สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
หัวข้อในวันนี้จะเกี่ยวข้องกันกับหัวข้อ การออกแบบงานวิศวกรรมโครงสร้างอาคารสูง (TALL BUILDING DESIGN หรือ TBD) นะครับ
เมื่อวานนี้มีเพื่อนวิศวกรของผมท่านหนึ่งได้สอบถามผมว่า เค้าได้ไปเห็นในเพจๆ หนึ่งเกี่ยวกับเรื่อง ระบบของโครงสร้างที่นำมาใช้ในการก่อสร้างอาคารสูง จึงได้ฝากคำถามสั้นๆ มาว่า
- เพราะเหตุใดในการออกแบบเรามักจะพบว่ายิ่งอาคารมีความสูงมากเท่าใด กลับมีเสาภายใน (INTERIOR COLUMNS) ที่น้อยลงสวนทางกันกับความสูง ?
- เพราะเหตุใดระบบที่นิยมนำมาใช้ในการก่อสร้างอาคารที่มีความสูงมากๆ จึงเป็น ระบบโครงสร้างหน้าตัดแบบกล่อง (EXTERIOR DIAGONAL TUBE) ?
ก่อนที่ผมจะตอบคำถามทั้งสองข้อนี้ผมขอย้อนถามเพื่อนๆ ก่อนนะครับว่า หากเพื่อนๆ ดูรูปร่างของอาคารสูงแล้วทำให้เพื่อนๆ คิดว่าเจ้าอาคารสูงนี้เหมือนกันกับโครงสร้างชนิดใด ?
พอจะนึกกันออกหรือไม่ครับ ?
หากนึกไม่ออก ผมก็จะขอเฉลยว่า ให้ลองจับเจ้าอาคารหลังนี้นอนลงไป จากเดิมทีที่อาคารหลังนี้เคยตั้งอยู่ ก็ให้กลายเป็นนอนราบลงไปกับพื้น ทีนี้ดูอีกครั้งสิครับว่าเหมือนอะไร ?
ถูกต้องครับ เมื่อนำเจ้าอาคารหลังนี้นอนลงไป สิ่งที่เราจะสามารถมองเห็นนั่นก็คือ โครงสร้างคานยื่น (CANTILEVER BEAM) นั่นเองนะครับ
ในเมื่ออาคารที่มีความสูงมากๆ จะต้องรับแรงกระทำทางด้านข้างขนาดมหาศาลเนื่องจาก แรงลม แรงแผ่นดินไหว ฉันได โครงสร้างคานยื่น ก็จะต้องทำหน้าที่ในการรับ นน ที่กระทำลงมาในแนวดิ่งบนตัวโครงสร้างด้วยฉันนั้น
ดังนั้นตอบข้อที่ 1 สาเหตุที่ในการออกแบบเรามักจะพบว่ายิ่งอาคารมีความสูงมากเท่าใด กลับมีเสาภายใน (INTERIOR COLUMNS) ที่น้อยลงสวนทางกันกับความสูงก็จะเป็นไปตามหลักการของ ความแข็งแกร่งต่อแรงดัดในคาน นั่นก็คือ หากว่าที่จุดรองรับนั้นมี BOUNDARY CONDITIONS ที่ดีเพียงพอเหมือนๆ กัน ยิ่งคานของเรานั้นมีค่า โมเมนต์ความเฉื่อย (MOMENT OF INERTIA) มากเท่าใด ก็จะทำให้ค่าความแข็งแกร่งนี้มีค่าสูงตามไปด้วย และ เราทราบดีว่าการที่จะทำให้หน้าตัดของคานหนึ่งๆ นั้นมีค่า โมเมนต์ความเฉื่อย ที่มาก เราไม่จำเป็นต้องทำให้ชิ้นส่วนต่างๆ นั้นกระจายตัวอยู่ภายใน แต่ เราควรที่จะให้ชิ้นส่วนต่างๆ นั้นกระจายตัวอยู่ที่ขอบนอกมากกว่า เพราะฉะนั้นระบบโครงสร้างที่เหมาะสมกับการก่อสร้างอาคารสูงจึงไม่ใช่ระบบที่ต้องการให้เสานั้นกระจายตัวอยู่ภายใน ตรงกันข้าม เราจะนิยมให้จำนวนของเสานั้นมีความถี่ที่มากๆ และ ไปกระจายตัวอยู่ที่ผิวนอกของอาคารเสียมากกว่านะครับ
ตอบข้อที่ 2 สาเหตุที่ระบบที่เรานิยมนำมาใช้ในการก่อสร้างอาคารที่มีความสูงมากๆ จึงเป็น ระบบโครงสร้างหน้าตัดแบบกล่อง ก็เพราะว่าใน ระบบของอาคารสูง จะมีความซับซ้อนมากกว่า ระบบของคานยื่น ตรงที่แรงกระทำต่างๆ จะไมได้มาในทิศทางใดทิศทางหนึ่งเพียงเท่านั้น ซ้ำร้ายสถาปนิกยังมักที่จะทำการออกแบบให้ ระบบอาคารสูง นั้นมีหน้าตัดของอาคารที่แต่ละชั้นความสูงนั้นค่อนข้างที่จะไม่สม่ำเสมอและสมมาตรกัน ซึ่งจะแตกต่างออกไปจาก ระบบคานยื่น มากๆ ที่เรามักจะทำการควบคุมให้หน้าตัดนั้นมีเทอมความแข็งแกร่งที่คงที่ (CONSTANT STIFFNESS) หรือ หากจะออกแบบให้มีความประหยัดสูงที่สุดก็จะให้เทอมความแข็งแกร่งนั้นมีค่าที่ไม่เท่ากันตลอดช่วงความยาวของคานยื่น หรือ พูดง่ายๆ คือให้ เทอมความแข้งแกร่งนั้นเป็นแบบเชิงเส้น (LINEAR STIFFNESS) ซึ่งแน่นอนว่าค่าความแข็งแกร่งก็จะแปรผันตามความยาวของสัดส่วนของคานยื่น เช่น ที่ฐานหรือจุดรองรับ จะมีค่าความแข็งแกร่งที่มากที่สุด ที่ปลายนอกสุด จะมีค่าความแข็งแกร่งน้อยที่สุด เป็นต้น ด้วยเหตุและผลที่ผมได้ยก ตย ไปข้างต้นจึงทำให้ ระบบของอาคารสูง นั้นมีโอกาสที่จะต้องรับ แรงบิด (TORSIONAL FORCE) ในปริมาณมหาศาลเลย ซึ่งหากกลับไปที่หลักการพื้นฐานในวิชากลศาสตร์ของวัสดุ (MECHANICS OF MATERIALS) เราก็จะทราบดีว่า หน้าตัดที่ถือได้ว่ามีคุณสมบัติและความสามารถในการที่จะต้านทานต่อแรงบิดได้ดีที่สุดก็คือ หน้าตัดแบบปิด (CLOSED SECTION) ซึ่งทำให้ในที่สุด ระบบโครงสร้างหน้าตัดแบบกล่อง จึงกลายเป็นระบบโครงสร้างที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในการนำมาใช้ในงานการก่อสร้างอาคารสูงนะครับ
เอาเป็นว่าในวันข้างหน้า ผมจะขออนุญาตนำเทคนิคในการออกแบบอาคารสูงอื่นๆ มาเล่าสู่กันฟังเพิ่มเติมแก่เพื่อนๆ ก็แล้วกันนะครับ หากว่าเพื่อนๆ ท่านใดที่มีความสนใจ ก็สามารถที่จะรอและติดตามอ่านบทความของผมได้ในโอกาสต่อๆ ไปครับ
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
