราไม่พิจารณา tension เพราะ tension มีแนวโน้มจะ "สร้างเสถียรภาพ" ให้เกิดขึ้นกับระบบโครงสร้าง) เมื่อ deformation สูงขึ้น ระดับ moment ก็ย่อมสูงขึ้นตามไปด้วย

ทีนี้ เมื่อได้ ค่าโมเมนต์ (ที่เพิ่มขึ้น) และแรงอัด จากการวิเคราะห์โครงสร้าง เราทำอย่างไรต่อ
หลักเกณฑ์การพิจารณาอยู่ใน AISC 360 Chapter H: Design of Members for Combined Forces and Torsion / H1: Doubly and Singly Symetric Members Subjected to Flexure and Axial Force หรือหากอ้างอิง วสท 011038 จะอยู่ใน บทที่ 8: การออกแบบอาคารรับแรงรวมและโมเมนต์บิด หัวข้อ 8.1 องค์อาคารสมมาตรแกนเดียวกละสองแกน รับโมเมนต์ดัดและแรงตามแนวแกน

ในมาตรฐานเป็นการพิจารณา #ปฏิสัมพันธ์ หรือ ระหว่าง แรงอัด (Pr) โมเมนต์ดัด (Mr) ที่ได้จากการวิเคราะห์โครงสร้าง ร่วมกับกำลังรับแรงอัด (Pc) และกำลังรับโมเมนต์ดัด (Mc) เริ่มต้นจาก การพิจารณาระดับของแรงอัด เทียบกับระดับของกำลังรับแรงอัด ว่าเกิน หรือไม่เกิน 20%
ถ้า Pr/Pc >= 20% จะพิจารณา ลดทอน โมเมนต์ดัด (Mr) ลง เหลือ 8/9*Mr
ถ้า Pr/Pc < 20% จะพิจารณา ลดทอนแรงอัด (Pr) ลง เหลือ 1/2*Pr

การแทนค่าใส่ในสมการเพื่อตรวจสอบก็ตรงไปตรงมา แต่หากพิจารณาลงลึกไปอีกขั้นก็น่าจะได้ประโยชน์นะครับ
- ทำไมต้อง 20%
- ทำไมต้อง 8/9 และ 1/2

การอธิบาย น่าจะต้องทำความเข้าใจกับ interaction ของ คอนกรีตเสริมเหล็ก ว่าทำไมถึงเป็นเส้นโค้งๆ มีจุดดัดกลับ ซึ่งโดยหลักการเป็นเพราะ behavior ของ RC member เมื่อรับแรงดัด และรับโมเมนต์ดัด มันแตกต่างกัน
แล้ววิธีใหม่ ที่เราเรียกว่า = Direct analysis Method และวิธีเก่า = Effective Length Method วิธีดั้งเดิมที่เราคุ้นเคย มันพิจารณาแตกต่างกันอย่างไร ขอแยกให้เห็นภาพ
วิธีเก่าที่เราคุ้นเคย วิธีนี้มันมี step change ปี 2005 ด้วยนะครับ เข้าใจว่า "เรา" ยังอ้างถึง ก่อน 2005 ซึ่งไม่มี notional load
หา Pr Mr
- ไม่นำ Notional load มาพิจารณา
- ไม่ลดทอน stiffness ในการวิเคราะห์
หา Pc Mc
- การหา Pc พิจารณา เพิ่ม K = effective length factor เพื่อลดทอน Pc
- Mc พิจารณาตามปกติ
วิธีใหม่
หา Pr Mr
- Apply notional load
- ลดทอน stiffness เพื่อ capture deformation ที่ระดับแรงสูงๆ
ผลที่ตามมาคือ Mr เพิ่มขึ้น

- กำหนด K = 1.0 ไม่ต้องเดา ไม่ต้องใช้ดุลพินิจ Pc สุงกว่ากรณี
- Mc พิจารณาตามปกติ
สรุปแล้ว จะเป็นวิธีที่ยุ่งยากขึ้น ในขั้นตอนของ ไม่เฉพาะแค่ 2 bullet ข้างต้น แต่ยังรวมถึง
- ทิศทางของ notional load คิดกี่เรส N-S / E-W / NE-SW / NW-SE คิดหมดไหม
- ระดับความสูง หรือชั้นของอาคารที่ต้อง apply notional load ใส่หมดไหม
- การพิจารณา load combination ร่วมกันกับ wind & earthquake พิจารณาอย่างไร คิดอีกกี่เคส สมมติ wind คิด 8 เคส กรณี N-S / E-W ซ้ายไปขวา ขวาไปซ้าย ไม่เท่ากัน และรวมกรณี internal pressure เป็น + และ - มีกรณีแผ่นดินไหวอีก 4 เคส กรณี fundamental mode ต้องคิด notional load combination เพิ่มอย่างไรอีก

วุ่นวายมาก "ถ้าไม่มี computer software"
Computer software ทุกวันนี้ มีพัฒนาการสูงมากนะครับ คำนวณได้เร็ว โมเดลได้ง่าย ขอให้ assign ได้เป็น ไม่ว่าจะเป็น SAP ETABS MIDAS ROBOT ล่วนทำได้หมด ใส่ load combination เป็นร้อยเคสก็ทำได้ไม่ยาก

หรืออีกนัยหนึ่ง เป็นวิธีการที่พัฒนาการบนพื้นฐานที่ computer software มันพัฒนาไปไกลมาก ช่วยงานวิศวกรได้ดีเยี่ยม
ทั้งหมดเกี่ยวกับ Design for Stability ก็น่าจะประมาณนี้นะครับ

16/06/2026

เหลือ 1 ที่สุดท้ายครับ เผื่อท่านใดสนใจ
ติดต่อสถาบันเหล็กฯ คุณพิมพ์พนิต โดยตรงได้เลยครับ
#การออกแบบโครงสร้างเหล็กขั้นสูง รุ่นที่ 2
พบกันวันศุกร์นี้ 19 มิ.ย. ครับ

16/06/2026

#การออกแบบด้านเสถียรภาพ - EP6
#ระดับของแรงภายนอกส่งผลต่อการเสียรูป
#การเสียรูปมากเกิดแรงภายในมากขึ้น
แล้ว นอกจาก #ระดับของแรงภายนอก แล้ว
#อะไรที่ส่งผลต่อการเสียรูปที่มาก นี้
อย่างที่ได้นำเสนอไปครับ ว่า ระดับของแรงน้อยๆ เช่น ระดับ service level นั้น จะไม่ช่วยให้เรา capture inelastic deformation ได้ เพราะแน่นอนว่า หากออกแบบแค่ระดับให้บริการ โครงสร้างย่อมไม่เกิดการเสียรูปถาวร หรือ กล่าวได้อีกอย่างว่า element ใน member เกิด stress ที่ไม่เกินระดับ yield strength ทุกส่วนทุก element ของทุก member ยัง remain elastic

ดังนั้น ในขั้นตอนของการ #วิเคราะห์โครงสร้าง ที่จะ capture secondary effect ก็จำเป็นต้อง "เพิ่มระดับของแรง" ให้สูงถึงระดับ ultimate level (ด้วยการคูณ 1.6 เข้าไปในการวิเคราะห์แรงที่ส่งผลต่อการสูญเสียเสถียรภาพ destabilizing force = Notional load หากพิจารณา ASD)
2 หัวข้อก่อนหน้า ได้นำเสนอถึง leaning column concept ที่ไป "เพิ่ม" destabilizing effect ให้กับ stabilizing system และ

1 หัวข้อก่อนหน้า ได้นำเสนอในเชิง mathematical derivation ว่า ระดับของแรงที่สูง จะส่งผลต่อ deformation อย่างไร ... แน่นอนว่า extra (transverse) deformation เมื่อนำไปคูณ axial load ก็ย่อมส่งผลต่อ internal moment ที่เพิ่มขึ้น
ย้อนกลับมานิด ตั้งคำถามว่า นอกจากระดับของแรงที่มากแล้ว ยังมีอะไรอีกที่ส่งผลทำให้ระดับของ deformation เพิ่มสูงขึ้น
เราทราบดีว่า deformation ที่มาก เกิดจากแรงที่เพิ่ม พิจารณา force-deformation relationship รอบค่าที่เราเรียกว่า "stiffness" ซึ่งย่อมพิจารณาในช่วง elastic

ซึ่งหากพฤติกรรมของ element หรือ member "เลย" go beyond elastic level สิ่งที่เกิดขึ้นคือ #จะเกิดการเสียรูปมหาศาลโดยแทบไม่เพิ่มระดับของแรง element หรือ member มีพฤติกรรมอยู่ในช่วง (หรือ )
และปัจจัยที่ไปส่งผลทำให้ element หรือ member "เลย" go beyond elastic level ไปสู่ระดับ (หรือ ) level คือสิ่งที่เรียกว่า #ความเค้นคงค้าง หรือ
#ความเค้นคงค้าง หรือ นี้ เกิดขึ้นจากกระบวนการผลิตเหล็กรูปพรรณ ทั้งรูปพรรณรีดร้อน HRS = Hot-Rolled Section หรือกระทั่งรูปพรรณเชื่อมประกอบ built-up section โดยเป็นผลมาจาก #การเย็นตัวลงที่ไม่เท่ากันอย่างสม่ำเสมอ ทั่วทั้ง section
บริเวณปลายปีก (fl**ge tip) ตลอดจนกึ่งกลางเอว (mid web) จะเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วก่อนตำแหน่งอื่น และในทางตรงกันข้าม web-to-fl**ge joint จะเย็นตัวช้ากว่าส่วนอื่น ส่วนที่

เมื่อ mid web กับ fl**ge tip เย็นตัวแล้ว ก็จะไม่หดตัวต่อ ... แต่ส่วนที่ "กำลังเย็นตัว" บริเวณ web-to-fl**ge joint ก็จะค่อยๆ หดตัว

แต่เนื่องจาก web-to-fl**ge joint หดตัวไม่ได้เนื่องจาก อยู่ติดกับ mid web กับ fl**ge tip ที่หดตัวลงเรียบร้อย ไม่หดตัวอีก ดังนั้น ส่วน mid web กับ fl**ge tip ก็จะเกิด compressive stress ขึ้น ในขณะที่ web-to-fl**ge joint ก็จะเกิด tensile stress เพื่อให้เกิด force balancing
ความเค้นที่ค้างในหน้าตัด ตั้งแต่หน้าตัดยังไม่ได้รับแรงใดๆ ตั้งแต่อยู่ใน LINE การผลิต การรีดร้อน การเชื่อมประกอบ เรียกว่า #ความเค้นคงค้าง

ระดับของ compressive stress ที่ค้างอยู่ใน fl**ge tip ถือเป็นส่วนสำคัญ เพราะเป็นส่วนที่
- ถ้าเป็นคาน เมื่อเกิด bending ก็จะส่งผลให้ปลายปีกด้านที่รับ compression เกิด yield ก่อน
- ถ้าเป็นเสา เมื่อรับ axial ก็จะส่งผลให้ปลายปีกทุกด้านเกิด yield ก่อน

และเมื่อปลายปีกเกิดการ yield สิ่งที่ตามมาคือ stiffness ของหน้าตัดก็จะลดลง
และเมื่อหน้าตัดเกิด stiffness reduction ก็จะส่งผลต่อการสูญเสียเสถียรภาพ ได้ง่าย เกิด critical load ได้ที่ระดับของแรงที่ต่ำลง และที่สำคัญ

ระบบ จะเกิด deformation สูงขึ้นมาก ส่งผลต่อ secondary effect ่อย่างมหาศาล
ทั้งหมดนี้ ย้ำว่า เหตุจาก stiffness reduction

#ไม่ได้เป็นการพิจารณากำลังรับแรงที่ลดน้อยลง

แต่เป็น

#การพิจารณาแรงภายในที่สูงขึ้น จาก extra deformation จากผลของ stiffness reduction
หลังจากเข้าใจพื้นฐาน เข้าใจหลักคิดทั้งหมดแล้ว เดี๋ยวมาคุยกันต่อเรื่อง #ระเบียบวิธีในการวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างด้านเสถียรภาพ ต่อไป ทั้งระเบียบวิธีเดิมๆ และระเบียบวิธีใหม่ ที่ถูกผลักดันให้มาเป็น main chapter ใน AISC specification หรือ มาตรฐาน วสท. ฉบับล่าสุดครับ

15/06/2026

#การออกแบบด้านเสถียรภาพ - EP5
#ทำไมการเสียรูปถึงมีผล
#ผลของการเสียรูปต่อระดับเสถียรภาพมีมากน้อยเพียงใด
หลังจากที่ทำความเข้าใจกับความจริงตามธรรมชาติที่ว่า #ไม่มีใครทำให้โครงสร้างออกมาเป๊ะสมบูรณ์แบบตามแบบก่อสร้างร้อยเปอร์เซ็น การเกิด out-of-straightness หรือ #ความไม่ตรงแด่วจากการผลิต และ การเกิด out-of-plumbness หรือ #ความไม่ตั้งดิ่งจากการติดตั้ง ย่อมเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นเป็นแน่แท้ เรียกรวมๆ ว่า

ในอดีต เรานำ ไป #หักกำลังต้านทานการรับแรง แต่ ณ ปัจจุบัน หลักคิดพิจารณา การลดทอนกำลัง มันไม่ตอบหลักการ ทั้ง สมมติฐานการลดทอนกำลังด้วยการเพิ่มค่า K factor ของโครงรักษาเสถียรภาพ (stabilizing system) เพื่อให้ Pcr Fcr ลดต่ำลง ที่มีคำถามมากมายว่า "อะไรคือ ค่า K ที่ทั้งถูกต้อง และเหมาะสม" ตลอดจนสมมติฐานที่กำกับการใช้ค่า K factor ว่าจะต้องสมมติด้วยนะว่า floor ทั้ง floor เกิดการวิบัติพร้อมๆ กัน Pu/Pcr ของเสาทุกต้นพอๆ กัน ซึ่งแทบจะเกิดขึ้นไม่ได้ในทางปฏิบัติ (หรืออาจต้อง force ให้ฝืนธรรมชาติ ซึ่งไม่ practical ไม่เหมาะสมในทางปฏิบัติ)

ในปัจจุบัน จึงพิจารณานำ out-of-plumbness ไป #เพิ่มแรงกระทำ ในขั้นตอนของการ #วิเคราะห์โครงสร้าง ด้วยการเพิ่ม load ให้กับระบบทั้งระบบ และพิจารณา #เสาพิง หรือ leaning column ตามที่ได้นำเสนอไปในโพสต์ก่อนหน้า
คำถามสำคัญคือ #แรงที่เพิ่มขึ้นจากความไม่สมบูรณ์แบบ ของทั้งการผลิตและการก่อสร้าง มันไปส่งผลอะไร ส่งผลมากแค่ไหน อย่างไร กับระบบโครงสร้างของเราบ้าง

คำตอบแรก ชัดเจนในตัวของมันเอง (1) เมื่อแรงภายนอกเพิ่มขึ้น ก็จะเกิดแรงภายในที่มากยิ่งขึ้น ... ตรงนี้ ไม่ต้องอธิบายอะไรเพิ่ม
คำตอบถัดมา อาจขอให้วิศวกรพิจารณาลึกลงไปอีกขั้น (2) ระบบจะเกิด "การเสียรูปที่เพิ่มขึ้น" และสำหรับการเสียรูปบางทิศทาง เช่น lateral displacement เมื่อมีแรง vertical load ณ จุดที่เกิด lateral displacement ก็ย่อมส่งผลให้เกิด #แรงภายในที่เพิ่มขึ้นอีก จาก (1) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกิด moment ด้วยเหตุที่ moment = vertical load * lateral displacement โดยเรามักเรียกแรงภายในที่เกิดขึ้นจากผลของการเสียรูปว่า เป็นผลกระทบลำดับที่สอง หรือ secondary effect
ตรง lateral displacement ที่กล่าวถึงจากระดับของแรงภายนอกที่เพิ่มขึ้น (เช่น Notional load จาก imperfection) นั้น อาจจะเพียงพอต่อการพิจารณาเสถียรภาพ "ถ้า" ระดับของ vertical load มันไม่สูงมาก >>> member ส่วนประกอบของระบบที่รักษาเสถียรภาพยังอยู่ในสภาพ elastic
แต่หาก #ระดับของแรงเพิ่มสูงขึ้นไปใกล้ระดับแรงที่ใช้ในการออกแบบที่เผื่อปัจจัยความแปรปรวมไม่แน่นอนของแรง ที่เรียกว่า ระดับ factored load = 1.2D + 1.4L (หรือ 1.4D + 1.7L ตามกฎหมายไทย) ที่เราเรียกว่า เป็นระดับ ultimate load level ที่เราต้องออกแบบให้โครงสร้าง #ไม่พัง มันยังเพียงพอหรือไม่
เหตุผลสำคัญเพราะ ระดับของ vertical load สูงๆ ระดับนั้น มันคิดเลยระดับ elastic ไปเรียบร้อย และแม้ว่าหากมองผิวเผิน โครงสร้างก็ไม่พังเพราะเราออกแบบให้องค์อาคารรับแรงได้ขนาดนั้น "แต่ๆๆๆๆๆๆ" จะเกิดอะไรกับ lateral deformation บ้าง >>> จะเกิดอะไรขึ้นหาก member เกิดการ yield อาจจะไม่ yield ทั้งหน้าตัด แต่เป็นแค่บางส่วนของหน้าตัด

เมื่อเกิด yield >>> lateral displacement ก็เพิ่มขึ้น >>> moment = lateral displacement * vertical force (ระดับ Pu) ก็เพิ่มขึ้น >>> lateral displacement ก็ยิ่งเพิ่มขึ้นอีกจากผลของ moment ข้างต้น

ผลที่ตามมาคือ #ระบบจะเสียเสถียรภาพ และเมื่อเสถียรภาพไม่มี อาคารมันก็ตั้งอยู่ไม่ได้ พังถล่มลงมาในที่สุด
เหตุและปัจจัยที่กล่าวถึงข้างต้นนี้ พอจะแสดงให้เกิดความชัดเจนขึ้น แต่ก่อนอื่น วิศวกรต้องถอดภาพจำ สิ่งที่เคยเรียนรู้ออกไว้ข้างๆ ตัวนิด โดยเฉพาะหลักการพิจารณาเสถียรภาพ/ไม่มีเสถียรภาพ ที่เรียกว่า bifurcation ที่เรากล่าวว่า ถ้าระดับของแรงยังสูงไม่ถึงระดับ critical load (P < Pcr) ระบบก็ยังมีเสถียรภาพ แต่หากระดับของแรงแตะหรือเกินระดับ cricial load (P >= Pcr) ระบบก็จะเสียเสถียรภาพ
สมมติ มีแรง transverse load F กระทำกับ non-sway pin-pin column ที่กึ่งกลาง column ที่ปลายมี axial load = P ถ้าแรง F คงที่ ก็จะส่งผลให้เกิด lateral deformation = D = FL^3/48EI แรง P เมื่อคูณกับ D จะส่งผลให้เกิด midspan moment = P*D ซึ่งย่อมส่งผลให้เกิด lateral deformation เพิ่มขึ้น และหากแรง P เพิ่มขึ้นไปอีก ก็ยิ่งส่งผลต่อ lateral deformation ที่เพิ่มขึ้นๆๆๆ จากเดิม และเมื่อ P เข้าใกล้ critical buckling load Pcr (แต่ยังไม่ถึง Pcr) ค่า lateral deformation จะสูงขึ้นมาก ซึ่งแตกต่างจาก bifurcation concept มาก
ในแง่ของ mathematical manipulation การ derive หาผลที่เกิดขึ้น ต้องเริ่มจาก Bernoulli's beam theory equation ที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่าง moment และ displacement ที่เกิดขึ้น ว่า M/EI = d2y/dx2 แล้วแทนค่า M ด้วย P*displacement = P*y จากนั้นจึงใช้หลักคณิตศาสตร์ วิชาแคลคูลัส หาคำตอบ กำหนด boundary condition (1) (x,y) = (0,0) และ (2) (x,y) = (L,0) แทนค่าใน general solution จะได้คำตอบทั่วไปคือ

y(x) = C1 * sin [sqrt(P/EI) * x] สมการจะเป็นจริงเมื่อ
(x,y) = (0,0) อันนี้ชัดเจน
sqrt(P/EI) * (x=L) = pi จะได้ y(L) = 0
P/EI * L^2 = pi^2 หรือ Pcr = pi^2*EI/L^2

นอกจากนี้ แรง transverse force = F ก่อนหน้า ที่เสมือนทำที่กึ่งกลางเสา หากเปลี่ยนการมองเป็น "initial out-of-straightness" หรือ การที่เสาไม่ตรงเป๊ะ 100% โก่งหลุดแนวเล็กน้อย (ไม่เกิน 1:1000 ตาม mill tolerance) หรือหมายความว่าเสาท่อนนี้จะมีการโก่งเป็นรูป half sine curve ก่อนรับแรง โดยมีค่า initial deformation = y_0(x) ซึ่งมีค่าแปรเปลี่ยนไปตามค่า x (ระยะตามแนวยาวของเสา เกิด deformation มากสุด (d0) ที่กึ่งกลาง (x = L/2) และไม่มี deformation เลยเมื่อ x = 0 และ x = L) หรือ

y_0(x) = d0 * sin (pi * x/L)
จากนั้น "ทำ math" ไปเรื่อย แทนนั่น ปรับนี่ จนท้ายที่สุด เราจะได้ "สมการที่สะท้อนหลักการสำคัญ" คือ

y(x) = y_0(x) * [1/(1-P/Pe)]

เปลี่ยนจาก y(x) คือ displacement ที่ x ใดๆ ไปเป็น displacement เฉพาะที่ x = L/2 ซึ่งเป็น displacement สูงสุด แล้วมองเป็น function midspan displacement ที่แปรเปลี่ยนไปตามค่า P เราจะได้ว่า

d(P) = d_0 * [1/(1-P/Pe)]
เราจะเป็นความสัมพันธ์ของ lateral displacement ที่ขึ้นกับ force magnitude เทียบกับค่า Euler's load (Pe) โดยหาก

P/Pe = 0, d = d_0
P/Pe = 25%, d = 1.33d_0
P/Pe = 50%, d = 2.0d_0
P/Pe = 60%, d = 2.5d_0
P/Pe = 75%, d = 4.0d_0
P/Pe = 87.7%, d = 8.13d_0
การขยายค่าของ displacement จะสูงขึ้นตามระดับของแรง ยิ่งแรงเข้าใกล้ critical load ก็ยิ่งเสียรูป เกิด displacement สูงขึ้นมากตามไปด้วย

และหากมอง Moment = displacement * axial force
d_0*axial force เราเรียกว่า 1st order moment คือเป็นระดับการพิจารณาวิเคราะห์โครงสร้าง หาแรงภายใน "โดยยังไม่คิดผลจากการเสียรูปอันเกิดจากแรงภายนอก" ... d_0 = การเสียรูปจากกระบวนการผลิต

แต่สิ่งที่เรียกว่า 2nd order effect คือ อัตราส่วน 1/(1-P/Pe) ที่สะท้อนการเสียรูปที่เพิ่มขึ้นจาก destabilizing force (P) ที่เข้าใกล้ critical load (Pe) มากขึ้น นั่นเอง
ถามว่า แล้วอะไรเป็นปัจจัยที่ส่งผลให้ displacement มันเกิดขึ้นมาก แน่นอนว่า (1) ระดับของแรง P เป็นปัจจัยสำคัญ และอีกหนึ่งปัจจัยที่สำคัญไม่แพ้กัน เป็นปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการผลิต ไม่ว่าจะเป็น เหล็กรูปพรรณรีดร้อน หรือ เหล็กรูปพรรณเชื่อมประกอบ built-up section

เราเรียกว่า (2) #ความเค้นคงค้าง หรือ residual stress
เดี๋ยวมาเล่าให้ฟังต่อนะครับวันพรุ่งนี้


เรื่องนี้ไม่ง่าย แต่ไม่ได้ยากเกิดกำลัง เป็นเรื่องที่เราน่าจะต้อง "ก้าวข้าม" ความคุ้นเคย อุปสรรคทางใจที่เรามักจะถามตัวเราเองว่า "รู้ไปทำไม" "ไม่ต้องรู้ก็คำนวณออกแบบได้ ไม่ผิดกฎหมาย" ...
- อ้างอิงกฎหมายไทย ไม่ผิดแน่นอนครับ แต่ถูกตามหลักสากลไหม อันนี้ต้องตอบว่า "เริ่มเทาๆ" เพราะถ้าจะออกแบบ ต้องออกแบบให้เป็นไปตามเงื่อนไขข้อจำกัดสมมติฐาน ซึ่งไม่ง่าย มันจะไปส่งผลต่อเกณฑ์จรรยาบรรณ ที่ไม่ exercise best knowledge & practice ครับ
- software มันจะกำหนด "ค่าเริ่มต้น" หรือ default เป็นวิธีการใหม่ ซึ่งเป็นวิธีการหลัก อาจารย์มหาวิทยาลัยในประเทศจะเริ่มสอนกันมากขึ้น เปเปอร์ระดับวิชาการจะอ้างอิงวิธีการใหม่มากขึ้น เด็กจบใหม่จะเริ่มเรียนวิธีนี้มากขึ้น พวกเราพี่ๆ วิศวกร อาจต้องปรับตัวกันมากขึ้นครับ

ที่สำคัญ เรื่องนี้มันไม่ใช่องค์ความรู้นอกสาขา ไม่ได้เป็นวิชา thermodynamics หรือ semiconductor engineering ทุกอย่างอยู่บนพื้นความรู้เดิม strength stiffness yield inelastic ทั้งนั้น

ต่อไปจากนี้ ออกแบบให้เร็ว โมเดลให้เป็นอาจไม่ใช่ skill set ที่ผู้ว่าจ้างตามหานะครับ แต่สิ่งที่ผู้ว่าจ้างตามหาคือ fundamental และ ability ในการตรวจผล เพราะการทำ model แบบจำลอง อาจเป็นเหมือน skill การพิมพ์ดีด การเขียนเรียงความ ที่ AI สามารถเข้ามาทดแทนได้ไม่ยากครับ

12/06/2026

เหล็กที่ผลิตจากเตา induction furnace (IF) และเตา electric arc furnace (EAF) สามารถผ่านกระบวนการสเปรย์น้ำเพื่อให้เย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว เป็นการเพิ่มกำลังให้เนื้อเหล็ก thermo mechanical treatment (TMT) หรือเรียกกันทั่วไปว่าเหล็กตัว T (tempcore) ได้ทั้งสองประเภทเตา

IF ที่ #ไม่มี secondary refinery (laddle furnace) ก็มีความเสี่ยงที่จะทำให้ #ความสม่ำเสมอของคุณภาพ ตกลง

และหากไปเพิ่มกระบวน พ่นสเปรย์น้ำ (เหล็กตัว T IF) ก็จะไปเพิ่มความเสี่ยงเพิ่มเติม
- ดัดงอแล้วแตกง่าย low low-cycle fatigue strength
- ปอกผิว ทำเกลียว กำลังรับแรงดึงหายไป

แผ่นดินไหวมินดาเนาเขย่าอุตสาหกรรมเหล็กฟิลิปปินส์ ชี้เป้า 'เตาหลอม IF' ต้นตอเหล็กก่อสร้างไร้มาตรฐานกว่า 91% ใ.....

12/06/2026

ขอน้อมถวายอาลัย
สมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าพัชรกิติยาภา นเรนทิราเทพยวดี
กรมหลวงราชสาริณีสิริพัชร มหาวัชรราชธิดา
เสด็จสู่สวรรคาลัย

ด้วยสำนึกในพระกรุณาธิคุณตราบนิจนิรันดร์

ข้าพระพุทธเจ้าทีมงาน We Love Steel Construction

12/06/2026

#การออกแบบด้านเสถียรภาพ - EP4
ตัวอย่าง AISC Design Example C.1A
ตัวอย่างนี้แสดง #วิธีการวิเคราะห์โครงสร้าง เพื่อ #การออกแบบด้านเสถียรภาพ กรณีที่ simple ที่สุด มองมิติเดียว ชั้นเดียว แกน/ระนาบเดียว มี lateral system อยู่ frame/bay เดียว
สำหรับ planar system สมมติว่าอยู่ใน plane ของ grid line 1 จะเห็นว่าไปตัดกับ grid line A, B, C, D และ E โดย bay BC เป็น moment frame = stabilizing system สำหรับระบบทั้งระบบ โดยเสาที่อยู่ ณ ตำแหน่ง grid line A, D และ E เป็น gravity column
ตรรกะของ AISC New Approach for Stability นั้น เริ่มจาก out-of-plumbness imperfection กล่าวคือ upright column ทุกต้น "ไม่ว่าจะเป็น gravity หรือ lateral system column" เมื่อผู้รับเหมาติดตั้ง จะเกิดการ "หลุดดิ่ง" แต่หลุดดิ่งไม่เกินเกณฑ์ที่กำหนด (tolerance limit = 1:500)

ทิศทางของการหลุดดิ่ง ให้พิจารณาทิศทางที่จะเกิดการสูญเสียเสถียรภาพสูงสุด >>> เสาจะหลุดดิ่งเอียงไปในทิศทางเดียวกัน จะล้มไปทางซ้าย ก็ไปทางซ้ายทุกต้น จะล้มไปทางทิศเหนือก็ล้มไปทางเดียวกันทุกต้น
Notional load ที่ "โดยตรรกะแล้ว" เกิดจากการหลุดดิ่งของเสา เกิดจากงานก่อสร้างที่ไม่เป๊ะ 100% แต่ยังอยู่ในเกณฑ์คุณภาพ ... ที่ไม่ได้ถูก assign เป็น design load ของวิศวกรตั้งแต่แรก ก็จะเกิดจากการหลุดดิ่งของเสาทั้ง 5 ต้น (on grid line A-E)

ในการวิเคราะห์โครงสร้าง จึงพิจารณาเสมือนหนึ่งว่า moment frame B-C เป็นระบบรักษาเสถียรภาพ และ

- upright column ทั้ง 5 ต้น (A, B, C, D และ E) ย่อมหลุดดิ่ง >>> สามารถ model ให้เสาทั้ง 5 ต้นดังกล่าว เอียงใน Finite element model

หรือ

*** model ให้เสาทุกต้นตั้งดิ่ง แต่มี Notional load มากระทำ ***
#ขนาดของแรง Notional load

ย้อนไปที่ #ตรรกะพื้นฐาน ที่ว่า
1. เสาที่ตั้งดิ่งทุกต้นย่อมล้มดิ่งได้เป็นธรรมดา
2. ระดับของแรง horizontal load จากเสาล้มดิ่ง ขึ้นกับระดับของ vertical load ... ซึ่งย่อมมาจากทั้ง DL และ LL

ดังนั้น ระดับของ Notional Load = 0.2%*(P_DL+LL ของเสาทั้ง 5 ต้น)
นอกจากนี้ ส่วนที่ลดเสถียรภาพ (destabilizing effect) ของระบบทั้งระบบนี้ ซึ่งเป็นส่วน gravity column บน grid line A, D และ E เมื่อรับ gravity DL + LL "รวมกับ" Notional load ก็ย่อมส่งผลให้ stabilizing moment frame B-C เกิดการสูญเสียเสถียรภาพ

และในขั้นตอนการวิเคราะห์โครงสร้าง ก็จะเป็นต้องพิจารณา destabilizing effect ทั้งหมด

ระเบียบวิธีในการพิจารณา คือ หาผลรวมของ gravity load ของทุก gravity column มารวมเป็นค่าค่าเดียว (กรณีคำนวณมือ) แยกส่วนจาก stabilizing moment frame แล้วใส่ Notional load = 0.2%*(P_DL+LL ของเสาทั้ง 5 ต้น) เข้าไปในการวิเคราะห์
[ASD]
Stabilizing frame B-C
- รับ uniform DL+LL
- column @ grid line B & C รับ 50% vertical load จาก bay AB และ CD
Leaning column
- รับ DL + LL จาก 50% bay AB + 50% bay CD + 100% bay DE
Notional load = 0.2% * P_DL+LL (100% A-E) * 1.6

หมายเหตุ 1.6 พิจารณาระดับของแรงให้ "ขยายเพิ่ม" จาก service level ไปสู่ระดับ inelastic level เพื่อที่จะได้สามารถ "เห็นการเสียรูปทางข้าง" เพื่อให้ P-delta (secondary effect) แสดงผล เห็น extra internal force (moment) ไม่ได้เป็น Live Load Factor = 1.6 แต่อย่างใด
[LRFD]
Stabilizing frame B-C
- รับ uniform 1.2DL+1.6LL
- column @ grid line B & C รับ 50% "factored" vertical load (คูณ 1.2 1.6 เข้าไป) จาก bay AB และ CD
Leaning column
- รับ 1.2DL + 1.6LL จาก 50% bay AB + 50% bay CD + 100% bay DE
Notional load = 0.2% * P_DL+LL (100% A-E)
จากข้อมูลทั้งหมด ก็นำไป #วิเคราะห์โครงสร้าง เพื่อหา internal force: axial load, bending moment, shear และ reaction ต่อไป ซึ่งสำหรับวิธี ASD ต้องนำค่า 1.6 นี้ มาหาร axial load, bending moment, shear และ reaction กลับด้วย
ย้ำ 2nd order analysis หรือ P-delta effect ว่า (นึกถึง moment frame C-D) กรณี ASD หาก notional load มีค่าสูงขึ้น 60% (คูณ 1.6 เข้าไป) ย่อมส่งผลให้เกิด lateral displacement (drift) สูงขึ้น

lateral displacement (drift) ที่สูงขึ้นนี้ เมื่อนำไปคูณกับ unfactored gravity load ก็ย่อมส่งผลให้เกิด secondary extra moment ใน stabilizing moment frame ได้ชัดเจน ต่างจากกรณีไม่คูณ 1.6 ที่จะแทบไม่เห็น displacement ณ ระดับของแรงสูงๆ ที่อาจส่งผลต่อการสูญเสียเสถียรภาพของโครงสร้างทั้งระบบ
เรื่องนี้มันเหมือนจะยากนะครับ แต่จริงๆ ถ้าเข้าใจ "ตรรกะ" เข้าใจ "เหตุผลและความจำเป็น" และยิ่งเห็นว่า ทำไม "วิธีการวิเคราะห์แบบเดิมมันไม่เหมาะสมกับตรรกะ" จะยิ่งเข้าใจระเบียบวิธี วิธีคิดมากยิ่งขึ้น
สงสัยก็สอบถามมาได้นะครับ


ปล. ย้ำอีกครั้งว่า นี่เป็นวิธีที่ใหม่ในบ้านเรา ประเทศไทย แต่ใช้ที่อเมริกา สอนที่อเมริกามา 20 ปีได้แล้วครับ และเป็น default set up ของทั้ง SAP ETABS ROBOT MIDAS เราไม่เรียนรู้วันนี้ ก็คุยกับต่างชาติยากขึ้น และที่สำคัญ คุยกับ software ยากขึ้นด้วยครับ