“ว่าด้วยเรื่องโครงสร้างดาดฟ้าเรือในการรับภาระเฉพาะจุด”
เรือบางลำที่ใช้บรรทุกสินค้าบนดาดฟ้า (หรือฝาระวาง) หากออกแบบมาแล้วโดยวิศวกรจริงๆ ก็มักจะมีรายละเอียดของสเปคโครงสร้างแจงมาเลยบนแบบแปลนที่ได้รับอนุมัติว่า ดาดฟ้านั้นๆ รับภาระได้เท่าไหร่ (Deck Strength หน่วยเป็น ตันต่อตารางเมตร) ในกรณีนี้ถ้าเรากระจายภาระแบบสม่ำเสมอ (Uniformly Distribution Load) ลงบนพื้นที่ดาดฟ้าขนาดใหญ่ โดยจับน้ำหนักภาระทั้งหมดหารด้วยพื้นที่ดาดฟ้า เราก็จะสามารถตรวจสอบได้อย่างรวดเร็วว่าโครงสร้างดาดฟ้าจะรับภาระได้อย่างปลอดภัยหรือไม่
สินค้าเทกองเป็นตัวอย่างของภาระแบบกระจายตัวต่อเนื่องบนโครงสร้างเรือ
อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่ภาระเป็นแบบกระจุกตัว (Concentrated Load) เช่นน้ำหนักของขาตู้สินค้า หรืออุปกรณ์ตัวเรือ เช่น พุกผูกเรือ กว้าน ฐานปั้นจั่น เป็นต้น เราจะไม่สามารถเอาตัวเลข Deck Strength ข้างบนมาพิจารณาแบบเดิม ยกตัวอย่างกรณี ตู้คอนเทนเนอร์หนักเต็มพิกัดหนึ่งตู้มีภาระที่มุมตู้ 6 ตันต่อขา แต่ละขามีพื้นที่รอยเท้า (Footprint) ไม่ถึง 0.03 ตร.ม. ถ้าใครเอา 6 หารด้วย 0.03 ก็จะเข้าใจผิดว่าดาดฟ้าเรือต้องมี Deck Strength อย่างน้อย 200 ตัน/ตร.ม. สำหรับการบรรทุกตู้สินค้าเพียงชั้นเดียว
ตัวอย่างขาตู้คอนเทนเนอร์ที่นั่งอยู่บนฐาน Twist Lock
ดังนั้น ผู้ใช้งานเรือจึงควรตระหนักว่าบนพื้นผิวของดาดฟ้าเรือนั้น มีความแข็งแรงเฉพาะจุด (Local Strength) ไม่เท่ากัน เมื่อมองใกล้ๆ ในระดับตารางเซนติเมตร ขึ้นอยู่กับว่าจะวางภาระลงบนจุดไหน โดยจุดที่รับน้ำหนักดีที่สุด คือจุดที่มีโครงสร้างหลักอยู่ด้านล่างของดาดฟ้าพอดี เช่น ฝากั้น เสา หรือ คานหลัก (Girder) หรือที่แข็งแรงลำดับถัดมาก็คือ กงใหญ่ (Frame) และ กงเล็ก (Beam) ในขณะที่ ส่วนที่แย่ที่สุด รับภาระได้น้อยที่สุด ก็คือ จุดที่มีแต่ แผ่นดาดฟ้าเปลือยๆ ไม่มีโครงสร้างอะไร รองอยู่ด้านล่างเลย
ความเข้าใจผิดหนึ่งที่ทำให้ผู้เขียนกังวลแทนบ่อยๆ ก็คือ มีหลายคนคิดแก้ปัญหาโดยใช้ Doubler Plate (ใช้แผ่นเหล็กเล็กๆ อีกชั้นนึงปะเชื่อมเข้าไปบนดาดฟ้า) เพื่อเพิ่มความแข็งแรงเฉพาะจุด ซึ่งผู้เขียนอยากจะชี้แจงให้ทราบว่า มันเป็นการปรับปรุงความแข็งแรงที่มีประสิทธิภาพต่ำ อีกทั้งยังมีข้อจำกัด เพราะมันไม่สามารถเพิ่มความแข็งแรงในทิศทางของภาระที่มีลักษณะดึงออกจากดาดฟ้า
ตัวอย่างภาพวาดของการปะแผ่นเบิ้ล (Doubler Plate)
เช่น ในกรณีของ Lashing Eye (จุดคล้องเพื่อผูกรั้งสินค้า) เนื่องจากวัสดุของ Doubler Plate ไม่ได้ผสานเป็นเนื้อเดียวกับวัสดุของดาดฟ้า เพียงแค่ยึดประสานตามรอยเชื่อมที่ขอบรอบๆ (Lap Joint Weld) เท่านั้นเอง (ดู sketch ขาว-ดำที่แนบมา) และเมื่อแผ่นปะถูกดึงในแนวตั้งฉากกับระนาบ วัสดุ 2 ชั้นนี้จากที่เคยแตะกันลวกๆ ก็จะถูกแยกออกจากกัน จนทำให้เกิดวิบัติที่รอยเชื่อมรอบๆ ได้
ในกรณีที่มีการเพิ่มภาระเฉพาะจุดบนโครงสร้างดาดฟ้าอย่างรุนแรง เนื่องจากสินค้า หรืออุปกรณ์ที่ติดตั้งเพิ่มเติม ผู้ใช้งานเรือควรติดต่อใช้บริการนาวาสถาปนิก เพื่อให้ช่วยพิจารณาความเหมาะสมของตำแหน่งภาระเทียบกับโครงสร้างรองรับที่อยู่ด้านล่าง และให้ช่วยออกแบบการเสริมความแข็งแรงเฉพาะจุดหากจำเป็น โดยให้การตัดสินใจแก้ปัญหาอยู่บนรากฐานของการคำนวณที่มีมาตรฐานเพื่อความปลอดภัยในการใช้งาน ตลอดจนประหยัดต้นทุนการดัดแปลงเรือแบบเกินพอดี
การคำนวณความแข็งแรง ด้วยวิธี FEM สำหรับ 35-t S.W.L. lashing eye ติดตั้งบนดาดฟ้าในแนวเดียวกับกงเล็กของเรือ งานระดับกล้วยๆ ถ้าได้มาถึงมือบริษัทเรา เพราะระดับหลายร้อยตัน ก็เคยทำมาแล้ว
- 1
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
