ในการออกแบบโครงสร้างทางวิศวกรรม โดยเฉพาะงานคานเหล็กนั้น มักมีการใช้โครงสร้างของคานยื่น (ยื่นออกไปจากโครงสร้างเสา) เพื่อให้เกิดการใช้งานตามที่ต้องการ หรือแม้แต่เป็นการออกแบบเพื่อความสวยงามทางสถาปัตยกรรม ก็นิยมใช้คานยื่น แต่หลายคนก็ยังมีความสงสัยว่า คานปลายยื่น (Cantilever Beam) และ คานแขวน (Overhanging Beam) ต่างกันอย่างไร? ครั้งนี้เรามีคำตอบมาฝากกันครับ
คานปลายยื่น (Cantilever Beam)
คือคานช่วงเดียวที่ยื่นออกมากจาก Fix support เช่นเสาหรือ Shear Wall โดยมี Support ในการรองรับคานเพียงจุดเดียว ณ ด้านใดด้านหนึ่ง และ Support จะต้องถูกออกแบบให้สามารถรองรับแรงดัดที่ทำให้คานโก่งตัวลงได้ (Fix support) ดังรูปภาพด้านล่าง
ฉะนั้นในด้านการออกแบบ ขนาดความลึก (Depth) ของคานปลายยื่นดังกล่าว จะมีผลในการออกแบบ เพื่อรับน้ำหนักที่กระทำลงบนคานด้วย ยิ่งมีน้ำหนักที่ถ่ายลงบนคานปลายยื่นมาก หรือ มีระยะยื่นมาก ขนาดความลึกของคานปลายยื่น ก็จำเป็นต้องออกแบบให้ใหญ่มากขึ้นด้วยเช่นกัน
คานแขวน (Overhanging Beam)
คือคานต่อเนื่อง (คานที่ระยะพาดมากกว่า 2 ช่วงขึ้นไป) วางอยู่บน Support อย่างน้อย 2 ตำแหน่ง โดยมีส่วนปลายคานด้านใดด้านหนึ่งหรือทั้งสองด้าน ยื่นออกมาจาก Support ตัวริม ทำให้น้ำหนักที่กระทำลงบนคานช่วงที่ยื่น สามารถกระจายน้ำหนักให้คานต่อเนื่องช่วงอื่นๆ ช่วยรับน้ำหนักร่วมกันได้
รูปภาพอ้างอิงจาก http://ocw.nthu.edu.tw และ https://www.mheducation.com/, (https://www.slideshare.net) ตามลำดับฉะนั้นในด้านการออกแบบ ขนาดความลึก ( Depth ) ของคานแขวน นอกจากจะขึ้นอยู่กับน้ำหนักที่กระทำลงบนคาน และความยาวของคานช่วงที่ยื่นแล้ว ยังขึ้นอยู่กับความยาวของช่วงคานต่อเนื่องช่วงที่อยู่ใกล้เคียงกันอีกด้วย เนื่องจาก Overhanging Beam สามารถกระจายน้ำหนักที่กระทำไปยังคานต่อเนื่องช่วงอื่นๆ ได้
การเลือกใช้ เลือกออกแบบคานทั้ง 2 แบบอย่างไร
การเลือกใช้คานปลายยื่น (Cantilever Beam) มักจะออกแบบให้ใช้กับโครงสร้างที่ยื่น ออกมาจากตัวอาคารที่ไม่มากนัก หรือรับน้ำหนักที่กระทำกับคานปลายยื่นน้อย เนื่องจากแรงดัดจากคานจะถูกถ่ายเข้า Fix support เช่น เสาหรือ Shear Wall โดยตรง ซึ่ง Fix support ดังกล่าวจะต้องแข็งแรงพอ ซึ่งถ้าระยะยื่นมากก็จะส่งผลให้ ขนาดความลึกของคานมาก และ Fix support นั่น จะต้องมีขนาดใหญ่รับแรงที่เกิดขึ้นได้ ส่วนคานแขวน (Overhanging Beam) ในกรณีทั่วไปโมเมนต์ลบที่เกิดขึ้นจะถูกออกแบบให้กระจายเข้าไปคานที่ต่อเนื่องกันช่วงด้านใน ช่วยให้ขนาดความลึกของช่วงที่ยื่น มีขนาดเล็กลงได้เมื่อเทียบกับ การออกแบบคานปลายยื่น
ตัวอย่างโครงสร้างคานปลายยื่น (Cantilever Beam)
- โครงการ : Areeya Property Office
- รายละเอียดโครงการ: Areeya Property PLC.
ตัวอย่างโครงสร้างคานแขวน (Overhanging Beam)
- โครงการ : Villa Moreeda
- อ่านต่อที่: Villa Moreeda
Source
- https://engineering.stackexchange.com/questions/3541/large-deflection-of-a-cantilever-beam-with-distributed-normal-load
- http://ocw.nthu.edu.tw/ocw/upload/8/258/Chapter_9-98.pdf
- https://www.slideshare.net/MohamedYaser/9-beam-deflection