สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
วันนี้ผมยังจำเป็นที่จะต้องขออนุญาตมาทำการโพสต์และแชร์ความรู้เกี่ยวกับเรื่อง ปัญหาและเทคนิคในการทำงานก่อสร้างโครงสร้างประเภทต่างๆ มาฝากเพื่อนๆ ทุกคนอยู่นะครับ
สืบเนื่องจากปัญหาในข้อเมื่อวานนี้ที่ได้มีรุ่นน้องของผมในเฟซบุ้คท่านหนึ่งที่ได้ทำการสอบถามผมเข้ามาในอินบ็อกซ์ส่วนตัวของผมว่า
“ก่อนหน้านี้เห็นว่าอาจารย์สมพรรวมถึงอาจารย์หลายๆ ท่านซึ่งก็รวมถึงผมด้วยที่มักพูดถึงเรื่องจุดรองรับแบบที่สามารถมีการเสียรูปได้หรือ FLEXIBLE SUPPORT อยากจะทราบว่าเพราะเหตุใดเราจึงจะทำการพิจารณาให้จุดรองรับนั้นเป็นจุดรองรับแบบที่ไม่มีการเสียรูปหรือ RIGID SUPPORT เลยไม่ได้ละครับ ?”
ซึ่งผมก็ได้ให้หลักการของเหตุและผลไปเป็นที่เรียบร้อยแล้วว่าเพราะเหตุใดเราจึงมีความจำเป็นที่จะต้องทำการพิจารณาให้จุดรองรับหนึ่งๆ นั้นเป็นแบบที่สามารถมีการเสียรูปได้หรือเป็นแบบที่ไม่มีการเสียรูปไปเป็นที่เรียบร้อยแล้วและในวันนี้ผมจะมาทำการยกตัวอย่างจริงๆ ซึ่งเป็นหนึ่งในโครงการงานออกแบบที่ผมรับทำงานการตรวจสอบรายการคำนวณให้แก่ลูกค้าท่านหนึ่ง (ผมขออนุญาตทำการเปิดเผยข้อมูลจากการทำงานบางส่วนแต่อย่างไรก็ต้องขออนุญาตสงวนนามและชื่อโครงการเอาไว้) ที่เกิดขึ้นซึ่งเป็นผลจากการวิเคราะห์โครงสร้างตามกรณีที่เรากำลังพูดถึงกันอยู่นี้ ซึ่งรายละเอียดส่วนหนึ่งของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในโครงการก่อสร้างนี้นั้นเป็นดังต่อไปนี้
เนื่องจากโครงการก่อสร้างโครงการนี้มีบางสิ่งบางอย่างที่เกิดขึ้นจนอาจทำให้เรียกได้ว่าเป็นการทำงานที่ค่อนข้างมีความแปลกหรือไม่ค่อยปกตินัก ผมจึงรับหน้าที่เป็นวิศวกรผู้ทำหน้าที่ในการตรวจทานงานออกแบบวิศวกรรมโครงสร้างในโครงการแห่งนี้ ซึ่งหน้าที่หลักๆ ก็คือทำการตรวจสอบดูว่ารายละเอียดต่างๆ ของทีมวิศวกรผู้ออกแบบเดิมที่ได้ทำการออกแบบงานวิศวกรรมโครงสร้างในโครงการแห่งนี้มีรายละเอียดต่างๆ ที่เหมาะสม ถูกต้องและประหยัดหรือไม่นั่นเองครับ
ผลก็มีหลายอย่างซึ่งผมขออนุญาตไม่พูดถึงรายละเอียดในส่วนเหล่านี้นะ จนในที่สุดผมก็ได้ทำการตรวจแบบวิศวกรรมโครงสร้างมาจนถึงแบบวิศวกรรมโครงสร้างพื้นถนนภายในโครงการที่ใช้เสาเข็มสั้นความยาว 6 เมตร วางห่างกันเป็นตะแกรง ซึ่งสิ่งแปลกประหลาดที่ผมพบก็คือ ผู้ออกแบบได้ทำการกำหนดรายละเอียดให้ใช้เหล็กเสริมมาในปริมาณที่ค่อนข้างน้อยกว่าปกติมากๆ พอผมพลิกเข้าไปดูรายการคำนวณจึงพบว่าเป็นเพราะผู้ออกแบบเลือกทำการกำหนด BOUNDARY CONDITIONS ของจุดรองรับให้เป็นจุดรองแบบที่ไม่มีการเสียรูปใดๆ ทั้งๆ ที่ในความเป็นจริงทุกๆ ท่านก็คงจะทราบกันดีว่า เนื่องจากเสาเข็มสั้นไม่ได้มีความยาวที่มากมายอะไร นั้นจึงทำให้เสาเข็มสั้นนั้นไม่สามารถที่จะต้านทานการทรุดตัวที่เกิดขึ้นได้เลย ผมจึงทำการคำนวณโครงสร้างในส่วนนี้เสียใหม่โดยการกำหนดให้ BOUNDARY CONDITIONS ของจุดรองรับนั้นเป็นแบบที่สามารถเกิดการเสียรูปได้ซึ่งผลก็แสดงให้เห็นได้อย่างชัดเจนว่าค่าผลตอบสนองต่างๆ ของโครงสร้างรวมถึงปริมาณเหล็กเสริมที่แผ่นพื้นนั้นต้องการจะเพิ่มขึ้นถึงประมาณ 3 เท่าเลยทีเดียว เรามาดูรายละเอียดในการคำนวณไปพร้อมๆ กันนะครับ
แผ่นพื้นแผ่นนี้มีหน้าที่รองรับทางสัญจรภายในโครงการก่อสร้างซึ่งรายละเอียดของผิวหน้าของแผ่นพื้นแผ่นนี้คือฉาบเรียบขัดมันและมีน้ำหนักบรรทุกจรเท่ากับ 500 กิโลกรัมต่อตารางเมตร ทางวิศวกรผู้ออกแบบจึงกำหนดให้ใช้แผ่นพื้นที่มีความหนาเท่ากับ 200 มม หนาเท่ากันตลอดทุกๆ ช่วงโดยให้แผ่นพื้นแผ่นนี้มีการวางตัวอยู่บนเสาเข็มแบบสั้นซึ่งมีความยาวเท่ากับ 6 เมตร และน้ำหนักบรรทุกปลอดภัยของเสาเข็มที่ได้รับการออกแบบนั้นมีค่าเท่ากับ 2 ตันต่อเสาเข็มจำนวน 1 ต้น ดังนั้นจะทำให้น้ำหนักบรรทุกใช้งานมากที่สุดบนพื้นแผ่นนี้จะมีค่าเท่ากับ
Qs = Q(SW.DL) + Q(SDL) + Q(SLL)
Qs = 0.20×2400 + 0 + 500
Qs = 980 KSM
Qs ≈ 1000 KSM
ทางวิศกรผู้ออกแบบเดิมจึงได้ทำการออกแบบให้ระยะของการวางตัวของเสาเข็มสั้นเท่ากับ ระยะความห่างของเสาเข็มหรือระยะ L เท่ากับ 2 เมตร ระยะความกว้างของเสาเข็มหรือระยะ B เท่ากับ 1 เมตร ซึ่งก็จะทำให้พื้นที่รับผิดชอบหรือ TRIBUTARY AREA ของเสาเข็มต้นนี้จะมีค่าเท่ากับ
At = 1 x 2
At = 2.00 ตารางเมตร
หากว่าเรานำเอาค่าน้ำหนักบรรทุกใช้งานมากที่สุดมาคูณกันกับพื้นที่รับผิดชอบข้างต้นของเสาเข็มก็จะพบว่าคำตอบนั้นออกมามีค่าเท่ากับ
P = Qs x At
P = 1000 x 2.00
P = 2000 KGF
ซึ่งค่าข้างต้นนั้นจะมีค่าเท่ากับน้ำหนักบรรทุกปลอดภัยของเสาเข็มซึ่งจะเท่ากับ 2 ตันต่อเสาเข็มจำนวน 1 ต้น แบบพอดิบพอดีเลย นั่นแสดงว่าเค้ามีเจตนาที่จะทำให้เกิดความประหยัดมากๆ เลยแต่ไม่เป็นไรครับ นั่นไม่ใช่ประเด็นของปัญหา ปัญหาที่เกิดขึ้นนั้นเกิดขึ้นในขั้นตอนของการวิเคราะห์โครงสร้างครับ
หากจะทำการวิเคราะห์โครงสร้างแผ่นพื้นแผ่นนี้ในระบบ 2 มิติ เราอาจจะทำการรวมผลค่าน้ำหนักบรรทุกบนแผ่นพื้นให้เป็นแบบแผ่นกระจายตัวสม่ำเสมอเท่าๆ กันตลอดทั้งความยาวของแผ่นพื้นได้ซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับ ค่าน้ำหนักบรรทุกใช้งานมากที่สุด คูณกันกับ ระยะความกว้างของเสาเข็ม ซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับ
Ws = Qs x B
Ws = 1000 x 1
Ws = 1000 KGF/M
ผมขอให้เพื่อนๆ ดูรูปที่ 1 ประกอบก็แล้วกันนะครับ จะเห็นได้ว่ารูปบนนั้นผมทำการจำลองโครงสร้างตามที่ได้มีการออกแบบไว้แต่เดิมนั่นก็คือเป็นจุดรองรับแบบที่ไม่มีการเสียรูปเลยและรูปล่างผมทำการจำลองโครงสร้างใหม่นั่นก็คือเป็นจุดรองรับแบบที่สามารถเกิดการเสียรูปได้ ซึ่งผมทำการจำลองให้จุดรองรับนั้นเป็นสปริงที่มีค่า K ตามทิศทางในแนวดิ่งหรือค่า Ky เท่ากับ ค่าน้ำหนักบรรทุกปลอดภัยของเสาเข็ม ส่วนด้วย ค่าระยะการทรุดตัวที่ยอมให้ของเสาเข็มสั้น ซึ่งผมใช้เท่ากับ 20 มม หรือพูดง่ายๆ คือ
K = Ky
Ky = F / ∆
Ky = 2000 / (20/1000)
Ky = 2000 / 0.02
Ky = 100000 KGF/M
รูปที่ 2 และ 3 จะเป็นผลที่ได้จากการวิเคราะห์โครงสร้างของทั้งรูปบนและรูปล่างนะครับ
เพื่อนๆ จะเห็นได้ว่ารูปบนนั้นโครงสร้างแทบที่จะไม่เกิดการเสียรูปใดๆ เลย ซึ่งก็ไม่จำเป็นจะต้องไปดูค่าการเสียรูปที่จุดรองรับเพราะสำหรับรูปๆ นี้จุดรองรับจะได้รับการกำหนดเอาไว้ไม่ให้เกิดการเสียรูปเลย ส่วนค่าโมเมนต์ดัดใช้งานค่าสูงสุดที่เกิดขึ้นนั้นจะมีค่าเพียง 426 KGF-M เท่านั้น
ต่อมาพอมาที่ดูรูปล่างก็จะเห็นได้ว่าทั้งโครงสร้างและจุดรองรับนั้นจะเกิดการเสียรูปขึ้น ส่วนค่าโมเมนต์ดัดใช้งานค่าสูงสุดที่เกิดขึ้นนั้นจะมีค่ามากถึง 1231 KGF-M เลยทีเดียว
ซึ่งเพื่อนๆ อาจจะสามารถสังเกตเห็นได้ว่า ค่าโมเมนต์ดัดของรูปบนและรูปล่างนั้นจะมีความแตกต่างกันมากถึงประมาณ 3 เท่าเลย ซึ่งในประเด็นนี้เองก็จะมีความสอดคล้องกันกับที่ผมได้ทำการยกคำอรรถาธิบายบายให้แก่เพื่อนๆ ได้รับทราบกันไปเมื่อวานนี้นั่นเองนะครับ
เอาเป็นว่าวันพรุ่งนี้ผมต้องขออนุญาตมาทำการพูดถึงประเด็นๆ นี้ต่อกันเป็นโพสต์สุดท้าย โดยที่ผมจะนำเอาวิธีในการคำนวณอย่างง่ายหรือ SIMPLFY METHOD มาทำการอธิบายให้แก่เพื่อนๆ สำหรับกรณีที่เพื่อนของเราหลายๆ คนอาจที่จะบอกว่า จะทำอย่างไรดี อยากที่จะทำสามารถทำการคำนวณได้ด้วยมือเพราะไม่ค่อยที่จะสะดวกใช้จุดรองรับแบบสปริงและวิเคราะห์ด้วยซอฟต์แวร์ทางไฟไนต์อีลีเมนต์เหมือนกับที่ผมได้อธิบายและยกตัวอย่างไป หากว่าเพื่อนๆ ท่านใดที่มีความสนใจในหัวข้อๆ นี้เป็นพิเศษก็สามารถที่จะติดตามอ่านบทความนี้ของผมกันได้นะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
#ปัญหาและเทคนิคในการทำงานก่อสร้างโครงสร้างประเภทต่างๆ
#ปัญหาเหตุใดจึงต้องทำการจำลองให้จุดรองรับนั้นเป็นแบบที่ไม่มีการเสียรูปกับแบบที่สามารถมีการเสียรูปได้ครั้งที่2
ADMIN JAMES DEAN
บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด ผู้นำกลุ่มธุรกิจเสาเข็มสปัน ไมโครไพล์ รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้การรับรองมาตรฐาน ISO 45001:2018 การจัดการอาชีวอนามัยและความปลอดภัย การให้บริการตอกเสาเข็ม The Provision of Pile Driving Service และได้รับการรับรอง ISO 9001:2015 ของระบบ UKAS และ NAC รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้รับการรับรองระบบบริหารงานคุณภาพ ตามมาตรฐานในกระบวนการ การออกแบบเสาเข็มสปันไมโครไพล์ การผลิตเสาเข็มสปันไมโครไพล์ และบริการตอกเสาเข็มเสาเข็มสปันไมโครไพล์ (Design and Manufacturing of Spun Micropile/Micropile and Pile Driving Service) Certified by SGS (Thailand) Ltd.
บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด คือผู้ผลิตรายแรกและรายเดียวในไทย ที่ได้รับการรับรองคุณภาพ Endoresed Brand จาก SCG ด้านการผลิตเสาเข็ม สปันไมโครไพล์ และได้รับเครื่องหมาย มาตรฐาน อุตสาหกรรม มอก. 397-2524 เสาเข็มสปันไมโครไพล์ Spun Micro Pile พร้อมรับประกันผลงาน และความเสียหายที่เกิดจากการติดตั้ง 7+ Year Warranty เสาเข็มมีรูกลมกลวงตรงกลาง การระบายดินทำได้ดี เมื่อตอกแล้วแรงสั่นสะเทือนน้อยมาก จึงไม่กระทบโครงสร้างเดิม หรือพื้นที่ข้างเคียง ไม่ต้องขนดินทิ้ง ตอกถึงชั้นดินดานได้ ด้วยเสาเข็มคุณภาพมาตรฐาน มอก. การผลิตที่ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย จากประเทศเยอรมัน เสาเข็มสามารถทำงานในที่แคบได้ หน้างานสะอาด ไม่มีดินโคลน เสาเข็มสามารถรับน้ำหนักปลอดภัยได้ 15-50 ตัน/ต้น ขึ้นอยู่กับขนาดเสาเข็มและสภาพชั้นดิน แต่ละพื้นที่ ทดสอบโดย Dynamic Load Test ด้วยคุณภาพและการบริการที่ได้มาตรฐาน เสาเข็มเราจึงเป็นที่นิยมในงานต่อเติม
รายการเสาเข็มภูมิสยาม
1. สี่เหลี่ยม S18x18 cm.
รับน้ำหนัก 15-20 ตัน/ต้น
2. กลม Dia 21 cm.
รับน้ำหนัก 20-25 ตัน/ต้น
3. กลม Dia 25 cm.
รับน้ำหนัก 25-35 ตัน/ต้น
4. กลม Dia 30 cm.
รับน้ำหนัก 30-50 ตัน/ต้น
(การรับน้ำหนักขึ้นอยู่กับสภาพชั้นดินในแต่ละพื้นที่)
☎ สายด่วนภูมิสยาม:
082-790-1447
082-790-1448
082-790-1449
091-947-8945
081-634-6586
? Web:
bhumisiam.com
micro-pile.com
spun-micropile.com
microspunpile.com
bhumisiammicropile.com
