การออกแบบแผ่นพื้นคอนกรีตอัดแรงไร้คานร่วมกับเสาท่อเหล็ก : จากที่ได้เคยนำเสนอถึงหลักในการออกแบบระบบพื้นคอนกรีตอัดแรง ว่าเป็นการใส่แรงภายในให้เกิดขึ้นกับโครงสร้างในทิศทางตรงข้ามกับแรงภายในที่เกิดจากแรงภายนอกด้วยการอัดแรงให้กับลวดอัดแรง ได้โดยไม่ต้องเพิ่มขนาด เพิ่มกำลังคอนกรีต หรือปริมาณเหล็กเสริมให้มากขึ้นจากเดิม ซึ่งโดยทั่วไป การจัด profile ของลวดอัดแรงก็จะสะท้อนกับลักษณะของ bending moment diagram ของ flexural
พื้นโพสเทนชั่น แบบมีการยึดเหนี่ยวรับแรงด้านข้าง : หลักในการออกแบบระบบพื้นคอนกรีตอัดแรงนั้น เป็นการสร้างแรงภายในให้เกิดขึ้นกับโครงสร้างในทิศทางตรงข้ามกับแรงภายในที่เกิดจากแรงภายนอกที่เกิดจากน้ำหนักบรรทุกคงที่ (dead load) จากตัวโครงสร้างเอง เพื่อให้โครงสร้างสามารถรับแรงภายนอกจากน้ำหนักบรรทุกจร (live load) ได้โดยไม่ต้องเพิ่มขนาด กำลังคอนกรีต หรือปริมาณเหล็กเสริมให้มากขึ้นจากเดิม ซึ่งโดยทั่วไป
จากโพสต์ก่อนที่ได้มีการเปิดตัวอย่างไม่เป็นทางการของ นวัตกรรมพื้นคอนกรีตอัดแรงเสาเหล็ก หรือ PostConnex ไปแล้วนะครับ และได้มีการแนะนำผลิตภัณฑ์ในเบื้องต้นไปแล้ว ถึงว่านวัตกรรมนี้คืออะไร มีองค์ประกอบอะไรบ้าง และมีข้อดีอย่างไรกับผู้ใช้งาน สามารถย้อนอ่านบทความได้ที่ คลิก ! สำหรับวันนี้ เราจะมาเล่าถึงขั้นตอนในการศึกษาพัฒนา รวมไปถึงการพิจารณาออกแบบ
สำหรับโพสต์นี้อยากขอนำเสนอ นวัตกรรมโครงสร้างเหล็ก ที่มีชื่อว่า “PostConnex” ให้กับทุกท่านได้รู้จักกันครับ เผื่อว่าจะมีท่านใดสนใจ การก่อสร้างอาคารด้วยระบบพื้นคอนกรีตอัดแรงรูปแบบใหม่ โดยนวัตกรรมนี้ เป็นนวัตกรรมที่ทางพวกเราได้คิดค้นขึ้นมา ซึ่งเป็นการนำ “เสาเหล็ก” ไปใช้งานร่วมกับพื้น post-tension หรือระบบพื้นอัดแรง อย่างที่ได้เคยนำเสนอไปก่อนหน้านี้ในโพสต์ก่อนๆ
สำหรับเนื้อหาในหัวข้อนี้ ก็ตรงตามหัวข้อเลยครับ คือ เป็นเรื่องของการเปรียบเทียบ ราคาพื้น post tension หากจะสามารถเปลี่ยนจากเสาคอนกรีต ไปเป็นเสาเหล็ก ได้นั่นเองครับ จากตอนที่ 4 – เรื่อง เปรียบเทียบกำลังรับน้ำหนักของเสาเหล็ก
ก่อนที่เราจะมาเปรียบเทียบต้นทุน ค่าใช้จ่ายของอาคารที่ใช้ระบบพื้น post tension ลองอ่านบทความก่อนหน้านี้ดูก่อนได้นะครับ สำหรับท่านใดที่ยังไม่รู้จักระบบพื้นประเภทนี้ (สามารถอ่านได้โดยการกดคลิกที่ หัวข้อด้านล่าง ทั้ง 3 ตอนเลย) ตอนที่ 1: ระบบพื้น post-tension
ดังนั้นแล้ว ถ้าลองคิดเล่นๆ ว่า เอาเสาเหล็กมาใช้กับอาคารเหล่านี้ จะดีกว่ามั้ย และมีข้อดียังไงบ้าง หากให้เสาเหล็กรับแต่น้ำหนักที่เป็น axial compression ส่วนแรงทางด้านข้างให้ member เช่น lateral bracing หรือ lift core รับไปแทน
การวิบัติที่อาจะเกิดขึ้นกับพื้น post-tension นั้น จริงๆ มีค่อนข้างจะหลายลักษณะ ซึ่งในการออกแบบก็จะต้องพิจารณาทั้งแรงที่เป็น gravity load (dead load, live load) และ lateral load (wind load, seismic load) ดังนั้นแล้ว failure modes ก็จะมีค่อนข้างเยอะนิดนึงครับ ดังด้านล่างนี้
ระบบพื้น post-tension ก็คือ ระบบพื้นที่ไร้คาน ที่ใช้เทคนิคการอัดแรงภายหลังเข้ามาช่วยในการก่อสร้าง เพื่อให้โครงสร้างพื้นมีลักษณะที่โก่งขึ้น (เหมือนคานหน้าบึ้ง) ทำให้ความสามารถในการรับน้ำหนักที่มากขึ้น เกิดการแอ่นตัวที่น้อยลง และไม่จำเป็นต้องมีคานมารับพื้นเพื่อที่จะให้คานถ่ายน้ำหนักลงไปที่เสา ซึ่งโดยมากแล้วจะนิยมใช้กับการก่อสร้างอาคารที่ต้องการ clear space มากๆ และเป็นโครงสร้างช่วงยาว (ระยะเสาถึงเสา เยอะๆ) เช่น อาคารจอดรถ คอนโดมิเนียม โรงแรม ศูนย์การค้าต่างๆ อาคารสำนักงานเป็นต้น