ปัญหาการคำนวณหาแรงกระทำในเสาเข็มในกรณีที่มีระยะเยื้องศูนย์เกิดขึ้นในการตอกโครงสร้างเสาเข็ม

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

วันนี้ผมจะมาร่วมกันเสวนาถึงคำถามที่ผมได้เชิญชวนให้เพื่อนๆ ให้มาร่วมสนุกตอบคำถามร่วมกันเมื่อวันเสาร์ที่ผ่านมา โดยสืบเนื่องจากเมื่อวันอังคารที่ผ่านมาที่ผมได้แชร์ความรู้แก่เพื่อนๆ ไปถึงเรื่อง เรื่องปัญหาของการก่อสร้างฐานรากโดยที่ใช้เสาเข็มแบบเดี่ยวว่าจะมีโอกาสสร้างปัญหาอะไรให้แก่เราได้บ้างซึ่งก็รวมถึงแนวทางในการแก้ไขและป้องกันปัญหาดังกล่าวด้วย ดังนั้นในวันนี้ผมเลยคิดว่าน่าจะลองโพสต์ถามเพื่อนๆ ดูเพื่อที่จะตรวจสอบดูสิว่าเพื่อนๆ จะมีความเข้าใจในเรื่องๆ นี้มากน้อยเพียงใดและเหมือนเช่นเคยผมคงจะต้องออกตัวอีกครั้งหนึ่งว่า คำถามประจำสัปดาห์นี้สุดแสนจะง่ายมากๆๆๆๆๆๆๆๆๆ โดยที่โจทย์ในวันนี้ก็คือ

ผมมีตอม่อ คสล ที่จะต้องทำหน้าที่ถ่ายน้ำหนักบรรทุกในแนวดิ่งใช้งานรวม ซึ่งน้ำหนักดังกล่าวจะมีลักษณะเป็นแรงกระทำตามแนวแกนและมีค่าเท่ากับ 24 ตัน โดยที่ตอม่อต้นนี้จะถูกกำหนดให้มีการวางตัวอยู่บนฐานราก F1 ที่ทำการก่อสร้างโดยใช้เสาเข็มแบบเดี่ยว โดยที่เสาเข็มต้นนี้จะมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับ 30 ซม โดยหากว่าในการก่อสร้างโครงสร้างเสาเข็มเดี่ยวในฐานราก F1 นี้เกิดการเยื้องศูนย์ออกไปตามแกน x และ z จากตำแหน่งเดิมที่วิศวกรผู้ออกแบบได้ทำการกำหนดเอาไว้มีค่าเท่ากับ 5 ซม และ 10 ซม ตามลำดับ คำถามก็คือ จงทำการคำนวณหาว่า ค่าน้ำหนักบรรทุกในแนวดิ่งใช้งานรวม ค่าน้ำหนักบรรทุกโมเมนต์ดัดรอบแกน x และ ค่าน้ำหนักบรรทุกโมเมนต์ดัดรอบแกน z ที่เสาเข็มต้นนี้จะต้องทำการแบกรับ จะมีค่าเท่ากับเท่าใด ?

 

เป็นอย่างไรกันบ้างครับ คำถามในวันนี้มันช่างง่ายดายจริงๆ ใช่มั้ยเอ่ย ผมคิดว่าเพื่อเป็นการไม่เสียเวลา เราน่าจะมาเริ่มต้นดูเฉลยของปัญหาข้อนี้ไปพร้อมๆ กันเลยจะดีกว่า โดยเริ่มต้นจากเรามาย้อนดูข้อมูลที่ผมได้ให้ไว้ก่อนนั่นก็คือ ระยะของการเยื้องศูนย์ตามแกนต่างๆ โดยอาจจะเริ่มต้นจากแกน X ซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับ 5 ซม หรืออาจจะสามารถเขียนได้ว่า

 

ex = 5 CM

ex = 0.05 M

 

ค่าระยะการเยื้องศูนย์ต่อมาก็คือ ระยะของการเยื้องศูนย์ตามแกน Z ซึ่งก็จะมีค่าเท่ากับ 10 ซม หรืออาจจะสามารถเขียนได้ว่า

 

ez = 10 CM

ez = 0.10 M

 

ต่อมาเรามาทำความเข้าใจกันสักนิดก่อนนะครับว่า ค่าน้ำหนักบรรทุกโมเมนต์ดัดรอบแกน i นั้นจะมีค่าเท่ากับ แรงกระทำในแนวดิ่ง คูณ ระยะการเยื้องศูนย์ตามแกน j โดยมีข้อแม้อยู่ว่า แกน i และ j นั้นจะต้องอยู่ภายในระนาบเดียวกันและจะต้องเป็นแกนที่ตั้งฉากซึ่งกันและกันด้วย หรืออาจจะสามารถเขียนได้ว่า

 

Mi = P x ej

 

และ

 

Mj = P x ei

 

เพราะฉะนั้นในเมื่อแกน x และ z ในปัญหาของเรานั้นก็คือแกนที่อยู่ภายในระนาบเดียวกันและเป็นแกนที่ตั้งฉากซึ่งกันและกัน ดังนั้นก็จะทำให้สามารถเขียนได้ว่า

 

Mx = P x ez

 

และ

 

Mz = P x ex

 

ขั้นตอนสุดท้ายก็คือ การแทนค่าต่างๆ ลงไปตามที่ปัญหาได้ให้ข้อมูลเอาไว้นั่นก็คือ P จะมีค่าเท่ากับ 24 ตัน ค่า ex จะมีค่าเท่ากับ 0.05 เมตร และค่า ez จะมีค่าเท่ากับ 0.10 เมตร ดังนั้นคำตอบของค่าน้ำหนักบรรทุกโมเมนต์ดัดรอบแกน x ก็จะมีค่าเท่ากับ

 

Mx = P x ez

Mx = 24 x 0.10

Mx = 2.40 T-M

 

ส่วนคำตอบของค่าน้ำหนักบรรทุกโมเมนต์ดัดรอบแกน z ก็จะมีค่าเท่ากับ

 

Mz = P x ex

Mz = 24 x 0.05

Mz = 1.20 T-M

 

เป็นอย่างไรกันบ้างครับเพื่อนๆ ทุกๆ คน คำถามที่ผมได้ฝากเอาไว้ให้นั้นมันช่างง่ายดายและมีความตรงไปตรงมามากๆ เลยใช่หรือไม่ละครับ สำหรับสาเหตุที่ผมได้นำเอาประเด็นๆ นี้มาตั้งเป็นคำถามประจำสัปดาห์ก็เพราะว่า ผมอยากจะชี้ให้เพื่อนๆ เห็นว่าจากกรณีทั่วๆ ไปที่พวกเราหลายๆ คนมักจะมีความเข้าใจว่าเสาเข็มของเรานั้นจะทำหน้าที่ในการรับน้ำหนักบรรทุกในแนวดิ่ง ซึ่งก็จะกระทำกับเสาเข็มอยู่ในรูปแบบ แรงกระทำตามแนวแกน เพียงแค่แรงเดียวแต่ในสภาพความเป็นจริงหลายๆ ครั้งหลายๆ กรณีนั้น เราก็อาจจะพบได้ว่ามันอาจจะไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป อย่างน้อยที่สุดก็คือกรณีของการที่เสาเข็มนั้นเกิดการเยื้องศูนย์ออกไปจากตำแหน่งที่วิศวกรผู้ออกแบบได้ทำการกำหนดลงไปในแบบเอาไว้ตั้งแต่ในครั้งแรกก่อนเริ่มต้นการก่อสร้าง ดังนั้นหากว่าเราละเลยหรือไม่ทำการคำนึงถึงสถานการณ์ดังกล่าวนี้ นั่นก็เท่ากับว่าเสาเข็มของเรานั้นจะไม่ได้มีพฤติกรรมจริงๆ ที่เป็นไปตามที่เราได้ตั้งใจเอาไว้ตั้งแต่แรก

 

ดังนั้นเพื่อความปลอดภัยต่อชีวิตและทรัพย์สินของอาคารใดๆ ก็ตาม ไม่ว่าเพื่อนๆ จะทำหน้าที่เป็น เจ้าของงาน วิศวกรผู้ออกแบบ หรือ วิศวกรผู้ควบคุมงานก็แล้วแต่ ก็อย่าลืมนึกและคำนึงถึงผลจากการเกิดเหตุการณ์ที่เสาเข็มนั้นเกิดการเยื้องศูนย์ออกไปซึ่งอาจจะมีโอกาสที่จะเกิดขึ้นได้ในงานการก่อสร้างโครงสร้างฐานรากของเพื่อนๆ ด้วยนะครับ

 

หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านจากคำถามในวันนี้น่าที่จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ

#การตอบคำถามทางวิชาการประจำสัปดาห์

#เฉลยปัญหาการคำนวณหาแรงกระทำในเสาเข็มในกรณีที่มีระยะเยื้องศูนย์เกิดขึ้นในการตอกโครงสร้างเสาเข็ม

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