การรับแรงกระทำตามแนวแกนร่วมกันกับแรงดัดในโครงสร้างเสาเข็ม

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

ในทุกๆ วันพฤหัสบดีแบบนี้ ผมก็จะมาพบกับเพื่อนๆ เพื่อที่จะพูดคุยกันถึงหัวข้อ “ความรู้ดีๆ เรื่องวิศวกรรมงานฐานราก งานดินและเสาเข็ม” นะครับ

ในตอนแรกผมมีความตั้งใจว่าในสัปดาห์นี้ผมจะทำการโพสต์เนื้อหาที่มีความเกี่ยวเนื่องจากในสัปดาห์ที่แล้วเกี่ยวกับเรื่อง โครงสร้างป้องกันมิให้ดินพัง หรือ SOIL RETAINING STRUCTURTES แต่เนื่องจากผมได้รับคำถามเข้ามาทางอินบ็อกซ์จากแฟนเพจท่านหนึ่งซึ่งอยากจะให้ผมทำการอธิบายว่า

“หากมีการระบุเอาไว้ว่า เสาเข็มต้านหนึ่งๆ จะต้องมีความสามารถในการรับโมเมนต์ดัดหรือ BENDING MOMENT ได้ไม่น้อยกว่า 20 ตัน-เมตร/ต้น ข้อความนี้จริงๆ แล้วมีหมายความว่ายังไงครับ ?”

 

ซึ่งผมก็ได้อธิบายตอบกลับไปว่า เสาเข็มต้นดังกล่าวนั้นๆ เมื่อรับน้ำหนัก SAFE LOAD ตามที่ได้ทำการกำหนดแล้ว ก็จะต้องมีความสามารถในการรับแรงดัดได้ไม่น้อยกว่า 20 ตัน-เมตร/ต้น ได้อีกด้วยครับ

 

เพื่อนท่านนี้จึงอยากจะให้ผมทำการอธิบายเพิ่มเติมถึงประเด็นๆ นี้ผมจึงมีความเห็นว่าน่าที่จะใช้หัวข้อในวันนี้แซงคิวเนื้อหาที่เคยตั้งใจจะโพสต์เพื่อทำการอธิบายก่อน ก็น่าที่จะเป็นประโยชน์ต่อแฟนเพจท่านนี้รวมถึงแฟนเพจทุกๆ ท่านด้วยนะครับ

 

ก่อนอื่นผมต้องเริ่มต้นจากการตั้งคำถามกับเพื่อนๆ เสียก่อนว่า หากเราจะพิจารณาให้โครงสร้างของเสาเข็มนั้นเสมือนเป็นโครงสร้างเสาต้นหนึ่งๆ ความแตกต่างระหว่างทั้งสองโครงสร้างนี้คืออะไร ?

 

คำตอบก็คือ เหมือนกัน โดยที่จะมีความแตกต่างกันแค่เฉพาะประเด็นในเรื่องของ ผลของความชะลูด หรือ SLENDERNESS EFFECT เพราะโครงสร้างเสาโดยทั่วไปนั้นจะตั้งอยู่บนฐานโดยที่จะมีช่วงว่างที่ไม่มีการค้ำยันทางด้านข้างแก่เสาอยู่บ้าง โดยที่ระยะช่วงว่างดังกล่าวนี้จะมีขนาดที่สั้นหรือยาวก็แล้วแต่ ซึ่งในที่สุดเราก็จะสามารถทำการจำแนกออกมาได้ว่าโครงสร้างเสาต้นดังกล่าวนี้มีลักษณะคุณสมบัติเป็น เสาสั้น หรือ STCKY COLUMN หรือ เสายาว หรือ LONG COLUMN หรืออาจจะเรียกว่า เสาที่มีความชะลูด หรือ SLENDER COLUMN ก็ได้และแน่นอนว่าคุณสมบัติดังกล่าวนี้ก็จะส่งผลโดยตรงต่อกำลังของเสาต้นนี้ด้วย ส่วนโครงสร้างเสาเข็มก็เสมือนเป็นโครงสร้างเสาที่ตั้งอยู่โดยไม่มีช่วงว่างเลยเพราะจะมีมวลดินที่จะคอยทำหน้าที่ในการค้ำยันทางด้านข้างให้แก่เสาตลอดทั้งความยาวของเสา ซึ่งในที่สุดเราก็อาจจะสามารถทำการสรุปง่ายๆ ได้ว่า จากการประเมินตามคุณลักษณะของเสาข้างต้นนั้น โครงสร้างเสาเข็ม ก็เสมือนเป็น โครงสร้างเสาที่มีความสั้น ได้นั่นเองครับ

 

เอาละ กลับมาที่ประเด็นคำถามของเรากันนั่นก็คือ ตามปกติแล้วโครงสร้างเสาเข็มนั้นจะต้องทำหน้าที่ในการรับ แรงกระทำในแนวดิ่ง หรือ VERTICAL LOAD เป็นหลัก ซึ่งแน่นอนว่าจะต้องถูกส่งถ่ายมาจากโครงสร้างฐานรากซึ่งอยู่ด้านบน ซึ่งตามปกติแล้วเราก็จะสามารถเห็นได้ว่าโครงสร้างเสาเข็มนั้น ก็มักที่จะถูกวางตัวอยู่ในดินให้อยู่ในลักษณะแบบตั้งตรงแนวดิ่งด้วย ดังนั้นแรงกระทำในแนวดิ่งข้างต้นนั้นเราอาจจะเรียกด้วยคำศัพท์ทางด้านกลศาสตร์อีกชื่อหนึ่งได้ว่า แรงกระทำตามแนวแกน หรือ AXIAL LOAD นะครับ

 

ทีนี้หากเราจะทำการตั้งคำถามต่อไปว่า นอกจากแรงกระทำตามแนวแกนแล้ว เสาเข็มยังสามารถที่จะรับน้ำหนักประเภทอื่นๆ ได้อีกหรือไม่ เช่น แรงเฉือน หรือ SHEAR FORCE แรงบิด หรือ TORSIONAL FORCE แรงดัด หรือ FLEXURAL FORCE หรือ BENDING FORCE เป็นต้น ?

 

คำตอบก็คือ ได้ แต่ โครงสร้างเสาเข็มของเราจะมีความสามารถรับแรงอื่นๆ นอกจากแรงกระทำตามแนวแกนได้มากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับหลายๆ ปัจจัย แต่ปัจจัยที่มีความสำคัญที่สุดก็คือ วัสดุ ขั้นตอน และ กรรมวิธี ที่เราเลือกใช้ในการก่อสร้างโครงสร้างเสาเข็ม โดยที่ผมจะขอยกตัวอย่างให้ฟังง่ายๆ คือ หากเรามีโครงสร้างเสาเข็มที่มีขนาดหน้าตัดที่เหมือนๆ กันอยู่ 2 ต้นและเรามีความต้องการที่จะทำให้โครงสร้างเสาเข็มของเรานั้นมีค่าความแข็งแกร่งที่มากๆ แน่นอนว่า เสาเข็มแบบแรงเหวี่ยง หรือ SPUN PILE ก็ย่อมที่จะมีคุณสมบัติที่ดีกว่า เสาเข็มแบบคอนกรีตเสริมเหล็ก หรือ REINFORCED CONCRETE PILE ทั่วๆ ไป เป็นต้นนะครับ

 

ทีนี้หากเราพิจารณาว่า หากโครงสร้างเสาเข็มของเราจะต้องทำหน้าที่ในการรับ แรงกระทำตามแนวแกน “ร่วมกัน” กับน้ำหนักประเภทอื่นๆ แน่นอนว่า น้ำหนักประเภทอื่นๆ บางอย่างจะไม่ส่งผล หรือ อาจจะส่งผลน้อยมากๆ ต่อการรับแรงกระทำตามแนวแกนของโครงสร้างเสาเข็ม และ น้ำหนักประเภทอื่นๆ บางอย่างก็จะส่งผลโดยตรงต่อการรับแรงกระทำตามแนวแกนของโครงสร้างเสาเข็มด้วย ซึ่ง แรงดัด ก็คือหนึ่งในน้ำหนักประเภทอื่นๆ จะส่งผลต่อการรับแรงกระทำตามแนวแกนของโครงสร้างเสาเข็มครับ

 

นี่เองเป็นคำตอบของคำถามข้อนี้ว่า เพราะเหตุใดเค้าจึงได้มีข้อความระบุเอาไว้ว่า เมื่อเสาเข็มต้านหนึ่งๆ ต้องทำหน้าที่ในการรับค่าแรงตามแนวแกนออกแบบ หรือ N แล้ว เสาเข็มต้นนั้นๆ ยังต้องมีความสามารถในการรับโมเมนต์ได้ “ไม่น้อยกว่า” ค่าแรงดัดออกแบบ หรือ M ที่ทางวิศวกรผู้ออกแบบเป็นผู้ทำการออกแบบและกำหนดเอาไว้ในแบบวิศวกรรมโครงสร้างอีกด้วยนะครับ

 

ซึ่งสำหรับโครงสร้างเสานั้นเราจะพิจารณาความสัมพันธ์ของการรับแรงตามแนวแกนกับการรับแรงดัดได้จาก แผนภูมิปฏิสัมพันธ์ หรือ INTERACTION GRAPH ซึ่งในครั้งต่อไปที่เราจะได้มาพบกัน ผมจะขออนุญาตมาทำการอธิบายต่อถึงเรื่องๆ นี้ให้แก่เพื่อนๆ ได้รับทราบกัน หากเพื่อนๆ ท่านใดที่มีความสนใจในหัวข้อนี้เป็นพิเศษ ก็สามารถที่จะติดตามอ่านบทความนี้ของผมได้ในสัปดาห์หน้านะครับ

 

หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านจากคำถามในวันนี้น่าที่จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ

 

#โพสต์วันพฤหัสบดี

#ความรู้เกี่ยวกับการทำงานเสาเข็ม

#ตอบปัญหาเรื่องการรับแรงกระทำตามแนวแกนร่วมกันกับแรงดัดในโครงสร้างเสาเข็ม

#ตอนที่1

 

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