บทความเรื่อง " วิศวกรโครงสร้างที่ดี " อ่าน 17,385

บทความเรื่อง " วิศวกรโครงสร้างที่ดี "

โดย ดร.วีระ วีสกุล

" วิศวกรโครงสร้างที่ดี "

การก่อสร้างต่างๆ ในปัจจุบันย่อมอาศัยวิศวกรโครงสร้างเป็นผู้ทำการคำนวณออกแบบ และควบคุมการก่อสร้างให้สำเร็จแทบทั้งสิ้น การที่จะเป็นวิศวกรโครงสร้างที่ดีย่อมต้องอาศัยความรู้ ความชำนาญ และประสบการณ์ต่างๆเป็นพื้นฐาน ในฐานะที่ผู้เขียนเป็นวิศวกรโครงสร้าง และได้ประสพปัญหาต่างๆ มาพอสมควรก็อยากจะถือโอกาสเล่าสู่กันฟังถึงประสบการณ์ต่างๆ เพื่อเป็นข้อคิดแนะนำพาให้วิศวกรรุ่นน้องๆ ได้ประสบผลสำเร็จในอาชีพวิศวกรโครงสร้างนี้

สมัยที่ผู้เขียนเรียนอยู่คณะ วิศว ฯ จุฬา ปีที่ 3 เมื่อประมาณ 20 ปีก่อน เพื่อนๆที่เรียนต่างเลือกเรียนวิศวโครงสร้างเป็นส่วนใหญ่ เพราะพวกเราคิดกันว่า เมื่อจบแล้วคงจะหารายได้พิเศษ เช่น รับออกแบบตึกแถว หรือรับงานจากสถาปนิกมาทำ คิดกันว่าจบแล้วคงจะร่ำรวยดีกว่าจบจากสาขาอื่นๆ แต่โดยข้อเท็จจริงแล้วก็หาได้เป็นเช่นนั้นไม่ มีวิศวกรโครงสร้างเพียงส่วนหนึ่งที่สามารถทำได้เช่นนั้น คือมีงานคำนวณโครงสร้างเป็นประจำ หรือบางคนก็สามารถรับงานใหญ่ๆ จนมีชื่อเสียง การที่จะเป็นวิศวกรโครงสร้างที่ดีและประสบผลสำเร็จนั้นอาจจะต้องประกอบด้วยคุณลักษณะของวิศวกรผู้นั้นซึ่งพอจะแยกเป็นหัวข้อได้ดังนี้

1. ความเข้าใจในลักษณะการทำงานของโครงสร้าง
ในข้อนี้วิศวกรโครงสร้างต้องเข้าใจคุณสมบัติโครงสร้าง ( Structural Behaviour) เป็นอย่างดี คือพูดง่ายๆก็จะต้องเก่งวิชา STRUCTURE รู้จักวิธีที่จะคำนวณแรงต่างๆ และจะต้องคิดให้ลึกซึ้งไปอีกขั้นหนึ่งว่า เมื่อแรงออกมาอย่างนี้แล้ว โครงสร้างชนิดนี้มีจุดดีและจุดอ่อนที่ใดบ้าง และสามารถจะนำไปใช้ได้อย่างไร เช่นโครงสร้างที่เป็น TRUSS มีจุดดีที่สามารถทำให้ความลึกของโครงสร้างมาก ก็เหมาะที่จะนำไปใช้กับอาคารที่มีช่วงกว้างไม่มีเสารับ เช่น เหมาะสำหรับหลังคาโรงงาน หรือเหมาะสำหรับไปทำโครงสร้างของสะพานอีกอย่างหนึ่งคืออาคารสูงๆในกรุงเทพฯ ต้องออกแบบเป็น Concrete Frame แทบทั้งหมดเพราะ Concrete Frame สามารถช่วยรับแรงลมและยิ่งเมื่อคิดคำนวณรวมกับกำแพงต่างๆก็สามารถทำให้อาคารมีความแข็งแรงขึ้น และนอกจากนี้ Concrete Frame ยังทำการก่อสร้างได้ง่ายและถูกกว่าโครงสร้างชนิดอื่นๆ วิศวกรโครงสร้างที่ไม่เข้าใจคุณสมบัติของโครงสร้างเพียงพอ อาจจะเลือกใช้โครงสร้างชนิดที่ไม่เหมาะกับสภาพการณ์ และทำให้ราคาก่อสร้างสูงขึ้นโดยไม่มีความจำเป็นก็เห็นได้ง่ายๆว่า เมื่อวิศวกรผู้นั้นทำเช่นนี้เข้าสัก 2-3 ครั้ง ต่อไปก็คงไม่มีใครมาว่าจ้างให้ทำการคำนวณออกแบบอีก

2. ความเข้าใจถึงปัญหาและอุปสรรคต่างๆในการก่อสร้าง
ในข้อนี้วิศวกรโครงสร้างต้องเข้าใจถึงอุปสรรคในการก่อสร้าง และวิธีที่จะเข้าใจได้ดีที่สุดก็คือต้องทำงานอยู่ในงานสนามสักระยะหนึ่ง และในขณะที่อยู่ในงานสนามจะต้องหมั่นสังเกตและสอบถามถึงปัญหาอุปสรรคของการก่อสร้าง นำข้อมูลมาวิจัยเพื่อประกอบในการพิจารณาการคำนวณออกแบบเพื่อนำไปก่อสร้างในงานต่อๆไป ตัวอย่างที่เห็นได้ง่ายๆ ก็คือวิศวกร ไปคุมงานตอกเสาเข็มในบริเวณกรุงเทพมหานคร และหากมีโอกาสได้ทำการทดสอบการรับน้ำหนักของเสาเข็มก็จะทราบว่าในบริเวณ กทม. หากใช้เสาเข็มคอนกรีตยาว 21 เมตร ตอกถึงชั้นทรายเบื้องล่าง เสาจะรับน้ำหนักได้มาก และการทรุดตัวของเสาเข็มก็มีน้อย หากใช้เสาเข็มสั้นและตอกไม่ถึงชั้นทรายเสาเข็มลอยตัวอยู่แต่ในชั้นดินเหนียว เข็มจะรับน้ำหนักได้น้อยและมีการทรุดตัวมาก ถ้าวิศวกรผู้นั้นหมั่นสังเกต และนำข้อมูลมาใช้ประโยชน์ ก็จะมีข้อสรุปได้ข้อหนึ่งว่าในอาคารหลังเดียวกัน การจะใช้เสาเข็มก็ต้องใช้ชนิดเดียวกัน คือใช้เข็มยาวก็ใช้เข็มยาวทั้งหมด หรือถ้าใช้เข็มสั้นก็สั้นทั้งหมด ถ้าใช้ปนกันทั้งเข็มยาวและเข็มสั้นในอาคารหลังเดียวกันจะทำให้อาคารทรุดไม่เท่ากันและทำให้อาคารร้าวและเกือบจะกล่าวได้ว่าวิศวกรนั้นคงจะต้องเปลี่ยนอาชีพไปทำงานอย่างอื่นในไม่ช้า
ในข้อนี้สรุปได้ง่ายๆ ก็คือปัญหาทั้งหลายในการก่อสร้างวิศวกรต้องเข้าใจและต้องหมั่นจดจำนำมาใช้ให้เป็นประโยชน์ในการออกแบบให้มากที่สุด

3. ความเข้าใจความต้องการของเจ้าของ
ในข้อนี้อาจจะไม่เกี่ยวกับวิชาการเท่าใดนัก เพราะส่วนใหญ่เจ้าของก็ไม่มีความเข้าใจในวิชาวิศวกรรมโครงสร้าง แต่คงจะเกี่ยวกับมนุษย์สัมพันธ์และความเข้าใจและความเอาใจใส่ผู้จะมาว่าจ้างมากกว่า วิศวกรที่มีมนุษย์สัมพันธ์ดี เช่นสามารถทำงานร่วมกับทีมกับสถาปนิกได้ มีนิสัยดี หรือเข้าใจความต้องการของเจ้าของดีย่อมมีโอกาสที่จะได้รับงานมาทำมาก และเมื่อทำงานมากก็มีความชำนาญ มีโอกาสทำงานใหญ่ขึ้น และมีชื่อเสียงขึ้น
ผู้เขียนเคยได้รับงานคำนวณออกแบบอาคารหลังหนึ่งซึ่งสถาปนิกออกแบบหลังคาเป็นทรงไทย ซึ่งก็มีลักษณะเป็นทรงไทยทั่วๆไป คือหลังคาสูง ใช้กระเบื้องปูนแผ่นเล็กซึ่งหนัก เมื่อหลังคาสูง ก็รับแรงลมมาก ตัวโครงหลังคาก็จำเป็นจะต้องออกแบบอย่างแข็งแรงมาก ในกรณีเช่นนี้ผู้เขียนทดลองคำนวณแบบหยาบๆ คิดเทียบราคากับหลังคาชนิดธรรมดาๆทั่วไป ตัวเลขออกมาแสดงว่าหลังคาทรงไทยมีราคาแพงกว่าหลังคาธรรมดามาก ก็ต้องมีความจำเป็นแสดงตัวเลขให้เจ้าของดูเพื่อการตกลงใจเลือก เมื่อได้ทำเช่นนี้จะได้ประโยชน์หลายประการ เช่น เจ้าของเห็นถึงความเอาใจใส่ของผู้คำนวณออกแบบที่จะช่วยประหยัดเงินให้ ทำให้เจ้าของสามารถรู้ข้อมูลและตัดสินใจได้ในขณะออกแบบ และประการสำคัญก็คือ แสดงให้เห็นว่าผู้คำนวณให้ความสนใจกับงานชิ้นนี้ไม่ใช่สักแต่ว่าทำการคำนวณออกแบบเพื่อให้เสร็จและรับเงินแต่อย่างเดียว สำหรับในเรื่องนี้เจ้าของเปลี่ยนมาใช้หลังคาธรรมดาแทนหลังคาทรงไทย เพราะสามารถประหยัดเงินได้จำนวนมาก

4. ความเอาใจใส่ในการคำนวณออกแบบ
เมื่อวิศวกรโครงสร้างได้งานคำนวณมาทำแล้ว ความเอาใจใส่ในงานคำนวณออกแบบเป็นเรื่องที่สำคัญมาก ผู้เขียนขณะที่ทำงานอยู่ที่อเมริกาเคยได้ฟังผู้จัดการสำนักงานปรารภอยู่เสมอๆว่าเขาต้องการทำงานกับวิศวกรที่มีผลการเรียนปานกลาง (Grade C) แต่ทำงานดีเอาใจใส่ในการคำนวณมากกว่านักเรียนสมองชั้นเลิศ (Grade A) แต่ไม่สู้ให้ความเอาใจใส่กับการงานเท่าใด วิศวกรโครงสร้างจะต้องทำการคำนวณ ให้ละเอียดและขณะที่ออกแบบก็จะต้องตรวจสอบแรงต่างๆโดยละเอียด อย่าเป็นวิศวกรโครงสร้างชนิดที่ออกแบบบ้านทั้งหลังมีคานอยู่ 4 ตัว รากฐานเหมือนกันหมด เพราะถ้าขืนทำเช่นนี้ผู้ว่าจ้างจะหาว่าวิศวกรผู้นั้นชุ่ย ไม่ช่วยประหยัดเงิน และต่อไปก็ไม่มีคนนำงานมาให้ทำอีก

5. การถ่ายทอดงานคำนวณเป็นแบบก่อสร้างเพื่อนำไปก่อสร้าง
ในประเด็นนี้ วิศวกรโครงสร้างจะต้องเข้าใจแบบก่อสร้างโดยละเอียด และจะต้องเข้าใจวิธีจัดรูปแบบให้ง่ายเป็นระเบียบและสามารถเขียนเสนอรายละเอียดได้ทั้งหมด วิศวกรจะต้องเข้าใจว่าแบบใดที่ให้รายละเอียดมาก ปัญหาในระหว่างก่อสร้างก็มีน้อย ผู้รับเหมาก็เบี้ยวได้น้อยหรือไม่เปิดโอกาสให้ช่างผู้ควบคุมงานพลิกแพลงได้ สมัยผู้เขียนไปทำงานที่อเมริกาใหม่ๆ ถูกจับให้เขียนแบบอยู่หลายเดือน ถามหัวหน้าดู เขาก็บอกตรงๆว่า จบได้ปริญญามาก็ยังไม่สำคัญเท่าความเข้าใจในแบบก่อสร้าง ผู้เขียนก็เลยต้องนั่งเขียนแบบจนมีความชำนาญ และทำให้เล็งเห็นถึงความจำเป็นที่จะต้องประสานระหว่างผลการคำนวณกับเขียนแบบให้มีความรัดกุม และจะต้องตรวจสอบอย่างนี้ด้วย นอกจากนี้แบบทางสถาปัตยกรรมก็มีความสำคัญและเป็นความรอบคอบของวิศวกรโครงสร้างที่จะต้องตรวจแบบครั้งสุดท้ายว่า แบบทางสถาปัตยกรรม และทางวิศวกรรมสอดคล้องกันหรือไม่ ถ้าไม่สอดคล้องกันจะต้องรีบแก้ไขก่อนที่จะมีการก่อสร้าง
ทั้งหมดที่ได้เขียนมานี้เป็นเพียงเกร็ดย่อยๆหรือเครื่องชี้นำให้วิศวกรโครงสร้างใหม่ๆที่จะเริ่มปฏิบัติงานหากได้ปฏิบัติตามนี้ก็เชื่อว่าประสบผลสำเร็จ

หมายเหตุ :
บทความเรื่องวิศวกรโครงสร้างที่ดี โดย ดร.วีระ วีสกุล
นำเสนอโดย คุณ Komsan Boonnitichote