การวิเคราะห์ความเค้นและค่าความปลอดภัยของเสาเหล็กที่จอดเรือ

บทคัดย่อ

     ห้างหุ้นส่วนจำกัด นาวา กรุงเทพ ได้รับมอบหมายงานจากการท่าเรือ แห่งประเทศไทย ให้จัดทำท่าเทียบเรือโดยใช้เสาเข็มเหล็ก แบบตอก ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 14 นิ้ว จำนวน 14 ต้น ติดตั้งลึกลงไปถึงระดับน้ำประมาณ -20.00 เมตร โดยมีขีดความสามารถในการรับน้ำหนักในแนวดิ่ง 130 ตัน ทางห้างหุ้นส่วนจำกัด นาวากรุงเทพ จึงได้ให้ทางนักศึกษาออกแบบโดยใช้โปรแกรมสำเร็จรูป SolidWorks เพื่อหาค่าความปลอดภัยของเสาเหล็กในบริเวณท่าเทียบเรือ ได้ทำการจำลอง 4 แบบ โดยกำหนดค่าคงที่ของแรงกระแทกเท่ากับ 7,775 N ที่เสาในทุกแบบจำลอง แบบจำลองที่ 1.กำหนดระยะความสูงของเสา 6 เมตร เพื่อใช้เป็นตำแหน่งใส่แรงกระแทกที่มีระดับน้ำสูงสุด จะได้ค่า ความปลอดภัยอยู่ที่ 5.2 แบบจำลองที่ 2.กำหนดระยะความสูงของเสา 7 เมตร เพื่อใช้เป็นตำแหน่งใส่แรงกระแทกค่า ความปลอดภัยอยู่ที่ 6.5 แบบจำลองที่ 3.กำหนดระยะความสูงของเสา 8 เมตร เพื่อใช้เป็นตำแหน่งใส่แรงกระแทก ค่าความปลอดภัยอยู่ที่ 7.6 แบบจำลองที่ 4.กำหนดระยะความสูงของเสา 9 เมตร เพื่อใช้เป็นตำแหน่งใส่แรงกระแทก ค่าความปลอดภัยอยู่ที่ 9.4
     ผลสรุปการวิเคราะห์ความเค้นและค่าความปลอดภัยของเสาเหล็กที่จอดเรือ กองบริการ ฝ่ายการร่องน้ำ การท่าเรือแห่งประเทศ ซึ่งในแบบจำลองที่ 4 จะได้ Stress Max เท่ากับ 3.003×107 N/m2 และมีค่า Yield Strength อยู่ที่ 2.827×108 N/m2 ส่วนค่าความปลอดภัยจะอยู่ที่ 9.4 ซึ่งจะเป็นจุดที่แข็งแรงที่สุดและเหมาะสมเมื่อเทียบกับค่ามาตรฐานความปลอดภัย

คำสำคัญ: การวิเคราะห์ความเค้น, ค่าความปลอดภัย, เสาเหล็กที่จอดเรือ

Abstract

     Nava Bangkok Partnership Limited was assigned by the Port Authority of Thailand to build a pier using 14 inch diameter driven steel piles, installed at a depth of approximately -20.00 meters below the water level, with a vertical load capacity of 130 tons Nava Bangkok Partnership Limited had students craetor design using the ready made Solidworks program to find the safety value of the piles in the pier area. Four models were simulated with a constant impact force of 7,775 N set at the piles in each model. Model 1: Set the height of the piles at 6 meters to be the impact position with the highest water level, resulting in a safety value of 5.2;Model 2: Set the height of the piles at 7 meters to be the impact position with a safety value of 6.5;Model 3: Set the height of the piles at 8 meters to be the impact position with a safety value of 7.6;Model 4: Set the height of the piles at 9 meters to be the impact position with a safety value of 9.4
     The result of stress analysis and safety value of steel piles used for anchoring ships Service Division Waterway Division Port Authority of Thailand, in model 4: the Stress Max is equal to 3.003×108 N/m2 and the Yield Strength is 2.827×108 N/m2 while the safety value is 9.4, which is the strongest point and is appropriate when compared to the safety standard value.

Keywords: stress analysis, safety values, steel mooring piles

ดร.ชาญชัย วิรุณฤทธิชัย – Dr. Chanchai Wiroonritichai, วศ.บ. (วิศวกรรมเครื่องกล) – B. Eng. (Mechanical Engineering), วิศวกรรมศาสตร์ (Engineering), วิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล – Bachelor of Engineering Program in Mechanical Engineering, 2/2564 (2021)