ตัวอย่างการออกแบบฐานรากชิดเขตที่ดินและมีอาคารข้างเคียง (Strap Footing) (ผศ.สมศักดิ์ คำปลิว) อ่าน 19,892

ตัวอย่างการออกแบบฐานรากชิดเขตที่ดินและมีอาคารข้างเคียง (Strap Footing)

โดย ผศ.สมศักดิ์ คำปลิว

ดาวน์โหลดเอกสารได้ที่นี่

ฐานรากชิดเขต (Strap Footing)

ฐานรากจะเป็นตัวรับแรงทั้งหมดของตัวอาคารตัวสุดท้ายแล้วถ่ายน้ำหนักทั้งหมดลงสู่ดินอีกที ในกรณีที่เป็นฐานรากแบบไม่มีเสาเข็ม หรือภาษาช่างเขาเรียกว่าฐานแผ่ แต่ถ้าฐานรากแบบมีเสาเข็ม ฐานรากจะถ่ายน้ำหนักลงเสาเข็ม แล้วเสาเข็มจะเป็นตัวถ่ายแรงทั้งหมดลงดินอีกทอดหนึ่ง เรียกว่าฐานรากเสาเข็ม โดยผู้ออกแบบจะเป็นผู้คำนวณให้ว่าบ้านหรืออาคารนั้นควรจะเป็นฐานรากแบบไหน ฐานแผ่ หรือฐานรากเสาเข็ม ซึ่งจะกำหนดโดยชนิดของดิน ดินแข็ง หรือ ดินอ่อนเป็นต้น

และเสาที่ต่อมาจากโครงสร้างส่วนบนที่ถ่ายมายังฐานรากเราเรียกว่าเสาตอม่อ ซึงส่วนใหญ่จะอยู่ในจุดที่สมมาตรหรือตรงกลางกับฐานราก เพื่อให้การถ่ายน้ำหนักของฐานรากสามารถถ่ายลงดินได้สม่ำเสมอกันทั่วทั้งฐานราก แต่ในกรณีที่เสาตอม่อไม่สามารถอยู่ในเงื่อนไขดังกล่าวได้ คือไม่สมมาตร หรืออยู่ชิดแนวเขตที่ดิน หรือ ต่อเติมโครงสร้างแล้วมีที่จำกัดติดแนวรั้ว ซึ่งทำให้เสาตอม่อไม่อยู่ในจุดสมมาตร

ฐานรากชนิดนี้ไม่เสถียร คือมีแนวโน้ม ที่จะพลิกล้ม (Overturn)ได้ง่าย ดังนั้นวิธีแก้ไขคือ จะต้องทำคานเชื่อม หรือ คานยึดรั้งของฐานรากตัวที่ไม่สมมาตร (Strap Beam) ดึงไปหาฐานรากตัวที่อยู่ตรงข้ามเพื่อให้เกิดการสมดุลแรงที่กระทำกับฐานราก โดยจะต้องออกแบบคานให้กดฐานรากต้นที่ชิดเขตเพื่อให้กดทับไม่ให้ฐานรากกระดกขึ้นมา อาจยกระดับขี้นเหนือระดับฐานราก ซ่อน หรือซ้อนเกย (Common) เป็นส่วนหนึ่งของฐานรากได้ ซึ่งจะต้องคำนวณหน้าตัดคานและคำนวณการเสริมเหล็กให้สามารถรับแรงและโมเมนต์ที่เกิดขึ้นได้จากคานยึดรั้ง (Strap Beam)

ส่วนวิธีการออกแบบฐานรากตีนเป็ดทั้งฐานแผ่และฐานรากใช้เข็มนั้น ก็เหมือนปรกติ เพียงแต่ อันนี้จะมี M มากกว่าเดิมก็ต้อง คิดถึง M ด้วย แล้วถ้าเป็นเข็ม ก็ต้อง คำนวณหา load ที่ลงบนเข็มแต่ละต้นจริงๆด้วย แล้วค่อย ปรับไปหา bending ในฐานรากอีกทีนึง

1.ถ้ามีฐานรากใกล้กัน ใช้คานช่วย ในการรับ Moment ลบ ออกแบบเป็น Strap footing
โดย คิดแขนโมเมนต์ที่ CGของฐานรากต้นใน แล้ว หา Ra มา (โดย Ra จะอยู่ที่ CG ฐานรากต้นริม) แล้วมาหา Pmax เพื่อไปออกแบบคาน
ส่วน Moment นำไปคำนวณที่คานคอดิน

2.ถ้าเป็นฐานรากเดี่ยว ต้องให้ฐานรากนั้นรับทั้งหมด คำนวน เอา หา e จะได้ M = Pe
แล้วมาเข้าสูตร
Pmax = P/n+Md/sigma(d^2)
จะได้แรงที่ลงเสาเข็มต้นmax

......................................................

ที่มา : หนังสือการออกแบบ ผศ.สมศักดิ์ คำปลิว
       : chiangmaihomeservice.blogspot.com
       : akehabara.blogspot.com
       : บทความ ใน tumcivil.com

รูปเนื้อหารายการนี้