BlogGang.com : : วิศวกรที่ปรึกษา : การเสริมเหล็กฐานรากเสาเข็มเดี่ยว

การเสริมเหล็กฐานรากเสาเข็มเดี่ยว

คำอุทิศ
ด้วยอานิสงส์ของการเผยแพร่ความรู้ ข้าพเจ้าขออุทิศให้มารดา บิดา ญาติพี่น้อง ครูอาจารย์ ผู้มีพระคุณ เพื่อนทั้งหลาย เทวดาทั้งหลาย เปรตทั้งหลาย เจ้ากรรมนายเวรทั้งหลาย สัตว์ทั้งหลาย จงได้บุญกุศลโดยถ้วนหน้ากัน ท่านจะอยู่ภพใดหรือภูมิใด หากมีทุกข์ขอให้พ้นทุกข์ หากมีสุขขอให้มีสุข ยิ่งๆ ขึ้นไป เทอญ

โครงสร้างอาคาร จะมีส่วนสำคัญที่สุด คือฐานราก เพราะรับน้ำหนักทั้งหมดของอาคาร ฐานรากโดยทั่วไป แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ ฐานรากแผ่และฐานรากเสาเข็ม หากฐานรากมีความมั่นคงและแข็งแรง จะทำให้การใช้งานอาคาร มีความปลอดภัย

ฐานรากแผ่ คือฐานรากที่รับน้ำหนักทั้งหมดของอาคาร ซึ่งถ่ายลงมาจากเสาตอม่อ ลงสู่ฐานรากแผ่ และฐานรากแผ่ถ่ายน้ำหนักให้ดิน อีกทอดหนึ่ง

ฐานรากเสาเข็ม คือฐานรากที่รับน้ำหนักทั้งหมดของอาคาร ซึ่งถ่ายลงมาจากเสาตอม่อ เช่นเดียวกับฐานรากแผ่ ต่างกันตรงที่ ถ่ายน้ำหนักลงสู่เสาเข็ม และเสาเข็มถ่ายน้ำหนักให้ดินที่อยู่รอบผิวเสาเข็มและปลายเสาเข็ม อีกทอดหนึ่ง ฐานรากเสาเข็ม จะแบ่งเป็นฐานรากเสาเข็มเดี่ยวและฐานรากเสาเข็มกลุ่ม ในที่นี้ จะกล่าวเฉพาะฐานรากเสาเข็มเดี่ยว เท่านั้น

เสาเข็ม มีหน้าที่รับน้ำหนักทั้งหมดของอาคาร ซึ่งถ่ายน้ำหนักลงมาจากส่วน ต่างๆ ของโครงสร้างอาคาร เช่น หลังคา พื้น บันได คาน เสา และเสาตอม่อ เป็นต้น และถ่ายน้ำหนักที่รับมาทั้งหมดนี้ ไปยังชั้นดินรอบผิวเสาเข็มและปลายเสาเข็ม อีกทอดหนึ่ง

ปัญหาที่มักเกิดขึ้นกับฐานรากเสาเข็ม ได้แก่ ความคลาดเคลื่อนในการตอกหรือติดตั้งเสาเข็ม ไม่สามารถตอกหรือติดตั้งเสาเข็ม ได้ตามตำแหน่งที่ออกแบบไว้ เป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการเยื้องศูนย์ ซึ่งจะมีผลต่อพฤติกรรม ( behavior ) ที่เกิดขึ้นกับเสาเข็ม ดังนั้น เมื่อตอกเสาเข็มเสร็จแล้ว จะต้องตรวจสอบตำแหน่งของเสาเข็ม เปรียบเทียบกับตำแหน่งที่ออกแบบไว้ ระยะที่คลาดเคลื่อน จะเรียกว่าระยะเบี่ยงเบน ( deviation ) เพื่อหาระยะเยื้องศูนย์ระหว่างเสาตอม่อกับเสาเข็ม ซึ่งอาจเยื้องศูนย์แกนเดียวหรือสองแกน ก็ได้ และวิเคราะห์พฤติกรรม ที่เกิดขึ้นกับเสาเข็ม จากนั้นจึงแก้ไขตามพฤติกรรมที่เกิดขึ้น

ผลจากการเยื้องศูนย์ของเสาเข็ม จะทำให้เกิดโมเมนต์เยื้องศูนย์เพิ่มขึ้นมา นอกเหนือจากแรงตามแนวแกน ซึ่งโมเมนต์เยื้องศูนย์ที่เพิ่มขึ้นมานี้ จะมีผลต่อพฤติกรรมที่เกิดขึ้นกับเสาเข็ม ทำให้การรับน้ำหนักของเสาเข็มแต่ละต้น ไม่เท่ากัน ตามทิศทางของโมเมนต์เยื้องศูนย์ เพราะเกิดแรงอัดและแรงดึงกระทำต่อเสาเข็ม ซึ่งไม่เป็นไปตามที่วิศวกรโครงสร้าง ออกแบบไว้ ดังนั้น จะต้องวิเคราะห์และแก้ไขตามพฤติกรรมที่เกิดขึ้นกับเสาเข็ม

การตรวจสอบและแก้ไขเสาเข็มเยื้องศูนย์ จำเป็นต้องได้รับการแก้ไขให้ถูกต้อง ก่อนจะเริ่มงานฐานราก การรับน้ำหนักที่เกิดขึ้นของเสาเข็มแต่ละต้น จะต้องไม่มากกว่า ความสามารถในการรับน้ำหนักปลอดภัยของเสาเข็ม มิฉนั้น จะต้องแก้ไข เช่น เพิ่มเสาเข็มหรือเพิ่มโครงสร้าง เป็นต้น เพื่อความปลอดภัย ในการใช้งานอาคาร

วิธีการแก้ไขเสาเข็มเยื้องศูนย์ คือการจัดการโมเมนต์เยื้องศูนย์และหน่วยแรงดึง เป็นหลัก ไม่ใช่ขยายฐาน ซึ่งเป็นเรื่องของระยะขอบฐานราก

การออกแบบและคำนวณเหล็กเสริมฐานรากเสาเข็มเดี่ยว เท่าที่เห็นกันมีดังนี้ เสริมที่ด้านล่างของฐานรากก็มี ด้านบนก็มี อีกทั้งระยะของเสาเข็มที่ยึดเข้าไปในฐานราก ก็มีทั้งน้อยและมาก เป็นต้น

การเสริมเหล็กฐานรากเสาเข็มเดี่ยว จะเป็นแบบใด ขึ้นอยู่กับการจำลองโครงสร้างของฐานราก โดยทั่วไป จะจำลองเป็นแบบฐานยึดหมุน ( hinge support ) เพื่อให้เสาเข็มรับน้ำหนักตามแนวแกน ไม่รับโมเมนต์ หากผลการตรวจสอบระยะเยื้องศูนย์ในแต่ละแกนของฐานราก อยู่ในเกณฑ์ จะไม่เกิดแรงดัดในเสาเข็ม ดังนั้น การเสริมเหล็กในฐานรากเสาเข็มเดี่ยว จะเป็นการเสริมเพื่อต้านทานการแตกร้าว เท่านั้น จึงเสริมที่ด้านล่างของฐานราก บริเวณหัวเสาเข็มซึ่งเป็นจุดรองรับน้ำหนัก

ที่กล่าวมานี้ ผมหวังว่า ผู้สนใจที่เข้ามาอ่าน คงได้รับความรู้และมีความเข้าใจ ในการเสริมเหล็กฐานรากเสาเข็มเดี่ยว ดียิ่งขึ้น

Create Date : 16 กันยายน 2562

Last Update : 10 พฤศจิกายน 2562 15:13:36 น.

0 comments

Counter : 6169 Pageviews.