กำลังรับโมเมนต์ดัดของลวดอัดแรง

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

หัวข้อในวันนี้จะเกี่ยวข้องกันกับหัวข้อการออกแบบงานวิศวกรรมโครงสร้าง คอนกรีต (STRUCTURAL CONCRETE ENGINEERING DESIGN หรือ SCE) นะครับ

สืบเนื่องจากโพสต์ของผมเมื่อวานที่ผมได้ตอบเพื่อนคนหนึ่งไปเกี่ยวกับเรื่องกำลังรับโมเมนต์ดัดของลวดอัดแรง 1 เส้น ที่ใช้เสริมในโครงสร้างพื้น คอร แบบไร้คานท้องเรียบ (POST-TENSIONED FLAT PLATE STRUCTURE) ไป ปรากฏว่ามีเพื่อนของเราท่านหนึ่งได้สอบถามผมเพิ่มเติมเข้ามาว่า อยากจะให้ผมลองทำการยก ตย พื้นจริงๆ สักผืนหนึ่งว่า หากต้องการจะทำการออกแบบลวดอัดแรงในแผ่นพื้นๆ นี้ผลจะออกมาเป็นอย่างไร ?

ก็ได้นะครับ ดังนั้นวันนี้เรามาดู ตย นี้กันเลยก็แล้วกัน ทั้งนี้ผมจะใช้ข้อมูลเดิมที่เคยกำหนดเอาไว้เมื่อวาน นั่นก็คือ ผมจะใช้ข้อมูลต่างๆ ที่เป็นข้อมูลทั่วๆ ไปของโครงสร้างแผ่นพื้น คอร ในการคำนวณนะครับ นั่นก็คือ ความหนาโดยทั่วไปของแผ่นพื้นจะมีค่าเท่ากับ 20-25 CM ผมจะเลือกใช้ประมาณ 23 CM ขนาดของลวดอัดแรงที่จะใช้ คือ ลวดอัดแรงขนาดปกติ นั่นก็คือ ลวดอัดแรง Grade 1860 (7-WIRE STRAND) ซึ่งจะมีขนาด สผก เท่ากับ ½ INCH หรือ 12.7 MM และ มีขนาด พท หน้าตัดของลวดอัดแรงเท่ากับ 0.9871 CM^(2) และ ผมจะสมมติว่า ค่าการสูญเสีย หรือ LOSS ต่างๆ โดยประมาณจะอยู่ที่อัตราส่วนร้อยละ 15 ก็แล้วกันนะครับ โดยที่ค่าความลึกประสิทธิผล หรือ ค่า d ของพื้นจะอยู่ที่ประมาณ 21 CM ซึ่งนั่นก็จะทำให้ค่าระยะการเยื้องศูนย์ออกจากแนว NUETRAL AXIS ของแผ่นพื้นมีค่าเท่ากับ 9.5 CM และ สำหรับแรงดึงทั้งหมดที่เราจะใช้ดึงลวดจำนวน 1 เส้นนั้นจะมีค่าเท่ากับ 14,200 KGF/STRAND และ เมื่อทำการหัก LOSS ออกไปแล้วก็จะทำให้เหลือแรงดึงประสิทธิผลเท่ากับ 12,070 KGF/STRAND นะครับ

หากเพื่อนๆ ยังจำกันได้ ในการออกแบบโครงสร้างพื้น คอร นั้นเราจะมีค่าๆ หนึ่งที่ค่อนข้างมีความสำคัญมากๆ ในการออกแบบ นั่นก็คือ ค่าหน่วยแรงอัดต่ำสุดที่ใช้ในการอัดแรง หรือ MINIMUM PRE-COMPRESSION STRESS นะครับ ซึ่งโดยปกติค่าๆ นี้จะมีค่าอยู่ระหว่าง 0.875 MPa ถึง 1.50 MPa ดังนั้นสำหรับปัญหาใน ตย ข้อนี้ผมจะใช้ค่าประมาณ 1.25 MPa ก็แล้วกันนะครับ

โดยที่ขนาดของแผ่นพื้นที่ผมจะนำมายก ตย วันนี้จะมีขนาดความยาวเท่ากับ 8.00 M และขนาดความกว้างเท่ากับ 8.00 M เช่นกัน ดังนั้นก็แสดงว่าในแต่ละทิศทางนั้นจะต้องมี ค่าแรงอัดต่ำสุดที่ใช้ในการอัดแรง เท่ากับ

P min = 8.00x100x23x1.25×10.196
P min = 234,508 KGF

ซึ่งเราจะหาปริมาณของจำนวนลวดอัดแรงต่ำที่สุดได้จาก

Nos. = P min / P eff
Nos. = 234,508 / 12,070
Nos. = 19.43 ≈ 20 เส้น

เพราะฉะนั้นหากเราทำการเสริมแผ่นพื้นนี้ด้วยจำนวนลวดอัดแรงต่ำที่สุดจะทำให้ค่าโมเมนต์ดัดที่พื้นนี้จะรับได้โดยประมาณจะมีค่าเท่ากับ

Mp = Peff x e x Nos.
Mp = 12,070 x 9/100 x 20
Mp = 21,726 KGF-M / PANEL

ทีนี้เรามาดูที่พื้น คอร กันบ้างนะครับ ผมจะทำการสมมติว่าอาคารหลังนี้เป็นอาคารพักอาศัยรวมก็แล้วกันนะครับ ดังนั้นค่าของ นน บรรทุกต่างๆ โดยประมาณจะออกมาดังนี้

SW = 0.23×2400 = 552 KSM
SDL = 150 KSM
SLL = 200 KSM

ในที่สุดจะทำให้ นน บรรทุกโดยรวมนั้นมีค่าเท่ากับ

SUM LOAD = 552 + 150 + 200
SUM LOAD = 902 KSM

ซึ่งหากจะทำการคำนวณค่าโมเมนต์ดัด แบบลบ ที่มีโอกาสเกิดจะเกิดขึ้นได้ในแผ่นพื้นทั้งผืนนี้ก็จะพบว่าจะมีค่าโดยประมาณเท่ากับ

Ms = 902 x 8 x 8^2 / 11
Ms = 41,984 KGF-M

เราจะพบว่าค่า Ms นั้นจะมีค่าสูงกว่าค่า Mp เสมอ นั่นเป็นเพราะว่า เราจะมีชื่อที่ใช้เรียกวิธีในการออกแบบในปัจจุบันนี้ว่า วิธีการออกแบบการอัดแรงแบบบางส่วน หรือ PARTIAL PRE-STRESSING METHOD ซึ่งหากทำการคำนวณหาสัดส่วนของแรงที่ใช้ในการออกแบบจะพบว่ามีค่าเท่ากับ

R = Mp / Ms
R = 21,726 / 41,984 x 100
R = 51.75%
R ≈ 52%

พูดมาถึงตรงนี้ผมคงจะต้องขออนุญาตทำการเท้าความและย้อนกลับไปที่เนื้อหาในโพสต์ก่อนหน้านี้ของผมที่ว่า เพราะเหตุใดในยุคปัจจุบันนี้เราจึงมีความนิยมที่จะทำการอัดแรงโดยให้สมดุลของการอัดแรงนั้นมีค่าต่ำที่สุดอยู่ที่ประมาณร้อยละ 40 และ สูงที่สุดอยู่ที่ไม่เกินร้อยละ 50 ถึง 60 ของค่า นน บรรทุกที่กระทำบนแผ่นพื้น นั่นก็เป็นเพราะว่า หากเราทำการออกแบบแผ่นพื้นด้วยสัดส่วนของการอัดแรงดังกล่าวนี้ จะทำให้พฤติกรรมหลายๆ อย่างของโครงสร้างแผ่นพื้น คอร ของเรานั้นยังอยู่ในเกณฑ์ที่สามารถยอมรับได้ เช่น ยอมให้เกิดแรงดึงที่ผิวด้านที่รับแรงดึงได้บ้าง แต่ ค่าแรงดึงนี้ต้องไม่เกินค่าแรงดึงที่ยอมให้ หรือ ยอมให้เกิดรอยร้าวผิวด้านที่รับแรงดึงได้บ้าง แต่ ขนาดของรอยร้าวนี้ต้องมีขนาดไม่เกินค่าความกว้างของรอยร้าวที่ยอมให้ เป็นต้น ที่สำคัญที่สุด คือ การออกแบบด้วยวิธีการนี้ยังจะมีความประหยัดมากกว่าการที่จะทำการออกแบบโดย วิธีการออกแบบการอัดแรงแบบทั้งหมด หรือ FULLY PRE-STRESSING METHOD ซึ่งเคยเป็นที่นิยมในสมัยอดีตที่ผ่านมาด้วยนั่นเองนะครับ

ยังไงผมก็คาดหวังว่าการที่ผมได้ทำการคำนวณออกมาคร่าวๆ ดังรายการคำนวณข้างต้นนี้ จะช่วยทำให้เพื่อนวิศวกรของผมท่านนี้ได้คลายข้อสงสัยลงไปบ้างไม่มากก็น้อย แต่ หากยังไม่หายสงสัยประการใด ก็รบกวนสอบถามเข้ามาใหม่ได้นะครับ ผมจะพยายามอธิบายให้จนกว่าจะเข้าใจก็แล้วกันครับ

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