สะพานทางรถไฟ

[nutbeam]

สงสัยมานานแล้วว่า สะพานทางรถไฟทั้งแบบเหล็กและแบบปูนซีเมนต์
ทำไมสะพานแบบเหล็กจึงมีที่กั้นสูงไว้ เช่น สะพานจักกรี แล้วทำไมสะพานแบบปูน
ซีเมนต์ จึงไม่มีที่กั้นสูงแบบสะพานเหล็ก เช่น สะพานข้ามแม่น้ำบางปะกง
เขาไม่กลัวเกิดอุบัติเหตุบ้างหรือ เพราะมันสูงมาก

[Nakhonlampang]

สะพานรถไฟไม่ต้องการราวสะพานครับ เพราะรถไฟถูกบังคับให้วิ่งไปตามรางอยู่แล้ว ที่เห็นว่าสะพานเหล็กมีราวกั้นนั้นไม่ได้มีไว้เพื่อกันรถตกสะพาน แต่เป็นการออกแบบโครงสร้างสะพานให้รับแรงที่เกิดจากน้ำหนักของขบวนรถไฟและตัวสะพานเองได้ ซึ่งมีปัจจัยหลายๆอย่างเป็นตัวกำหนดว่าจะออกแบบสะพานอย่างไร

[CivilSpice]

สะพานรถไฟไม่ได้ต้องการแผงกั้นหรือราวสะพาน อย่างที่พี่หนุ่มกล่าวมาเลยครับ ที่เราเห็นสะพานรถไฟใหญ่ๆ (หรือไม่ใหญ่ก็แล้วแต่) มีหน้าตาแบบนั้น ก็เนื่องมาจากการออกแบบทางวิศวกรรมของสะพานเหล็ก เพื่อให้สามารถรับน้ำหนักขบวนรถไฟที่แล่นผ่านบนสะพานได้ต่างหาก โดยตัวสะพานที่เห็น เราเรียกว่าเป็นสะพานแบบ "โครงถัก" หรือ "Truss Bridge"



สะพานแบบนี้ จะอาศัยการรวมกันของโครงถัก (Truss) ซึ่งเจ้าโครงนี้ก็คือคานตรง (Beam) สามแท่ง ต่อกันเป็นรูปสามเหลี่ยม ซึ่งจะรับ-ถ่ายแรงกันอย่างสมดุลอยู่ภายในแต่ละโครง และเมื่อนำโครงหลายๆ ชุดมารวมกันเป็นโครงร่างสะพาน ชิ้นส่วนต่างๆ ของ Truss หรือตัวสะพาน จะช่วยกันถ่ายเท และต้านน้ำหนักที่เกิดขึ้นในขณะที่ขบวนรถไฟแล่นผ่าน โดยแทนที่พื้นสะพานจะรับนํ้าหนักนี้โดยตรง นํ้าหนักนั้น ก็จะถูกถ่ายลงไปเป็นแรงอัด (Compression) และ แรงดึง (Tension) ภายในคานต่างๆ ของโครงสร้างสะพาน ความสมดุลในการถ่ายแรงระหว่างคานนี้เอง จะป้องกันไม่ให้คานบิดหรือแอ่น ซึ่งทำให้สามารถรองรับน้ำหนักของขบวนรถไฟได้ในที่สุด นอกจากนั้น ยังทำให้สามารถสร้างสะพาน ที่มีช่วงข้าม (Span) ยาวขึ้นได้กว่าสะพานแบบคานธรรมดาอีกด้วย





เรื่องทฤษฎีลึกๆ เกี่ยวกับ Truss นั้น ลองหาอ่านได้จากหนังสือทางวิศวกรรมเครื่องกล หรือโยธา หรืออ่านจากเว็บไซต์ทางด้านวิศวกรรมดูครับ

ส่วนสะพานคอนกรีตนั้น ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อทำหน้าที่รับแรงอัดโดยเฉพาะ ดังนั้น ไม่จำเป็นต้องมีโครงถัก มันก็อยู่ได้ด้วยตัวมันเองอยู่แล้วครับ

สำหรับการจะเลือกใช้สะพานแบบใดนั้น คงต้องขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายๆ อย่าง ทั้งเรื่องสภาพการรับน้ำหนัก, สภาพภูมิประเทศ, ความสะดวกในการขนส่งโครงสร้างและการก่อสร้าง ตลอดจนเรื่องของงบประมาณในการก่อสร้าง ฯลฯ เป็นต้น



ที่มา : เว็บไซต์วิชาการดอทคอม โดย คุณ Joe Dynamics
ภาพประกอบ : http://www.past-inc.org, http://www.du.edu, http://www.atlaso.com

[nutbeam]

ขอบคุณครับ จะหายข้องใจสักที

[Winning]

สำหรับผมนั้น ไม่ค่อยชอบสะพานเหล็กเลยครับ
เพราะเวลารถไฟวิ่งผ่าน แล้วมันจะเกิดเสียงดัง

[Cummins]

เอามาให้ดูเล่นเอานึกถึงวิชาไฟไนต์อีลิเมนต์เลยบอมบ์เอ๊ย เห็นแค่นี้นั่งคำนวนกัน 3 วันยังไม่เสร็จเลยนี่แหละข้อสอบปลายภาคไอ้สะพานรถไฟนี่แหละ ไม่รู้กี่ node กี่ element แล้วไปเจออาจารย์ท่านเขี้ยว ไม่ให้ใช้เครื่องคิดเลขแก้สมการตอนสุดท้ายที่จะต้องหาว่าในแต่ละอีลิเม็นต์มันยืด หรือหดกี่นิ้วเพื่อที่จะเอาไปคำนวนหาว่ามันเกิดความเค้นในอีลิเม็นต์เท่าไรมันจะทนได้มั้ยน่ะแล้ว มันกี่ element ล่ะจำนวนสมการก็เท่านั้นแหละ ลำพังเมตริก 4x4 ก็ตาแหกแล้วไปเจอเมติกที่ตัดแล้วเหลือสัก 16x16 เข้าให้พาลจะเป็นลมตาย ที่สำคัญก็คือต้องแสดงวิธีการแก้สมการ แสบมั้ยล่ะข้อสอบเทคโฮมครับให้สุมหัวทำได้เป็นกลุ่ม ๆ ละ 3 คน นึกแล้วสยองว่ะ
_________________
อดีตโชเฟอร์ล้อเหล็ก

[CivilSpice]

สมัยเรียนวิชา Theory of Sturcture และ Structure 1+2 .... แค่ Truss ง่ายๆ ไม่ซับซ้อนก็ต้องมานั่งแตกแรง
และแก้สมการกันหูดับตับไหม้แล้วล่ะครับ ... อาจารย์ผมนี่ก็สุดยอด เอาตัวอย่าง Truss มาโชว์แค่ตัวเดียว
ท่านสอนได้จนจบคาบ 3 ชั่วโมงเลยง่ะ ... เขียนกระดานไป ก็อธิบายไปเรื่อยๆ ปากก็พึมพำๆ อยู่คนเดียว

เดี๋ยวนี้สะดวกขึ้นนะครับ จับยัดเข้าโปรแกรม แป๊บเดียว รู้หมดเลย ว่ามีแรงกระทำ ในแต่ละส่วน แต่ละจุด เป็นยังไงบ้าง

จะบอกว่า สิ่งที่อาจารย์สอนผมมานั้น เอาใส่ลงหม้อ ปิดยันต์อย่างดี ส่งคืนไปให้นานแล้วครับ .... อายจังเลย อ่ะอ่ะอ่ะ

[Napster]

จากที่ผมเรียนมา โครงถัก หรือ trust จะเป็นโครงสร้างที่ต่อกันเป็นสามเหลี่ยม เนื่องจาก สามเหลี่ยนมเป็นโครงสร้างที่แข็งแรงที่สุดในงานสถาปัตยกรรม
_________________
:::เหล่านิสิตสถาปัตยกรรมศาสตร์ ล้้วนเก่งกาจในด้านการสร้างสรรค์:::

[JUBKMUTT]

ถ้าเป็นของวิศวกรรมศาสตร์ จะต้องเจอแน่ครับ วิชา Mechanic (Static) ส่วนเรื่องการคำนวณโหลดของสะพานนี่จะอยู่นเรื่อง Truss and Frame ครับ

[rodfaithai]

กระทู้ที่เกี่ยวข้อง

เรื่องของสะพาน II

http://portal.rotfaithai.com/modules.php?name=Forums&file=viewtopic&t=373&highlight=%E0%C3%D7%E8%CD%A7%A2%CD%A7%CA%D0%BE%D2%B9

8)