การออกแบบวิศวกรรมงานดินและฐานราก (GEOTECHNICAL & FOUNDATION ENGINEERING DESIGN หรือ GFE)

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

หัวข้อในวันนี้จะเกี่ยวข้องกันกับหัวข้อ การออกแบบวิศวกรรมงานดินและฐานราก (GEOTECHNICAL & FOUNDATION ENGINEERING DESIGN หรือ GFE) นะครับ

ผมมีฐานราก คสล อยู่ 2 ฐาน นั่นก็คือฐานรากที่มีเสาเข็ม SPUN MICROPILE ขนาด 230 MM ที่มี่ SAFE LOAD เท่ากับ 25 T/PILE จำนวนทั้งหมด 6 ต้น ต่อ 1 ฐาน นั่นก็คือฐานราก F6 (A) และ F6 (B)

ฐานรากทั้ง 2 นี้จะต้องรับ นน ตามแนวแกน (AXIAL LOAD) ใช้งานจากตอม่อเท่ากับ 60 T และ โมเมนต์ดัด (BENDING LOAD) ใช้งานรอบแกน X จากตอม่อเท่ากับ 21 T-M คำถามก็คือ

หากเพื่อนๆ เป็นผู้รับผิดชอบในการออกแบบงานวิศวกรรมฐานรากในอาคารแห่งนี้ เพื่อนๆ จะเลือกใช้ฐานรากแบบใด ให้เลือกระหว่างฐานราก F6 (A) หรือ F6 (B) ?

หากเพื่อนๆ ดูจากในรูปจะพบว่ารายการคำนวณทางด้านซ้ายมือจะเป็นของฐานราก F6(A) และ รายการคำนวณทางด้านขวามือจะเป็นของฐานราก F6(B) นะครับ หากจะให้ผมวิพากษ์ฐานรากทั้ง 2 ต้นทีละประเด็นเราก็อาจจะแบ่งหัวข้อการวิพากษ์นี้ออกได้เป็นทั้งหมด 4 หัวข้อหลักๆ ได้แก่

(1) ประเด็นในเรื่อง ความประหยัด ในการก่อสร้าง
ประเด็นนี้เราไม่ต้องพูดถึงเรื่องเสาเข็มแล้วนะครับ เพราะ ทั้งสองฐานรากนั้นใช้จำนวนเสาเข็มที่เท่าๆ กัน ดังนั้นประเด็นสำคัญจึงอยู่ที่ขนาดของฐานรากมากกว่า พอเราดูจากรูปทรงของฐานรากแล้วเราก็จะเห็นได้ว่าขนาดของฐานราก F6(A) นั้นมีขนาดที่เล็กกว่าฐานราก F6(B) อย่างเห็นได้ชัด ซึ่งก็จะสอดคล้องกับที่เพื่อนของเราตอบมานะครับว่า

“ด้วยความที่ฐานราก F6(B) นั้นจะมีแขนของโมเมนต์ที่ยาวกว่าฐานราก F6(B) ค่อนข้างมาก จึงทำให้โมเมนต์กระทำที่หน้าตัดวิกฤตนั้นมีค่าที่มากกว่าฐานราก F6(A)”

จากข้อความข้างต้น ณ ตำแหน่งหน้าตัดวิกฤติต่างๆ (CRITICAL SECTIONS) บนโครงสร้างฐานรากนอกเหนือไปจากค่า โมเมนต์ดัด แล้วก็ยังมี ค่าแรงเฉือน ทั้งแบบ คานกว้าง (WIDE BEAM SHEAR) และแบบ แรงเฉือนทะลุ (PUNCHING SHEAR) อีกด้วยนะครับที่จะมีโอกาสเกิดขึ้นในฐานราก F6(B) มากกว่าในฐานราก F6(A)

ซึ่งนั่นก็หมายความว่าในการออกแบบฐานราก F6(B) เรามีความจำเป็นที่จะต้องตรวจสอบดูให้ดีและเพื่อให้มั่นใจได้ จริงๆ ว่าขนาดความหนาของฐานรากที่กำหนดมาให้นั้นมีความเพียงพอหรือไม่ เพราะ จากเหตุผลข้างต้นจะพบว่าฐานรากต้นนี้มีแนวโน้มที่จะต้องใช้ คอนกรีต เหล็กเสริมหลัก เหล็กเสริมรอง และ เหล็กเสริมพิเศษ รวมไปถึงไม้แบบต่างๆ ในปริมาณที่มากกว่าฐานราก F6(A) อย่างแน่นอน

ดังนั้นหากจะทำการชี้วัดกันที่ประเด็นนี้ ก็เท่ากับว่าเราควรที่จะเลือกใช้ฐานราก F6(A) มากกว่าฐานราก F6(B) นะครับ

ฐานราก F6(A) ยิงประตูออกนำฐานราก F6(B) ไปก่อนในช่วงต้นเกม 1-0

(2) ประเด็นในเรื่อง ค่าแรงสูงสุด ของเสาเข็ม
จะเห็นได้ว่าทั้ง ค่าแรงสูงสุด (MAXIMUM LOAD) ของเสาเข็มภายในทั้ง 2 ฐานรากนั้นจะมีค่าต่ำกว่า ค่าแรงปลอดภัย (SAFE LOAD) ของเสาเข็มทั้งคู่นะครับ กล่าวคือ ในฐานราก F6(A) ค่าแรงสูงสุด จะมีค่าเท่ากับ 20 T ส่วนในฐานราก F6(B) ค่าแรงสูงสุด จะมีค่าเท่ากับ 15.24 T

ดังนั้นหากจะทำการชี้วัดกันที่ประเด็นนี้ ก็เท่ากับว่าเราจะสามารถเลือกใช้ฐานรากต้นใดต้นหนึ่งก็ได้นะครับ

ฐานราก F6(A) ยังคงนำฐานราก F6(B) อยู่ 1-0 จนจบครึ่งเวลาแรก

(3) ประเด็นในเรื่อง ค่าแรงต่ำสุด ของเสาเข็ม
จะเห็นได้ว่าทั้ง ค่าแรงต่ำสุด (MINIMUM LOAD) ของเสาเข็มภายในฐานรากทั้ง 2 นี้มีความน่าสนใจนะครับ กล่าวคือ ในฐานราก F6(A) ค่าแรงต่ำสุด จะมีค่าเท่ากับ 0 T ซึ่งนั่นหมายความว่า ผลต่างระหว่าง ค่าสูงสุด และ ค่าต่ำสุด จะมีค่าเท่ากับ

20 – 0 = 20 T

ส่วนในฐานราก F6(B) ค่าแรงต่ำสุด จะมีค่าเท่ากับ 4.76 T ซึ่งนั่นหมายความว่า ผลต่างระหว่าง ค่าสูงสุด และ ค่าต่ำสุด จะมีค่าเท่ากับ

15.24 – 4.76 = 10.48 T

ความน่าสนใจอยู่ที่ตรงนี้เองนะครับ ในการออกแบบค่าแรงของเสาเข็มที่อยู่ภายในฐานรากต้นเดียวกันนั้น เราไม่ควรที่จะให้ค่าแรงสูงสุดและต่ำสุดนั้นมีค่าความแตกต่างกันที่มากจนเกินไป เพราะ ในเมื่อ ค่าของแรง นี้แตกต่างกันมากก็จะส่งผลให้ ค่าการทรุดตัว นั้นมีค่าแตกต่างกันมากตามไปด้วย ซึ่งพวกเราทราบดีว่าในการออกแบบนั้นเราควรที่จะพยายามหลีกเลี่ยงสภาวะการเกิดค่าการทรุดตัวที่มีความแตกต่างกัน (DIFFERENTIAL SETTLEMENT) ของเสาเข็มอยู่แล้ว ดังนั้นยิ่งเป็นเสาเข็มในฐานรากต้นเดียวกันก็ยิ่งไม่ต้องพูด

ดังนั้นหากจะทำการชี้วัดกันที่ประเด็นนี้ ก็เท่ากับว่าเราควรที่จะเลือกใช้ฐานราก F6(B) มากกว่าฐานราก F6(A) นะครับ

ฐานราก F6(A) ถูกทำประตูตีเสมอโดยฐานราก F6(B) ทำให้สกอร์โดยรวมขยับขึ้นมาเป็น 1-1 ในช่วงท้ายเกม

(4) ประเด็นเรื่องเสาเข็มรับแรงดึง
จริงๆ แล้วประเด็นนี้จะมีความเกี่ยวพันกันกับหัวข้อในประเด็นที่ (3) และจะมีความสืบเนื่องมาจากคำอธิบายของเพื่อนเราในโพสต์เมื่อวานอีกเช่นกันนะครับว่า

“เสาเข็มภายในฐานราก F6(A) จะมีความเสี่ยงที่จะต้องรับแรงดึงอันเนื่องมาจากแรงในเสาเข็มแถวล่างนั้นมีค่าเป็น ศูนย์ พอดิบพอดี แต่ ถึงอย่างไรก็ตามหากรับแรงดึง เราก็สามารถทำการออกแบบให้เสาเข็มนั้นมี DOWEL ได้”

ตรงนี้เองที่ผมอยากจะย้ำเตือนเพื่อนๆ นะครับว่า การเสริม DOWEL ในเสาเข็มนั้นถือได้ว่าเป็นวิธีการที่ถูกต้องในการที่จะทำให้เสาเข็มสามารถที่จะรับแรงดึงที่เกิดขึ้นได้ แต่ เราต้องไม่ลืมด้วยนะครับว่าในการออกแบบเสาเข็มนั้นจะประกอบไปด้วย 2 องค์ประกอบเสมอ นั่นก็คือ “เสาเข็ม” และ “ดิน”

ดังนั้นการเสริม DOWEL เป็นการจัดการตัว เสาเข็ม ดังนั้นปัญหาจึงอยู่ที่ ดิน นั่นเองครับ เช่น ดินจะมีคุณสมบัติเป็นเช่นไร ดินจะมีขีดความสามารถที่จะรับแรงดึงที่เกิดขึ้นได้หรือไม่ เป็นต้น ซึ่งตรงประเด็นนี้เองที่ผมไมได้ระบุไปในโจทย์ว่า ในโครงการก่อสร้างแห่งนี้เรามีผลการทดสอบดินหรือไม่ เพราะ ผมต้องการที่จะให้เพื่อนๆ ทุกคนนั้นเห็นถึงความสำคัญของการทดสอบดินนั่นเองครับ

ดังนั้นหากจะทำการชี้วัดกันที่ประเด็นนี้ ก็เท่ากับว่าเราควรที่จะเลือกใช้ฐานราก F6(B) มากกว่าฐานราก F6(A) นะครับ

ฐานราก F6(A) ถูกฐานราก F6(B) ยิงประตูขึ้นนำ 1-2 และชนะไปได้ในช่วงทดเวลาบาดเจ็บไป

สรุป จากประเด็นการวิพากษ์ทั้ง 4 หัวข้อข้างต้นจะพบว่า การที่เราจะเลือกใช้ฐานรากแบบใดแบบหนึ่งนั้นถือได้ว่าเป็นดุลพินิจและสิทธิ์ของเราในฐานะของผู้ออกแบบนะครับ และ คงไม่มีใครที่จะสามารถปฏิเสธข้อเท็จจริงประการนี้ได้ ซึ่งแน่นอนว่าการเลือกใช้งานฐานรากแต่ละแบบก็จะมีข้อดีข้อด้อยที่มีความแตกต่างกันออกไป ซึ่งหากเป็นตัวของผมเองผมก็จะเลือกใช้งานฐานราก F6(B) เพราะ เหตุผลในข้อที่ (3) และ (4) เป็นหลักครับ ซึ่งนั่นก็ไม่ได้หมายความว่าผมได้ละเลยไม่พิจารณาประเด็นที่ (1) ไปนะครับ เพียงแต่หลังจากที่ผมได้นำข้อเท็จจริงประการนี้มาทำการพิจารณาร่วมด้วยแล้วก็พบว่า กรณีของการที่ฐานราก F6(B) นั้นมีความสิ้นเปลืองในเรื่องของค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างตัวโครงสร้างของฐานรากที่มากกว่าฐานราก F6(A) สำหรับกรณีของการรับแรงแบบนี้ ถือเป็นสิ่ง “จำเป็น” ที่เราในฐานะของผู้ออกแบบจะต้องยอมให้เกิดขึ้น ทั้งนี้ก็เพื่อให้ สมรรถนะ (PERFORMANCE) และ เสถียรภาพ (STABILITY) โดยรวมของโครงสร้างทั้งระบบนั้นมีผลตอบสนองออกมาเป็นไปในทิศทางที่ดีที่สุดนั่นเองครับ

หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ

ADMIN JAMES DEAN


บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด ผู้นำกลุ่มธุรกิจเสาเข็มสปันไมโครไพล์ 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
081-634-6586

? Web:
bhumisiam.com
micro-pile.com
spun-micropile.com
microspunpile.com
bhumisiammicropile.com