สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
วันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการโพสต์และแชร์ความรู้เกี่ยวกับเรื่อง ความรู้ทางด้านงานออกแบบที่เกี่ยวข้องกันกับการทำงานทางด้านวิศวกรรมโครงสร้างที่อยู่ เหนือพื้นดินขึ้นมา และ ใต้พื้นดินลงไป มาฝากเพื่อนๆ ทุกคนนะครับ
ในวันนี้ผมจะขออนุญาตอธิบายและยกตัวอย่างถึงเรื่อง วิธีในการคำนวณออกแบบหาปริมาณของเหล็กเสริมในแผ่นพื้นทั้งแบบทางเดียวและสองทางจากการนำเอาค่าโมเมนต์ดัดออกแบบที่เราคำนวณได้แล้ว ทั้งนี้ก็เพื่อให้เพื่อนๆ ทุกคนได้รับทราบและทำความเข้าใจกัน ทั้งนี้เหมือนกับที่ผมได้เคยกล่าวไว้ก่อนหน้านี้ว่าผมจะพูดถึงเฉพาะการออกแบบโครงสร้าง คสล ด้วยวิธีกำลังหรือ STRENGTH DESIGN METHOD นะครับ
โดยไม่ว่าพื้นของเรานั้นจะมีคุณสมบัติเป็นพื้นแบบทางเดียวหรือพื้นสองทางก็ตามแต่หลักในการคำนวณหาปริมาณของเหล็กเสริมนั้นก็ยังสามารถที่จะทำได้ด้วยวิธีการที่เหมือนๆ กันซึ่งมีความง่ายดายมากๆ เลย โดยเริ่มต้นเหมือนกับในตัวอย่างที่ผมได้เคยให้ไว้ก่อนหน้านี้นั่นก็คือ เริ่มต้นมาจากการหาค่าโมเมนต์ดัดประลัยหรือ ULTIMATE FLEXURAL FORCE ออกมาก่อนจากนั้นเราถึงจะนำเอาค่าโมเมนต์ดัดดังกล่าวมาคำนวณเป็นปริมาณของเหล็กเสริมได้ โดยที่ตัวอย่างในวันนี้ผมจะขอเลือกนำเอาค่าจากในตัวอย่างแรกหรือตัวอย่างแผ่นพื้นทางเดียวที่มีความหนาเท่ากับ 125 มม ซึ่งมีค่าแรงดัดประลัยแบบลบ หรือ NEGATIVE ULTIMATE MOMENT จะมีค่าเท่ากับ 1168 KGF-M / BAY STRIP = 1 M ดังนั้น
MU = 1168 KGF-M / BAY STRIP = 1 M
MU = 116800 KGF-CM / BAY STRIP = 1 M
โดยที่ผมจะกำหนดให้ใช้ระยะหุ้มเหล็กเสริมเท่ากับ 20 มม เหล็กเสริมที่ใช้นั้นเป็นเหล็กข้ออ้อยเกรด SD30 ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับ 12 มม ค่ากำลังอัดประลัยของคอนกรีตที่อายุ 28 วันเท่ากับ 240 KSC และเหล็กเสริมนั้นค่ากำลังดึงที่จุดครากเท่ากับ 3000 KSC
ก่อนอื่นผมขออธิบายถึงค่า PARAMETER ต่างๆ ที่จำเป็นต้องทราบในการออกแบบก่อนโดยอาจที่จะเริ่มต้นจากการอธิบายให้ทราบถึงค่าพื้นฐานต่างๆ ก่อนโดยเริ่มต้นจากคุณสมบัติต่างๆ ของพื้นและกำลังของวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างกันก่อน
ค่า B คือ ระยะความกว้างของหน้าตัดที่เราทำการพิจารณา ซึ่งหากเพื่อนๆ ย้อนไปดูก็จะพบว่าผมใช้ความกว้างเท่ากับ 1.00 ม ค่า T คือ ความหนาของแผ่นพื้นทางเดียวซึ่งจะมีค่าเท่ากับ 125 มม ค่า COVERING ก็คือ ระยะหุ้มเหล็กเสริมซึ่งจะเท่ากับ 20 มม และค่า DB ก็คือ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของเหล็กเสริมซึ่งมีค่าเท่ากับ 12 มม ดังนั้น
B = 1.00 M
B = 100 CM
T = 125 MM
COVERING = 20 MM
DB = 12 MM
ค่า FC’ คือ ค่ากำลังอัดประลัยของคอนกรีตที่อายุ 28 วัน ซึ่งในปัญหาข้อนี้ผมจะกำหนดให้ใช้เท่ากับ 240 KSC
ค่า FY คือ ค่ากำลังดึงที่จุดครากของเหล็กเสริมที่เรานำมาใช้ในการก่อสร้างโครงสร้าง คสล ซึ่งในปัญหาข้อนี้ผมจะกำหนดให้ใช้เท่ากับ 3000 KSC
ต่อมาก็คือค่า BETA 1 ค่าๆ นี้จะเป็นค่าที่ขึ้นอยู่กับค่า FC’ หรือค่ากำลังอัดประลัยของคอนกรีตที่อายุ 28 วัน ซึ่งในปัญหาข้อนี้ค่า FC’ จะมีค่าน้อยกว่า 280 KSC ดังนั้นค่า BETA 1 ก็จะมีค่าเท่ากับ 0.85 โดยหากค่ากำลังอัดประลัยของคอนกรีตที่อายุ 28 วัน มีค่ามากกว่า 280 KSC ค่า BETA 1 ก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาได้จาก
BETA 1 = 0.85 – (0.05/70)(FC’ – 280)
ต่อมาก็คือสัดส่วนระหว่างกำลังที่ใช้ในการออกแบบเหล็กเสริมส่วนด้วยคอนกรีตหรือค่า M ซึ่งก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาได้จาก
M = FY / 0.85FC’
M = 3000 / 0.85×240
M = 14.71
ต่อมาก็คือค่า D ซึ่งก็คือ ระยะความลึกประสิทธิผลของหน้าตัด ซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับระยะจากผิวนอกสุดของคอนกรีตจนถึงกึ่งกลางของเหล็กเสริมซึ่งก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาได้จาก
D = T – COVERING – DB/2
D = 125 – 20 – 12/2
D = 99 MM
D = 9.9 CM
ค่าต่อมาก็คือค่า P B หรือ อัตราส่วนของเหล็กเสริมต่อพื้นที่หน้าตัดที่สภาวะสมดุลซึ่งก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาได้จาก
P BALANCE = 6120 x BETA 1 / [M(6120+FY)]
P BALANCE = 6120 x 0.85 / [14.71x(6120+3000)]
P BALANCE = 0.0388
ต่อมาคือค่า P MAX ซึ่งก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาได้จาก
P MAX ≤ 0.75 P BALANCE
P MAX = 0.50 P BALANCE
P MAX = 0.50 x 0.0388
P MAX = 0.0194
ต่อมาคือค่า P MIN ซึ่งก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาได้จาก
P MIN = 14 / FY
P MIN = 14 / 3000
P MIN = 0.0047
ค่าสุดท้ายก็คือค่า Ø หรือ ค่าตัวคูณเพื่อใช้ในการลดกำลังสำหรับการรับแรงดัดของหน้าตัดโครงสร้าง คสล ของเรา ซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับ 0.90
พอเราเข้าใจพื้นฐานของค่า PARAMETER ข้างต้นเสร็จทีนี้ก็มาถึงขั้นตอนของการที่จะทำการคำนวณหาปริมาณเหล็กเสริมอันเนื่องมาจากแรงดัดประลัยซึ่งก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาได้จาก
P REQ’D = 1/M x {1 – √[1 – 2 x M x MU / (Ø x B x D^(2) x FY)]}
P REQ’D = 1/14.71 x {1 – √[1 – 2 x 14.71 x 116800 / (0.90 x 100 x 9.9^(2) x 3000)]}
P REQ’D = 0.0046
พอเราคำนวณหาค่า P REQ’D เสร็จก็ให้นำมาเปรียบเทียบกับค่า P MAX โดยหากค่า P REQ’D มีค่าน้อยกว่า P MAX นั่นก็แสดงว่าพื้นนี้ต้องการเพียงแค่เหล็กเสริมรับแรงดึง หรือพูดง่ายๆ คือไม่ได้ต้องการเหล็กเสริมรับแรงอัด พื้นนี้มีขนาดของความหนาที่พอเหมาะต่อการใช้งาน ไม่ได้มีความบางมากจนเกินไปนัก ซึ่งก็จะพบว่า
P REQ’D = 0.0046 < 0.0194
ต่อมาก็นำเอาค่า P REQ’D ไปเปรียบเทียบกับค่า P MIN โดยหากค่า P REQ’D มีค่ามากกว่าค่า P MIN ก็ให้ใช้ค่า P REQ’D แต่หากมีค่าน้อยกว่าก็ให้ทำการคูณค่า P REQ’D เพิ่มขึ้นอีกร้อยละ 33 ซึ่งก็จะพบว่า
P REQ’D = 0.0046 < P MIN = 0.0047
โดยหากว่า
P = 1.33 P REQ’D
P = 1.33 x 0.0046
P = 0.0061 > P MIN = 0.0047
ดังนั้น
P = P MIN
P = 0.0047
ต่อมาก็ทำการคำนวณหาพื้นที่หน้าตัดของเหล็กเสริมที่จะทำหน้าที่ในการรับแรงดึง ดังนั้นเราก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาค่า AS1 ได้จาก
AS1 = P x B x D
AS1 = 0.0047 x 100 x 9.9
AS1 = 4.66 SQ.CM / 1.00 M
ต่อมาก็ทำการคำนวณหาพื้นที่หน้าตัดของเหล็กเสริมที่จะทำหน้าที่ในการต้านทานการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ซึ่งผมเคยกล่าวถึงไปก่อนหน้านี้แล้ว ซึ่งก็จะสามารถที่จะทำการคำนวณหาได้จาก
AST = 0.002 x B x T
AST = 0.002 x 100 x 12.5
AST = 2.50 SQ.CM / 1.00 M
สำหรับแผ่นพื้นของเราๆ จะทำการเสริมด้วยเหล็กตะแกรงจำนวน 2 ชั้น ทั้งบริเวณข้างบนและข้างล่างของแผ่นพื้น ดังนั้นเราก็จะเลือกทำการแบ่งปริมาณของเหล็กเสริมที่ทำหน้าที่ในการต้านทานการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิให้กระจายตัวอยู่ในเหล็กตะแกรงทั้ง 2 ชั้นนี้ ซึ่งเราก็จะสามารถทำการคำนวณหาค่า AS2 ได้จาก
AS2 = AST / 2
AS2 = 2.50 / 2
AS2 = 1.25 SQ.CM / 1.00 M
เมื่อได้ทั้งค่า AS1 และ AS2 เราก็จะนำเอาทั้ง 2 ค่านี้มาเปรียบเทียบกันโดยเลือกใช้ค่ามากระหว่างทั้งสองค่านี้ ซึ่งเราก็จะสามารถทำการคำนวณหาได้จาก
AS = MAX. ( AS1 , AS2)
AS = MAX. ( 4.66 , 1.25)
AS = 4.66 SQ.CM / 1.00 M
มาถึงขั้นตอนสุดท้ายของการออกแบบแล้วจริงๆ นั่นก็คือ การเลือกทำการออกแบบระยะการเรียงตัวของเหล็กเสริม ซึ่งผมจำเป็นที่จะต้องขออนุญาตเพื่อนๆ เก็บเอาไว้เพื่อทำการอธิบายในครั้งต่อๆ ไปก็แล้วกันนะครับ มิเช่นนั้นอาจจะทำให้การโพสต์ในครั้งนี้มีความยืดยาวออกไปมากกว่านี้อีก ซึ่งผมก็แค่มีความกังวลว่า หากว่ามันยืดยาวมากจนเกินไปก็อาจจะกลายเป็นว่าเพื่อนๆ หลายๆ คนจะมองว่ามันน่าเบื่อจนเกินไปน่ะครับ
ในครั้งต่อไปผมจะขออนุญาตอธิบายและยกตัวอย่างถึงเรื่อง วิธีในการออกแบบระยะการเรียงตัวของเหล็กเสริมในแผ่นพื้นทั้งแบบทางเดียวและสองทางหลังจากที่เราได้ปริมาณของเหล็กเสริมใช้งานมาแล้ว ทั้งนี้ก็เพื่อให้เพื่อนๆ ทุกคนได้รับทราบและทำความเข้าใจกันนะครับ หากว่าเพื่อนๆ ท่านใดที่มีความสนใจในหัวข้อๆ นี้เป็นพิเศษก็สามารถที่จะติดตามรับชมบทความนี้ของผมได้ในสัปดาห์หน้าครับ
ปล ขอขอบคุณภาพที่ผมนำมาใช้ประกอบการโพสต์ในวันนี้ซึ่งผมได้นำมาจากอินเตอร์เน็ตมา ณ โอกาสนี้ด้วยนะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
#ความรู้เกี่ยวกับการออกแบบโครงสร้างเหนือและใต้ดิน
#ความรู้และการยกตัวอย่างถึงเรื่องวิธีในการคำนวณหาเหล็กเสริมในแผ่นพื้น
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
