Structural Analysis by Finite Element Method

วิเคราะห์โครงสร้างด้วยวิธี Finite Element เป็นงานวิเคราะห์โครงสร้างเชิงลึก ซึ่งจะมีการพิจารณาชิ้นส่วนโครงสร้างที่ถูกแบ่งย่อยเป็นชิ้นเล็กๆ เพื่อศึกษาพฤติกรรมของโครงสร้างในชิ้นส่วนย่อยๆ ซึ่งจะทำให้ทาบตำแหน่งของโครงสร้างที่ต้องรับภาระแรงหรือโมเมนต์ภายในโครงสร้างมากที่สุด

ตำแหน่งหรือพื้นที่บริเวณที่ต้องต้านทานแรงภายในมาก จะทำให้เกิดการเสียรูปของโครงสร้าง (deformation) หรือเกิดความล้า (Fatigue) ในกรณีที่มีแรงกระทำเกิดขึ้นซ้ำๆ นานๆ ซึ่งอาจจะนำไปสู่ความวิบัติของโครงสร้างได้

งานวิเคราะห์โครงสร้างจึงเป็นงานที่สำคัญในขั้นตอนการออกแบบและประเมินโครงสร้าง โดยเหมาะสำหรับงานที่มีข้อมูลเชิงวิศวกรรมโครงสร้างครบถ้วน เช่น แบบก่อสร้างจริงทั้งผังโครงสร้าง และภาพหน้าตัดโครงสร้าง รวมถึงรายละเอียดของวัสดุก่อสร้างที่ใช้ เป็นต้น ซึ่งจะทำให้แบบจำลองโครงสร้างมีความแม่นยำมากขึ้น

โดยในงานวิเคราะห์โครงสร้างเพื่อการตรวจสอบ จะมีการสร้าง Baseline scenario ขึ้นมา เพื่อใช้เป็นกรณีพื้นฐานสำหรับเปรียบเทียบกับกรณีศึกษาต่างๆ เช่น กรณีมีการเปลี่ยนแปลงน้ำหนักบรรทุก กรณีมีการปรับปรุงโครงสร้าง เป็นต้น ทำให้สามารถประเมินผลกระทบที่เกิดขึ้น เพื่อใช้ประกอบการตัดสินใจการดำเนินการในขั้นต่อไป

อย่างไรก็ตาม งานวิเคราะห์โครงสร้างเป็นเพียงการตั้งสมมติฐานขึ้นมาเพื่อทดสอบโดยการคำนวณและแบบจำลองในคอมพิวเตอร์ ซึ่งอาจจะมีข้อจำกัดในเรื่องของคุณภาพการก่อสร้าง ซึ่งอาจจะทำให้ชิ้นส่วนโครงสร้างมีคุณสมบัติไม่เป็นไปตามที่ออกแบบไว้ ทั้งนี้ บางโครงการที่เป็นอาคารเก่า มักจะไม่มีแบบก่อสร้าง หรือมีไม่ครบถ้วน ทำให้ต้องใช้การตั้งข้อมูลสมมติฐานขึ้นมา โดยในกรณีดังกล่าว ควรมีทำการทดสอบด้วยงานทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของโครงสร้าง (Load Testing) เป็นการทดสอบที่ทำให้ทราบว่าโครงสร้างสามารถต้านทานน้ำหนักที่ต้องการได้หรือไม่ด้วยการทดสอบในพื้นที่จริง ซึ่งจะได้ผลที่แม่นยำมากกว่าการวิเคราะห์โครงสร้าง