สำหรับเนื้อหาในโพสต์นี้ จะคุยกันเรื่อง การออกแบบรอยต่องานเชื่อม หรือจริงๆ ก็คือ การคำนวณกำลังรับน้ำหนักของ groove weld หรือการเชื่อมแบบบากร่อง กันหน่อยนะครับ ซึ่งจริงๆ บางท่านที่คุ้นเคยกับ การออกแบบรอยต่องานเชื่อม แบบนี้อยู่แล้ว และอาจจะบอกว่า
สำหรับ connection รูปแบบนี้ ก็จะมีลักษณะที่เป็นการต่อคานกับคานเข้าด้วยกัน หรือหลายคนอาจเรียกว่า ” การต่อคานเหล็ก ” นะครับ ซึ่งการที่เราต้องทำการต่อคานนั้น อาจมีสาเหตุมาจากการที่ member มีความยาวมากจนเกินไปทำให้ไม่สามารถขนส่งได้ จึงต้องทำการตัด member
การออกแบบ จุดเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็ก รับแรงเฉือน หรือ shear connection และ จุดเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็ก รับโมเมนต์ หรือ moment connection นั้น เป็นพื้นฐานสำคัญในการออกแบบระบบโครงสร้างเหล็กให้สมบูรณ์ หลักในการออกแบบนั้นไม่ยากครับ
โดยปกติแล้วเวลาที่เราออกแบบโครงสร้างอาคาร เราอาจจะละเลยการออกแบบ Column Base Plate เนื่องจาก ในหลายๆครั้งเราก็จะมีความหนาของตัว base plate ในใจแบบยืนพื้นอยู่แล้ว ว่าจะใช้ความหนาประมาณ 1 นิ้ว หรือ 20
อย่างที่หลายๆ ท่านพอจะทราบกันดีว่าในการออกแบบส่วนเชื่อมต่อระหว่างส่วนโคนของเสาโครงสร้างและตอม่อสำหรับอาคารโรงงานหรือโกดังเก็บสินค้า นอกจากการที่เราจะต้องออกแบบ base plate เพื่อรับแรงกดและโมเมนต์แล้ว ในบางกรณีเราจำเป็นที่จะต้องพิจารณาถึงแรงถอน ที่กระทำกับ anchorage อันเนื่องมาจากปัจจัยหลายๆอย่าง อาทิเช่น แรงลม ที่อาจก่อให้เกิดแรงดูดที่หลังคาของอาคาร หรือแรงผลักที่ทำให้เกิดการพลิกคว่ำ หรือ
ต่อเนื่องจากโพสต์ก่อนหน้านี้ ที่เป็นเรื่องของ การออกแบบ base plate (แผ่นเหล็กรองใต้เสา) ที่ต้องรับ moment ขนาดใหญ่ หรือ large moment นะครับ การพิจารณาดังกล่าวนั้นจะมีความซับซ้อนที่ค่อนข้างมากหน่อย เนื่องจากเราสามารถโมเมนต์ที่เกิดขึ้นมีขนาดใหญ่
การออกแบบ base plate (แผ่นเหล็กรองใต้เสา) ตามทฤษฎีแล้วจะแบ่งการพิจารณาไว้ค่อนข้างหลายกรณีครับ เช่น รับแรงในแนวแกนอย่างเดียว ต้องรับทั้งแรงในแนวแกนและโมเมนต์ ซึ่งจะแบ่งเป็น (i.) small moment (ii.) large moment
สำหรับท่านที่ทำงานออกแบบอาคารเตี้ย low-rise building ที่มีลักษณะการใช้งานเป็นโรงงานอุตสาหกรรมและคลังสินค้า หรือที่เราคุ้นเคยกับชื่อ PEB แล้ว ก็คงจะคุ้นเคยกับ จุดเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็ก (connection) ประเภทนี้ครับ และหากจำกันได้ โพสต์เมื่อนานมาแล้ว เคยนำเสนอเรื่องนี้ไปแล้วในบางส่วน แต่จะเป็นเนื้อหาที่อ้างอิงจาก
จากโพสต์ก่อนที่ได้นำเสนอศิลปะในการใช้สลักเกลียวหรือ bolt ในขั้นตอนของงานก่อสร้าง ในโพสต์นี้จะขอนำเสนอ trick เล็กๆ น้อยๆ ที่เป็นศิลป์ใน การเชื่อมเหล็กโครงสร้าง เพื่อให้ได้โครงสร้างเหล็กที่ให้สมรรถนะตามที่ผู้ออกแบบต้องการนะครับ เลือกใช้ผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสม ในบ้านเรานั้น เหล็ก SS400 ถือเป็นเกรดยอดฮิต
ในอาคารทั่วๆไป เช่น บ้านหรือสำนักงานต่างๆ เราจะพิจารณาแรงกด P (Axial Force) ที่ถ่ายลงมาจากเสาไปยัง Base Plate แล้วจึงเอาไปคำนวณหาความหนาของ Base Plate และคำนวณค่า Strength ของคอนกรีต แต่ในอาคารประเภทโรงงานหรือโกดังเก็บของที่มีช่องเปิดแล้วแรงดันลมภายในที่เป็นแรง uplift จะส่งผลให้เกิดแรงดึงขึ้นที่ column base plate ซึ่งทำให้ต้องพิจารณาและออกแบบด้วยวิธีที่ต่างกับส่วนที่รับแรงอัดเพียงอย่างเดียว