Caution for using Directional Data

Caution for using Directional Data K.Kurojjanawong 5-Sep-2023 ถ้าเรามีเป้าหมายว่าโครงสร้างเราต้องออกแบบรับแรงอะไรสักอย่าง ที่ 100 Years Return Period หรือ Annual Exceedance Probability เท่ากับ 0.01 จากข้อมูลที่อยู่ในวงกลมแดง ซึ่งในวงกลม ประกอบไปด้วยข้อมูล 4 ชุด คนละทิศทาง เช่น ลมพัดมาจากทิศเหนือ ใต้ ตะวันออก ตะวันตก ซึ่งลมคาบการกลับ 100 ปี แต่ละทิศ ไม่จำเป็นต้องเท่ากัน แต่ที่เราใช้ทั่วไปคือ เค้าเลือกมาจากค่าสูงสุดจากทุกทิศ โดยไม่สนใจทิศทาง ถ้าแต่ละทิศมีข้อมูลอย่างละ 100 ชุด ทำให้ข้อมูลทั้งหมดทุกทิศรวมกันคือ 400 ชุด ถ้าเราบอกความน่าจะเป็น 1 ใน 100 นั้นหมายความว่า 1 ใน 100 จากข้อมูลทั้งหมดทุกทิศ ซึ่งคือ 400…

Cyclic Loading Cycles

Cyclic Loading Cycles K.Kurojjanawong 2-Jul-2022 Cyclic loading ที่มีผลต่อกำลังของฐานรากนั้น ปัจจัยที่สำคัญที่สุด คือ ขนาดของ Mean Loading (Qm) และ Cyclic Amplitude (Qc) ต่อ Static Capacity (Qstat) ซึ่งนิยามด้วย Qm/Qstat และ Qc/Qstat โดย Jardine and Standing (2012) แนะนำว่าถ้า Qc/Qstat น้อยกว่า 0.25 ผลของ Cyclic Loading นั้นสามารถยกเว้นได้ อีกส่วนที่สำคัญมากๆ คือ จำนวนรอบของ Cyclic Loading ถึงแม้ว่า Qc/Qstat จะสูงมาก แต่ถ้ามาแค่รอบเดียวอาจจะมีผลน้อยว่า Qc/Qstat ที่ต่ำกว่าแต่มาหลักหลายสิบหรือร้อยรอบ ปัญหาเรื่อง Cyclic loading และความล้าไม่ว่าจะความล้าของเหล็กหรือของดินนั้น การนับจำนวนรอบของ…

High Confidence of Low Probability of Failure (HCLPF)

High Confidence of Low Probability of Failure (HCLPF) K.Kurojjanawong 17-Jun-2022 ในศาสตร์เรื่อง Seismic Risk Based Analysis หรือ Probabilistic Seismic Analysis นั้นมันมีศัพท์เทคนิคอยู่หนึ่งคำคือคำว่า High Confidence of Low Probability of Failure ตัวย่อคือ HCLPF คำนี้จะนิยมใช้มากในพวก Power Plant and Nuclear Facilities Structure และศาสตร์เกี่ยวกับ Risk Analysis ความหมายนั้นก็ตรงตามนิยามเลย คือระดับความเร่งพื้นดิน ที่จะทำให้มั่นใจได้ว่าจะทำให้โครงสร้างมีโอกาสสูงที่ Probability of Failure (Pf) นั้นจะต่ำกว่าเป้าหมายที่ต้องการ​ (ไม่ได้การันตี​ แต่โอกาสสูงมาก)​ ในทาง Engineering มีสองคำ คือ Deterministic Analysis…

The effect of uncertainty in wave period on wave forces

The effect of uncertainty in wave period on wave forces K.Kurojjanawong 1-Oct-2021 Wave period หรือ คาบของคลื่น เป็นค่าที่วิศวกรสนใจน้อยมาก เพราะส่วนใหญ่จ้องไปที่แต่ Wave height หรือความสูงคลื่น และวิศวกรส่วนใหญ่ขาดความรู้ความเข้าใจในหลักสถิติ ไม่เข้าใจข้อมูล และมักจะคิดว่าข้อมูลที่ได้เป็น Deterministic Value หรือมีค่าเดียว เพราะเราวิศวกรโยธาตัดปัญหาเกี่ยวกับสถิติออกไปหมดแล้วเลือกใช้ค่าที่ปลอดภัยที่สุด เช่น Fy ก็เลือกค่าที่ Percentile ที่ 5 มาใช้ หรือมีโอกาสที่จะมี Fy สูงกว่านั้นถึง 95% การที่เราเรียนมาแบบนั้น ทำให้วิศวกรคิดว่าทุกอย่างมันเป็นเลขเดียวแน่นอนไปหมด ซึ่งมันไม่มีในโลกความจริง โดยเฉพาะเมื่อทำงานเกี่ยวกับข้อมูลที่เป็น Random เช่น คลื่น ลม แผ่นดินไหว ที่เป็นข้อมูลชนิด Random ไม่มีอะไรแน่นอนทั้งนั้น ทุกอย่างต้องอธิบายด้วยสถิติทั้งหมด เนื่องจากแรงจากคลื่นนั้นจะควบคุมด้วยด้วยความสูงคลื่นเป็นหลัก เพราะยิ่งสูงก็ยิ่งกินพื้นที่รับแรงได้มากและยิ่งมีความเร็วของมวลน้ำมากขึ้น ดังนั้นวิศวกรจึงสนใจความสูงคลื่นมากเป็นพิเศษ…

Seasonal Seastate

Seasonal Seastate K.Kurojjanawong 1-Sep-2021

Approximated Long-Term Extreme Response by using Environmental Contour Line

Approximated Long-Term Extreme Response by using Environmental Contour Line K.Kurojjanawong 3-Jul-2021 ในการออกแบบโครงสร้างนั้นเราต้องการรู้ว่าจะทำให้โครงสร้างมี Resistance อยู่ที่เท่าใด ซึ่งเราไม่สามารถจะกำหนดได้ถ้าเราไม่รู้ว่าผลตอบสนองของโครงสร้างมันอยู่เท่าไร เช่น เราต้องรู้ว่าโครงสร้างจะเกิด Base Shear เท่าไร หรือ โครงสร้างจะโยกไปมากน้อยขนาดไหน เมื่อเรารู้ Extreme Response ของโครงสร้าง เราก็แค่หาวัสดุหรือขนาดโครงสร้างที่เหมาะสมมาใส่ เพื่อให้มันสามารถที่จะรับ Extreme Responses นั้นได้ ในการหา Extreme Resposnes นั้นจะต้องวิเคราะห์ชุดข้อมูลที่มีทั้งหมดแล้วใช้หลักสถิติในการทำนายค่าสูงสุดที่ความเสี่ยงที่ยอมรับได้ตลอดอายุการใช้งาน เรียกว่า Long-Term Response Analysis ซึ่งสามารถจะทำได้ไม่ยากถ้าโครงสร้างมีพฤติกรรมแบบ Linear โดยอาจจะใช้วิธี Frequency Domain Analysis หรือ Spectral Analysis ในการวิเคราะห์เพื่อหาค่าตอบสนองออกมา แต่เมื่อโครงสร้างมีพฤติกรรมแบบ Nonlinear นั้นมันจะยากในทางปฏิบัติทันที เนื่องจากต้องวิเคราะห์ Time History…

The Benefit of Environmental Contour Line

The Benefit of Environmental Contour Line K.Kurojjanawong 27-Jun-2021 ทำไม Environmental Contour Line มันถึงมีประโยชน์ และถ้าไม่ใช้หลักการนี้เราจะต้องทำอย่างไร บทความนี้จะเล่าให้ฟังแบบคร่าวๆ การวิเคราะห์โครงสร้างที่เป้าหมายอยู่ที่ Response ไม่ใช่ Environmental Events  แบบมาตรฐาน NORSOK ของนอร์เวย์นั้นทำได้ค่อนข้างยาก เนื่องจากสิ่งที่มาตรฐานต้องการนั้นไม่คงที่ ขึ้นอยู่กับระบบโครงสร้างที่เราสนใจ ไม่เหมือนมาตรฐาน API ของอเมริกันที่เป้าหมายอยู่ที่ Environmental Events อย่างไรก็ดีการตั้งเป้าหมายที่ Structural Response นั้นโดยหลักการทางด้าน Structural Safety ก็ถือว่าถูกต้องกว่าเนื่องจากเป็นสิ่งที่เราต้องการควบคุม แต่วิเคราะห์ได้ยากลำบากมากกว่าการตั้งเป้าหมายที่ Environmental Events มาก โดยเฉพาะเมื่อระบบโครงสร้างนั้นมีพฤติกรรมแบบ Nonlinear การที่เราต้องการที่จะควบคุม Structural Response ให้มี Probability of Exceedance ให้ไม่เกินค่าเป้าหมายที่กำหนด เราจะต้องทำอย่างเดียวคือ Long Term Response…

Introduction to Environmental Contour Line

Introduction to Environmental Contour Line K.Kurojjanawong 26-Jun-2021 วันนี้จะพามารู้จัก Environmental Contour Line คิดว่าหลายคนอาจจะไม่เคยได้ยินชื่อนี้เลยว่ามันคืออะไร แม้กระทั่งคนที่ทำงาน Offshore Structure มาหลายสิบปีก็อาจจะไม่เคยได้ยิน เพราะในบ้านเราไปไม่ถึงสิ่งพวกนี้ หรือ ตามหลังทฤษฏีที่ใช้ในงานต่างประเทศไปเกิน 20-30 ปี ซึ่งถ้าไม่ออกมาทำงานต่างประเทศก็คงจะไม่มีทางได้เห็นเรื่องพวกนี้ ยกเว้นออกมาเรียนต่อ ซึ่งพอกลับไปก็ไม่มีใครใช้อีก เพราะเทคโนโลยีบ้านเรามันล้าหลังเค้าไปมาก ผมก็จะเอาประสบการณ์ที่ได้เห็นมา ค่อยๆ เล่าให้ฟัง ถ้าใครรับไปพัฒนาวงการวิศวกรรมในบ้านเราก็คงจะดีใจไม่น้อย Environmental Contour Line เป็นชื่อเฉพาะที่นำมาใช้กับความน่าจะเป็นของ Seastate หรือความสูงคลื่นในทะเล จริงๆ แล้วชื่อตามทฤษฏีสถิติก็คือ Iso-Probability Coutours ซึ่งเป็นเส้นที่มีความน่าจะเป็นเท่ากันทั้งเส้น ซึ่งจะนำไปใช้ทำอะไร เดี๋ยวจะเล่าให้ฟัง Reliability Index คือระยะทางสั้นที่สุดจากจุด Mean ของ Limit State Function (g = Q-R) ไปยัง Failure…

Reliability Index VS LRFD Load Factor

Reliability Index VS LRFD Load Factor K.Kurojjanawong 22-Jun-2021 หลังจากได้เล่าเรื่อง Reliability Index มาหลายบทความ คิดว่าตอนนี้คงพอเข้าใจกันแล้วว่ามันคืออะไร แล้วมันสัมพันธ์อะไรกับวิธี Load and Resistance Factor (LRFD) ที่เราใช้กัน พอจะคิดกันออกบ้างมั้ย หลักการก็ง่ายๆ เลย เป้าที่เราต้องการคือ Probability of Failure (Pf) ซึ่งมันมีความสัมพันธ์กับค่า Reliability Index เมื่อรู้ค่าใดค่าหนึ่งจะรู้อีกค่าหนึ่งทันที โดย Reliability Index จะคือ Negative Z-Score ของ Limit State Distribution (g) ที่ผ่านการแปลงมาเป็น Standard Normal Distribution ดังนั้นเมื่อเราตั้งเป้าที่ค่า Probability of Failure (Pf) ที่ต้องการ เราจะสามารถคำนวณ Reliability…

Reliability Index VS Z-Score

Reliability Index VS Z-Score K.Kurojjanawong 21-Jun-2021 บทความนี้เราจะมาทำความเข้าใจว่า Reliability Index มันเกี่ยวอะไรกับ Standard Z-Score หลายคนอาจจะงงแม้กระทั่ง Z-Score คืออะไร เพราะคืนครูกันหมดแล้ว จริงเราเรียนเรื่องความน่าจะเป็นกันตั้งแต่มัธยมปลาย แล้วเน้นไปที่ Normal Distribution และ Standard Score หรือที่เรียกกันสั้นๆ ว่า Z-Score ด้วย เป้าหมายในการทำ Reliability Analysis คือ Probability of Failure (Pf) โดยมีค่า Reliability Index เป็นตัวช่วยให้คำนวณ Pf ได้ง่ายขึ้น โดย Pf คือพื้นที่ของ Limit State Distribution (g) เมื่อ g < 0 โดย Probability Distribution…