กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

กำลังเตรียมหน้า…

เทคโนโลยีและวิศวกรรมม.1–6SIM-40

โครงถักรับน้ำหนัก

Structural Truss

ทำไมสะพานเหล็กจึงใช้โครงสามเหลี่ยม? ดูว่าชิ้นไหนถูกบีบ ชิ้นไหนถูกดึง

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

กำลังโหลดภาพจำลอง…

ปรับค่าแล้วภาพจะเปลี่ยนทันที

ภารกิจที่ 1 จาก 3

สังเกต

ดูโครงสามเหลี่ยมที่มีน้ำหนักกดที่ยอด คานเอียงสองข้างสีส้มถูกบีบอัด (Compression) ส่วนคานล่างสีเขียวถูกดึง (Tension) ลองลากยอดโครงหรือฐานขวาดู

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

น้ำหนักที่ยอดโครง (Apex load)10kN

ช่วงกว้างของโครง (Span)6.0m

ความสูงของโครง (Truss height)3.00m

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

แรงที่ฐานซ้ายดันขึ้น (Left reaction)

5kN

แรงที่ฐานขวาดันขึ้น (Right reaction)

5kN

แรงในคานเอียงซ้าย (Left diagonal force) ค่าลบ = อัด

−7.07kN

แรงในคานเอียงขวา (Right diagonal force) ค่าลบ = อัด

−7.07kN

แรงในคานล่าง (Bottom chord force) ค่าบวก = ดึง

5kN

แรงลัพธ์ที่ข้อต่อ (Equilibrium residual)

0kN

ความเค้นสูงสุดในคาน (Max member stress)

14.1MPa

ค่าความปลอดภัย (Teaching safety factor)

8.49

สรุปผล น้ำหนักตรงกลางถูกแบ่งให้ฐานรองรับสองข้างเท่า ๆ กัน คานเอียงทั้งสองถูกบีบ (compression) ส่วนคานล่างถูกดึง (tension) โครงที่เตี้ยหรือแบนกว่าต้องรับแรงในคานมากกว่า

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

แรงในชิ้นส่วนโครง (Member axial forces) บวก = ดึง ลบ = อัด

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ แรงในชิ้นส่วนโครง (Member axial forces) บวก = ดึง ลบ = อัด (3 จุด)

ตารางข้อมูล แรงในชิ้นส่วนโครง (Member axial forces) บวก = ดึง ลบ = อัด
ชิ้นส่วน (1 เอียงซ้าย 2 เอียงขวา 3 คานล่าง)	แรงตามแนวคาน (kN)
1	−7.07
2	−7.07
3	5

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: Build a small classroom truss, predict which members are in tension or compression, then compare the model with observed member behavior. Never use the classroom model to support people or overhead loads.
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: For a 10 kN centered load on a 6 m span, 3 m high truss, each support reaction is 5 kN; both diagonals are in compression and the bottom chord is in tension.
สมการที่ใช้Reference Equations: Static equilibrium: sum Fx = 0, sum Fy = 0, sum moments = 0
Method of joints at apex: 2 Fdiag sin(theta) + P = 0
Diagonal force Fdiag = -P / [2 sin(theta)] (negative = compression)
Bottom chord force Fchord = (P/2) cot(theta) (positive = tension)
Teaching stress sigma = |F|max / area; safety factor = allowable stress / sigma

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: Static 2D pin-jointed triangular truss teaching model solved with the method of joints. Positive member force means tension; negative member force means compression.
ข้อสมมติAssumptions: All joints are ideal frictionless pins and all members are two-force members.
A vertical static point load acts at the centered apex and the supports are a pin and roller.
Members are straight, weightless, linearly loaded elements; bending and connection stiffness are omitted.
The stress and safety-factor values are teaching checks only, not structural design or safety certification.
Real structures require code checks for buckling, deflection, connections, material variability and load combinations.
หน่วยUnits: น้ำหนักที่ยอดโครง (Apex load): kN
ช่วงกว้างของโครง (Span): m
ความสูงของโครง (Truss height): m
พื้นที่หน้าตัดคาน (Member area): mm²
ความเค้นที่วัสดุรับได้ (Allowable stress): MPa
leftReactionKN: kN
rightReactionKN: kN
leftDiagonalForceKN: kN
rightDiagonalForceKN: kN
bottomChordForceKN: kN
maxMemberStressMPa: MPa
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: Apex load 1-100 kN; span 2-20 m; height 0.5-10 m; member area 50-5000 mm²; allowable stress 10-500 MPa.
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: Joint-force equilibrium residual should remain below numerical roundoff for valid inputs.
กรณีทดสอบVerification Cases: 10 kN, 6 m span, 3 m height gives 5 kN at each vertical support reaction.
Doubling the load doubles every member force.
Reducing truss height increases diagonal and bottom-chord force magnitude.

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

กำลังเปิดห้องทดลอง…

รอสักครู่ ภาพจำลองกำลังโหลด

เทคโนโลยีและวิศวกรรมม.1–6SIM-40

โครงถักรับน้ำหนัก

Structural Truss

ทำไมสะพานเหล็กจึงใช้โครงสามเหลี่ยม? ดูว่าชิ้นไหนถูกบีบ ชิ้นไหนถูกดึง

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

ทำทีละขั้น ทายผลก่อน แล้วลองปรับตัวแปรหลักด้วยตัวเอง

โครงถักรับน้ำหนัก (Structural Truss Lab)

ปลอดภัย

คานเอียง 2 ท่อน

ถูกบีบ 7.07 kN

เอียง 45° จากพื้น

คานล่าง

ถูกดึง 5 kN

ยึดฐานสองข้างไว้ไม่ให้ถ่างออก

ค่าความปลอดภัย (Safety factor)8.49 ปลอดภัย (แบบจำลองสอน)

01 = รับได้พอดี10+

น้ำหนัก 10 kN แบ่งให้ฐานข้างละ 5 kN — คานเอียงถูกบีบ 7.07 kN ส่วนคานล่างถูกดึง 5 kN

แรงอัด ถูกบีบ (Compression)
แรงดึง ถูกยืด (Tension)
น้ำหนักที่กด (P)
แรงที่ฐานดันขึ้น (R)
ตาราง 1 ช่อง = 1 m

ลองสร้างเอง: ชุดสะพานโครงถัก (Truss Bridge Kit)

ต่อโครงสามเหลี่ยมเล็ก ๆ บนโต๊ะจากไม้ไอศกรีมหรือหลอด ทายก่อนว่าชิ้นไหนจะถูกบีบ (Compression) ชิ้นไหนจะถูกดึง (Tension) แล้วค่อย ๆ วางน้ำหนักเล็ก ๆ ที่ยอด สังเกตว่าชิ้นที่ถูกบีบโก่ง ส่วนชิ้นที่ถูกดึงตึง เทียบกับภาพนี้ ห้ามยืน ปีน หรือแขวนของหนักเหนือศีรษะกับโครงจำลอง

สำหรับครู: ขอบเขตของแบบจำลอง

แบบจำลองสอน (teaching model): โครงสามเหลี่ยม 2 มิติ ข้อต่อเป็นหมุดลื่น (pin) ฐานซ้ายเป็นหมุด ฐานขวาเป็นล้อเลื่อน (roller) น้ำหนักกดตรงยอดพอดี แก้สมการทีละข้อต่อ (method of joints) แรงบวก = ดึง (tension) แรงลบ = อัด (compression) ภาพแสดงเป็นขนาดพร้อมคำว่า อัด หรือ ดึง

โครงวาดตามขนาดจริงด้วยมาตราส่วนเดียว (ตาราง 1 ช่อง = 1 m คนในภาพสูง 1.7 m) ความยาวลูกศรแรงเพิ่มตามลอการิทึมของแรง (ยาวกว่า = แรงมากกว่า แต่ไม่เป็นสัดส่วนตรง) ตัวเลขจริงอยู่ในป้าย

ค่าความปลอดภัยเป็นการตรวจแบบสอน (ความเค้นที่ยอมให้ ÷ ความเค้นสูงสุด) ไม่รวมการโก่งเดาะ การแอ่นตัว จุดต่อ และน้ำหนักของคานเอง ไม่ใช่การออกแบบโครงสร้างจริง

กำลังโหลดภาพจำลอง…

ปรับค่าแล้วภาพจะเปลี่ยนทันที

ภารกิจที่ 1 จาก 3

สังเกต

ปรับค่าการทดลอง

เลื่อนแถบ แล้วดูว่าภาพและผลลัพธ์เปลี่ยนอย่างไร

น้ำหนักที่ยอดโครง (Apex load)10kN

ช่วงกว้างของโครง (Span)6.0m

ความสูงของโครง (Truss height)3.00m

แชร์ค่าที่ตั้งไว้ตอนนี้ให้คนอื่นเปิดดูได้

ผลการทดลอง

ค่าที่วัดได้จากการตั้งค่าตอนนี้

แรงที่ฐานซ้ายดันขึ้น (Left reaction)

5kN

แรงที่ฐานขวาดันขึ้น (Right reaction)

5kN

แรงในคานเอียงซ้าย (Left diagonal force) ค่าลบ = อัด

−7.07kN

แรงในคานเอียงขวา (Right diagonal force) ค่าลบ = อัด

−7.07kN

แรงในคานล่าง (Bottom chord force) ค่าบวก = ดึง

5kN

แรงลัพธ์ที่ข้อต่อ (Equilibrium residual)

0kN

ความเค้นสูงสุดในคาน (Max member stress)

14.1MPa

ค่าความปลอดภัย (Teaching safety factor)

8.49

เปรียบเทียบผลแต่ละรอบ0/3

กดบันทึกผล แล้วเปลี่ยนค่า จะเห็นเส้นของแต่ละรอบซ้อนกันบนกราฟ

แรงในชิ้นส่วนโครง (Member axial forces) บวก = ดึง ลบ = อัด

แตะหรือลากบนกราฟเพื่ออ่านค่า หรือกดปุ่มลูกศร ← → เมื่อเลือกกราฟแล้ว

ตารางข้อมูล

ค่าจากกราฟ แรงในชิ้นส่วนโครง (Member axial forces) บวก = ดึง ลบ = อัด (3 จุด)

ตารางข้อมูล แรงในชิ้นส่วนโครง (Member axial forces) บวก = ดึง ลบ = อัด
ชิ้นส่วน (1 เอียงซ้าย 2 เอียงขวา 3 คานล่าง)	แรงตามแนวคาน (kN)
1	−7.07
2	−7.07
3	5

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

สิ่งที่แบบจำลองนี้ใช้คิดคำนวณ และสิ่งที่ควรเห็นเมื่อทดลอง

ภารกิจท้าทายChallenge: Build a small classroom truss, predict which members are in tension or compression, then compare the model with observed member behavior. Never use the classroom model to support people or overhead loads.
สิ่งที่ควรสังเกตExpected Results: For a 10 kN centered load on a 6 m span, 3 m high truss, each support reaction is 5 kN; both diagonals are in compression and the bottom chord is in tension.
สมการที่ใช้Reference Equations: Static equilibrium: sum Fx = 0, sum Fy = 0, sum moments = 0
Method of joints at apex: 2 Fdiag sin(theta) + P = 0
Diagonal force Fdiag = -P / [2 sin(theta)] (negative = compression)
Bottom chord force Fchord = (P/2) cot(theta) (positive = tension)
Teaching stress sigma = |F|max / area; safety factor = allowable stress / sigma

สำหรับครู: แบบจำลองและการตรวจสอบ

แบบจำลองPhysics Model: Static 2D pin-jointed triangular truss teaching model solved with the method of joints. Positive member force means tension; negative member force means compression.
ข้อสมมติAssumptions: All joints are ideal frictionless pins and all members are two-force members.
A vertical static point load acts at the centered apex and the supports are a pin and roller.
Members are straight, weightless, linearly loaded elements; bending and connection stiffness are omitted.
The stress and safety-factor values are teaching checks only, not structural design or safety certification.
Real structures require code checks for buckling, deflection, connections, material variability and load combinations.
หน่วยUnits: น้ำหนักที่ยอดโครง (Apex load): kN
ช่วงกว้างของโครง (Span): m
ความสูงของโครง (Truss height): m
พื้นที่หน้าตัดคาน (Member area): mm²
ความเค้นที่วัสดุรับได้ (Allowable stress): MPa
leftReactionKN: kN
rightReactionKN: kN
leftDiagonalForceKN: kN
rightDiagonalForceKN: kN
bottomChordForceKN: kN
maxMemberStressMPa: MPa
ช่วงค่าที่ใช้ได้Valid Input Range: Apex load 1-100 kN; span 2-20 m; height 0.5-10 m; member area 50-5000 mm²; allowable stress 10-500 MPa.
ความคลาดเคลื่อนเชิงตัวเลขNumerical Tolerance: Joint-force equilibrium residual should remain below numerical roundoff for valid inputs.
กรณีทดสอบVerification Cases: 10 kN, 6 m span, 3 m height gives 5 kN at each vertical support reaction.
Doubling the load doubles every member force.
Reducing truss height increases diagonal and bottom-chord force magnitude.

แชร์การทดลองนี้:LINE Facebook X

โครงถักรับน้ำหนัก (Structural Truss Lab)

ปลอดภัย

คานเอียง 2 ท่อน

ถูกบีบ 7.07 kN

เอียง 45° จากพื้น

คานล่าง

ถูกดึง 5 kN

ยึดฐานสองข้างไว้ไม่ให้ถ่างออก

ค่าความปลอดภัย (Safety factor)8.49 ปลอดภัย (แบบจำลองสอน)

01 = รับได้พอดี10+

น้ำหนัก 10 kN แบ่งให้ฐานข้างละ 5 kN — คานเอียงถูกบีบ 7.07 kN ส่วนคานล่างถูกดึง 5 kN

แรงอัด ถูกบีบ (Compression)
แรงดึง ถูกยืด (Tension)
น้ำหนักที่กด (P)
แรงที่ฐานดันขึ้น (R)
ตาราง 1 ช่อง = 1 m

ลองสร้างเอง: ชุดสะพานโครงถัก (Truss Bridge Kit)

สำหรับครู: ขอบเขตของแบบจำลอง

ภาพจำลอง

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

ภาพจำลอง

ลองสร้างเอง: ชุดสะพานโครงถัก (Truss Bridge Kit)

ข้อมูลเชิงลึก

ตารางข้อมูล

เบื้องหลังวิทยาศาสตร์

ลองสร้างเอง: ชุดสะพานโครงถัก (Truss Bridge Kit)