สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่านครับ
วันนี้ผมจะมาขอให้คำแนะนำกับเพื่อนๆ วิศวกรเกี่ยวกับเรื่องการประมาณการขนาดหน้าตัดของคาน คสล สำหรับโครงสร้างที่มีความยาวช่วงที่สูง หรือ ที่เรานิยมเรียกกันว่า LONG SPAN นะครับ
ก่อนอื่นผมต้องขอให้เล่าให้ทราบก่อนนะครับ ตามมาตรฐาน EIT หรือ ACI ได้กำหนดไว้ว่า ในการออกแบบหน้าตัดคาน คสล หากไม่ต้องการที่จะทำการตรวจสอบค่าการโก่งตัวของโครงสร้าง เราต้องทำการออกแบบโดยใช้ขนาดความหนาของโครงสร้าง พื้นทางเดียว และ คาน ไม่น้อยกว่าค่าดังนี้นะครับ
พื้นทางเดียว คสล
โครงสร้างพื้นทางเดียวช่วงเดียว
T min ≥ L/20
โครงสร้างพื้นทางเดียวช่วงนอกมีปลายต่อเนื่อง
T min ≥ L/24
โครงสร้างพื้นทางเดียวช่วงในมีปลายต่อเนื่อง
T min ≥ L/28
โครงสร้างพื้นทางเดียวช่วงยื่น
T min ≥ L/10
คาน คสล
โครงสร้างคานช่วงเดียว
T min ≥ L/16
โครงสร้างคานช่วงนอกมีปลายต่อเนื่อง
T min ≥ L/18.5
โครงสร้างคานช่วงในมีปลายต่อเนื่อง
T min ≥ L/21
โครงสร้างคานช่วงยื่น
T min ≥ L/8
เมื่อ
T min คือ ความลึกต่ำที่สุดที่ยอมให้ใช้โดยไม่ต้องตรวจสอบค่าการโก่งตัว
L คือ ความยาวช่วง
หมายเหตุ
(1) ค่าข้างต้นจะใช้สำหรับเหล็กเสริมที่ผลิตตามชั้นคุณภาพ SD40 นะครับ
(2) B min โดยทั่วๆ ไปจะอยู่ในช่วงประมาณ T/2 ถึง T/3
ซึ่งหลายๆ ครั้งเมื่อเราต้องเจอกับความยาวช่วงมากๆ เราจะพบว่าหน้าตัดคานจะมีความลึกที่ค่อนข้างมาก และ หลายๆ ครั้งจะพบว่าสถาปนิกมักจะออกแบบให้ระยะความสูงจากพื้นถึงฝ้านั้นมีค่าสูงๆ จึงทำให้เราไม่สามารถที่จะใช้ขนาดความลึกตามที่คำนวณได้ และ วิศวกรหลายๆ ท่านอาจจะสงสัยกันว่าแล้วจะให้ทำอย่างไร ?
ผมมีข้อแนะนำดังนี้นะครับ
(1) เราต้องทดลองทำการปรับมาตรฐานของเหล็กเสริมที่ใช้ดูนะครับ เพราะค่าตามที่ผมกล่าวถึงข้างต้นจะใช้สำหรับเหล็กเสริมที่ผลิตขึ้นตามชั้นคุณภาพ SD40 โดยหากเราเลือกใช้เป็นเหล็กเสริมชั้นคุณภาพที่ด้อยลงมาจะสามารถลดความหนาของโครงสร้างลงได้อีก โดยเราจะคูณปรับแก้ค่าที่ผมกล่าวถึงข้างต้นด้วย
R = (0.40 + fy/1700)
เช่น เปลี่ยนจากเหล็ก SD40 เป็น SD30 จะพบว่าความหนาที่ต้องการจะลดลงไป
R = (0.40 + 3000/7000) = 0.83 < 1.00
จะเห็นได้ว่าความลึกที่ต้องการจะลดลงไปได้ถึง 17% เลยทีเดียวนะครับ
(2) เราก็ออกแบบหน้าตัดคานตามที่ประสงค์ได้เลยครับ แต่ จำเป็นจะต้องทำการตรวจสอบค่าโก่งตัวด้วย ซึ่งเราทราบกันดีว่า หน้าตัดของคาน คสล จะเป็น CRACKED SECTION ซึ่งจะทำให้การคำนวณค่าการโก่งตัวนั้นทำได้ยากพอสมควรเลยครับ
(3) เราทำการออกแบบให้คานมีหน้าตัดเทียบเท่ากับค่าข้างต้น โดยปรับเปลี่ยนจากคานขนาดปกติให้เป็น BAND BEAM หรือ คานกว้าง โดยเราสามารถที่จะทำให้คานสองแบบนี้เทียบเท่ากันได้โดยใช้หลักการโมเมนต์ความเฉื่อยเทียบเท่านั่นเองครับ โดยหากเลือกวิธีในข้อ (3) เราอาจจำเป็นต้องทำการออกแบบให้มีข้อกำหนดพิเศษเพิ่มอีกเล็กน้อยนะครับ การออกแบบจึงจะมีความสมบูรณ์ได้ครับ
เอาเป็นว่าในวันถัดไปผมจะขอมายก ตย ถึงการคำนวณตามที่ผมได้กล่าวถึงวันนี้อีกทีก็แล้วกันนะครับ เพื่อที่จะให้เพื่อนๆ สามารถมองและจินตนาการภาพออกครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN
