ความรู้เกี่ยวกับการออกแบบโครงสร้างเหนือและใต้ดิน เรื่องเหล็กเสริมในโครงสร้างแผ่นพื้นชนิดวางตัวอยู่บนคานครั้งที่หนึ่ง

• Facebook
• Twitter
• LINE

ความรู้เกี่ยวกับการออกแบบโครงสร้างเหนือและใต้ดิน เรื่องเหล็กเสริมในโครงสร้างแผ่นพื้นชนิดวางตัวอยู่บนคานครั้งที่หนึ่ง
สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

วันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการโพสต์และแชร์ความรู้เกี่ยวกับเรื่อง ความรู้ทางด้านงานออกแบบที่เกี่ยวข้องกันกับการทำงานทางด้านวิศวกรรมโครงสร้างที่อยู่ เหนือพื้นดินขึ้นมา และ ใต้พื้นดินลงไป มาฝากเพื่อนๆ ทุกคนนะครับ

วันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการพูดถึงเรื่อง วิธีในการคำนวณหาเหล็กเสริมในแผ่นพื้นชนิดวางตัวอยู่บนคานที่เป็น แผ่นพื้นทางเดียว และ แผ่นพื้นสองทาง ให้แก่เพื่อนๆ ทุกๆ คนได้รับทราบกันนะครับ

โดยมากแล้วเหล็กเสริมในแผ่นพื้นมักจะถูกกำหนดในแบบวิศวกรรมโครงสร้างให้เป็น เหล็กตะแกรง และมีจำนวนอย่างน้อยเท่ากับ 1 ชั้น ที่บริเวณผิวด้านล่างของแผ่นพื้น หรือ สำหรับกรณีอื่นๆ ทั่วๆ ไปก็อาจจะ 2 ชั้น นั่นก็คือที่ผิวด้านบนและด้านล่างของแผ่นพื้น และก็จะทำการกำหนดในแบบให้ทราบในแบบวิศวกรรมโครงสร้างว่า ขนาดของเหล็กเสริม และ ระยะห่างของการวางตัวของเหล็กเสริมในแต่ละชั้นนั้นจะเท่ากับเท่าใด หรือ อาจจะมีรายละเอียดพิเศษอื่นๆ เป็นอย่างไรด้วย ทั้งนี้หากเราจะพูดถึง ปริมาณของเหล็กเสริม ที่จำเป็นจะต้องมีอยู่ในแผ่นพื้น เราจำเป็นที่จะต้องเริ่มทำความเข้าใจกันก่อนนะครับว่า เหล็กเสริมเหล่านี้ที่จะต้องมีการพิจารณาโดยผ่านการคำนึงถึงเรื่องหลักๆ 2 เรื่องด้วยกัน ได้แก่

(1.) เหล็กเสริมต้านทานการแตกร้าวอันเนื่องมาจากการหดตัวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

คอนกรีตจะเริ่มต้นเกิดการหดตัวเมื่อคอนกรีตเริ่มที่จะเกิดการเซ็ตตัว ซึ่งก็จะส่งผลทำให้เกิดหน่วยแรงดึงอันเนื่องมาจากการหดตัว หรือ SHRINKAGE STRESS นอกจากนั้นสำหรับโครงสร้างคอนกรีตที่ตั้งอยู่กลางแจ้งก็จะมีปัญหาในเรื่องของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของในช่วงเวลากลางวันและกลางคืนที่มีผลแตกต่างกันค่อนข้างมาก ก็อาจจะทำให้เกิดผลกระทบได้ในลักษณะเดียวกัน ทำให้วัสดุคอนกรีตซึ่งมีข้อด้อยในเรื่องของความอ่อนแอทางด้านกำลังรับแรงดึงอยู่แล้ว เมื่อเกิดหน่วยแรงจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและการหดตัวเหล่านี้ก็อาจจะทำให้เกิดปัญหาการแตกร้าวขึ้นได้ ซึ่งเราสามารถที่จะป้องกันได้โดยการเสริมเหล็กต้านทานการแตกร้าวนั่นเองครับ

(2.) เหล็กเสริมต้านทานต่อแรงดัดที่เกิดขึ้นในแผ่นพื้น

โครงสร้างพื้นจะเป็นโครงสร้างที่มีลักษณะการรับกำลังแบบ LOW SHEAR และ LOW MOMENT แต่เมื่อพื้นต้องรับน้ำหนักบรรทุกในแนวดิ่งถึงระดับๆ หนึ่ง พื้นก็ยังจะเกิดแรงดัดขึ้นอยู่ดี ดังนั้นเราก็ยังจำเป็นที่จะต้องทำการวิเคราะห์โครงสร้างเพื่อที่จะหาค่าแรงดัดที่เกิดขึ้นให้ได้ ทั้งนี้ก็เพื่อที่จะได้ทราบว่าปริมาณของเหล็กเสริมที่แผ่นพื้นนั้นๆ ต้องการเมื่อต้องรับแรงดัดจะมีปริมาณเท่ากับเท่าใด โดยที่เราต้องทำการเปรียบเทียบปริมาณดังกล่าวกับเหล็กเสริมในข้อที่ (1.) ว่าปริมาณเหล็กเสริมใดเป็นตัวควบคุมการออกแบบ

(3.) เหล็กเสริมต้านทานต่อแรงเฉือนที่เกิดขึ้นในแผ่นพื้น

โดยมากแล้วสำหรับกรณีของการออกแบบโครงสร้าง แผ่นพื้นชนิดวางตัวอยู่บนคาน นั้นผู้ออกแบบมักที่จะไม่ได้มีการตรวจสอบหรือออกแบบค่าแรงเฉือนเท่าใดนัก เพราะค่าแรงเฉือนที่เกิดขึ้นซึ่งจะเรียกได้ว่าเป็น แรงเฉือนแบบคาน หรือ BEAM SHEAR ซึ่งทั้งในแผ่นพื้น ทางเดียว และ สองทาง จะมีค่ากำลังระบุของแรงเฉือน หรือ NOMINAL SHEAR STRENGTH ที่ค่อนข้างจะสูงมากกว่าค่าแรงเฉือนที่กระทำที่หน้าตัดวิกฤติอยู่แล้ว แต่อย่างไรก็ดีสำหรับกรณีที่น้ำหนักบรรทุกนั้นไม่ใช่กรณีปกติ กล่าวคือ พื้นอาจจะไม่ได้รับน้ำหนักแบบปกติ เช่น มีการรับน้ำหนักแบบจุด หรือว่า CONCENTRATED LOAD หรือมีการรับน้ำหนักชนิดใดก็ตามแต่ในปริมาณมากๆ และอาจจะไม่ได้สมมาตรกับสัดส่วนองค์อาคารของแผ่นพื้นด้วย เป็นต้น หากเป็นเช่นตามกรณีที่ผมได้ยกตัวอย่างไปนี้ เหล็กเสริมชนิดนี้ก็ยังมีความจำเป็นที่จะต้องทำการพิจารณาและออกแบบอยู่ดี โดยที่เราอาจที่จะต้องทำการพิจารณาทั้ง 2 กรณีของแรงเฉือนสำหรับแผ่นพื้นของเราว่ามีความวิกฤติต่อแรงเฉือนประเภทใดบ้าง นั่นก็คือ แรงเฉือนแบบคาน และ แรงเฉือนแบบเจาะทะลุ หรือ PUNCHING SHEAR ด้วยน่ะครับ

ในครั้งต่อไปผมจะขออนุญาตมาพูดถึงเจาะจงลงไปในกรณีที่ (1.) นั้นก็คือเรื่อง เหล็กเสริมต้านทานการแตกร้าวอันเนื่องมาจากการหดตัวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ให้แก่เพื่อนๆ ทุกคนได้รับทราบกันนะครับ หากว่าเพื่อนๆ ท่านใดที่มีความสนใจในหัวข้อๆ นี้เป็นพิเศษก็สามารถที่จะติดตามรับชมบทความนี้ของผมได้ในสัปดาห์หน้าครับ

หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ

• Facebook
• Twitter
• LINE