เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงหล่อสำเร็จ และ โปรแกรม + Spreadsheet ฟรีพร้อมวิธีการคำนวณ อ่าน 1,913

เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงหล่อสำเร็จ และ โปรแกรม + Spreadsheet ฟรีพร้อมวิธีการคำนวณ


 


เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงหล่อสำเร็จ และ โปรแกรม + Spreadsheet ฟรีพร้อมวิธีการคำนวณ

เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กอัดแรง (Prestressed Concrete Pile) (คอร.)

แต่เดิมเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็ก เป็นเสาเข็มหล่อในโรงงานที่นิยมกัน โดยต้องออกแบบเหล็กเสริมตามยาวให้เพียงพอ เพื่อรับโมเมนต์ดัด จากการเคลื่อนย้าย และการตอก แต่ปัจจุบันไม่นิยมมากนักแล้วเนื่องจากไม่ประหยัด และมีการแตกร้าวได้ง่าย มี loss ของการขนส่ง มีน้ำหนักมาก และการกองเก็บเสาเข็มมีการแตกร้าว นี่คือข้อเสียของเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็ก จึงทำให้เราหันมาใช้ เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงกันมากขึ้นเพื่อป้องกันปัญหาของการใช้เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กแบบเดิม

โดยข้อดีหลักของเสาเข็มคอนกรีตอัดแรงที่ดีกว่าเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กตรงที่สามารถทำให้ยาวกว่าโดยมีหน้าตัดเล็กกว่าได้ทำให้ผลกระทบจากการตอกเสาเข็มต่ออาคารบ้านเรือนในบริเวณใกล้เคียงโดยรอบลดน้อยลง ฯลฯ ด้วยเหตุนี้เราจึงนิยมใช้เข็มคอนกรีตอัดแรงแทนในปัจจุบัน

เสาเข็มคอนกรีตอัดแรง หรือ Prestressed Concrete Pile เป็นเสาเข็มที่อาศัยเทคนิคการดึงลวดรับแรงดึงแล้วเทคอนกรีตลงในแบบ เมื่อคอนกรีตแข็งจนได้กำลังจึงทำการตัดลวดรับแรงดึง จึงทำให้เกิดแรงอัดในเสาเข็ม เป็นขบวนการแบบ Pre-Tension ซึ่งช่วยลดปัญหาการแตกร้าวของเสาเข็มได้ดีกว่าแบบอื่นๆ โดยรูปแบบเสาเข็มประเภทนี้ที่นิยมนำไปใช้งานมาก

วิธีผลิตคอนกรีตอัดแรง

วิธีแบบ Pre-Tension วิธีนี้เรียกว่าการอัดแรงก่อน เป็นวิธีก่อสร้างคอนกรีตอัดแรงที่ใช้กันแพร่หลายในปัจจุบัน คอนกรีตอัดแรงชนิดดึงลวดเหล็กก่อน โดยมีหลักการง่ายๆว่าจะต้องมีแท่นซึ่งมีหัวแท่นที่แข็งแรงสองหัวอยู่ห่างกันพอสมควร ใช้ลวดเหล็กแรงดึงสูง เช่น PC Wire และ PC Strand ร้อยผ่านหัวแท่น แล้วใช้แม่แรงหรือแจ็คดึงลวดเหล็กให้ยึดออกด้วยแรงประมาณ 70-80% ของกำลังสูงสุดของลวดเหล็กกล้า และใช้อุปกรณ์จับยึดลวดไว้ เสร็จแล้วจึงเทคอนกรีต ลงในแบบให้หุ้มลวดเหล็กแรงดึงสูง หรือลวด PC Wire และ PC Strand ไว้เมื่อบ่มคอนกรีตจนมีกำลังความแข็งแรงประมาณ 70-80% ของกำลังความแข็งที่มีอายุ 28 วัน แล้วจึงตัดลวดเหล็กแรงดึงสูง หรือลวด PC Wire และ PC Strand ให้หลุดจากแท่น ลวดเหล็กกล้าซึ่งถูกดึงทิ้งไว้ก็จะพยายามหดตัวมาสู่สภาพเดิม แต่คอนกรีตที่จับยึดยึดลวดไว้ตลอดความยาวก็จะต้านทานการหดตัวของลวดเหล็ก ทำให้คอนกรีตถูกลวดเหล็กอัดไว้ด้วยแรงอัด ทำให้แข็งแรงและเป็นเสาเข็มคอนกรีตอัดแรงหล่อสำเร็จพร้อมใช้ทันที

เสาเข็มตอกส่วนใหญ่นิยมใช้เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงหล่อสำเร็จจากโรงงานเลย หรือ บางไซต์ขนาดใหญ่สามารถทำได้เองถ้ามีเครื่องมือ ซึ่งรายละเอียด คุณสมบัติ จะมีดังนี้

คุณสมบัติของวัสดุเสาเข็มคอนกรีตอัดแรง

เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงเป็นเสาเข็มที่ใช้กันแพร่หลายสำหรับอาคารพานิชย์และบ้านพักอาศัยทั่วไป เป็นเสาคอนกรีตที่ทำจากปูนซีเมนต์ชนิดแข็งตัวเร็วและโครงเหล็กภายในทำจากลวดเหล็กอัดแรงกำลังสูง กรรมวิธีที่ใช้ในการลงเสาเข็มจะเป็นการตอกกระแทกลงไปในดินโดยใช้ปั้นจั่นซึ่งเป็นกรรมวิธีที่ไม่ยุ่งยาก ซับซ้อนและประหยัดค่าใช้จ่ายคอนกรีตใช้คอนกรีตที่มีกำลังประลัยไม่ต่ำกว่า 350 ก.ก./ ซม.2 เมื่อทดลองด้วยก้อนคอนกรีต ทรงกระบอกขนาด ø 6" x 12" หรือไม่ต่ำกว่า 450 ก.ก./ซม2. เมื่อทดลองด้วยลูกบาศก์คอนกรีต ตัวอย่างขนาด 15 x 15 x 15 ซม. เมื่ออายุ 28 วัน ใช้ซีเมนต์ชนิดแข็งตัวเร็วซึ่งมีคุณสมบัติตามมาตรฐาน C150 Type III มีส่วนผสมไม่น้อยกว่า 400 กก.ต่อลูกบาศก์เมตร ของคอนกรีตลวด ลวดเหล็กอัดแรงกำลังสูง เป็นเหล็ก Single wire ชนิด Stress-reliveds Indented Type กำลังดึงประลัยสูงสุดของลวดเหล็กกำลังสูงไม่ต่ำกว่า 17,500 กก. ลวดเหล็กกำลังสูงสุดถูกเหยียบด้วยแรงไม่น้อยกว่า 70% ของกำลังประลัยสูงสุดเพื่อใช้เป็นกำลังอัดแรงในขั้นแรกเหล็กลูกตั้งใช้เหล็ก Structural Grade มีกำลังของจุดยืดหยุ่น ไม่ต่ำกว่า 2,300 กก./ซม. โดยมีเสาเข็มคอนกรีตอัดแรง 2 ขนาดหน้าตัดที่นิยมใช้กันคือ รูปสี่เหลี่ยมตัน และ รูปตัวไอ

เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงรูปสี่เหลี่ยมตัน (SQUARE PILES SPECIFICATION)

เสาเข็มหน้าตัดสี่เหลี่ยมตัน (หรือเสาเข็มเหลี่ยม) เป็นเสาเข็มที่ใช้กันแพร่หลายในประเทศ ที่มีพื้นที่แข็ง มีความสำคัญต่ออาคารหรือสิ่งปลูกสร้างมากที่สุด เนื่องจากเป็นสิ่งที่ถ่ายน้ำหนักอาคารลงสู่พื้นดิน ถ้าไม่มีเสาเข็ม สิ่งก่อสร้างมีแนวโน้มที่จะทรุดตัวสูงหากพื้นผิวดินไม่มีความสามารถรับน้ำหนักของสิ่งก่อสร้างได้ ดังนั้นเสาเข็มจึงทำหน้าที่รับน้ำหนักอาคารทั้งหลัง จากฐานรากแล้วถ่ายลงสู่ดินโดยอาศัยแรงเสียดทานระหว่างผิวของเสาเข็มกับดินและแรงต้านทานที่ปลายเข็มจากชั้นดินแข็ง ผลิตจากคอนกรีต อัดแรงเสริมด้วยลวดอัดแรง PC wire มีความแข็งแรงทนทานเป็นพิเศษ เนื่องจากสามารถรับน้ำหนักปลอดภัยได้มาก มีขนาดหน้าตัด และความยาวให้เลือกตามความต้องการ ส่วนความแข็งแรงมีความทนทานกว่า หากต้องติดตั้งในพื้นที่ที่มีการตอกจำนวนครั้งมากก่อนถึงระดับที่ต้องการ ซึ่งช่วยลดโอกาสเกิดความเสียหายลงได้ เสาเข็มเหลี่ยมจึงถูกนำไปใช้ในโครงการขนาดกลางถึงใหญ่ทั่วประเทศ กรรมวิธีที่ใช้ในการลงเสาเข็ม จะเป็นการตอกกระแทกลงไปในดินโดยใช้ปั้นจั่น ซึ่งเป็นกรรมวิธีที่ ไม่ยุ่งยาก ซับซ้อน และประหยัดค่าใช้จ่าย ส่วนขนาดและ ความยาวนั้นขึ้นอยู่กับวิศวกรผู้ออกแบบเป็นผู้กำหนด ให้เหมาะกับการรับน้ำหนักของสิ่งปลูกสร้างนั้น ๆ การใช้งาน เหมาะสำหรับงาน บ้านเรือน อาคาร โรงงาน และงานสะพาน งานรากฐาน ขนาดกลาง ไปจนถึง งานก่อสร้างขนาดใหญ่

เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงรูปตัวไอ (I) I-SHAPE PILES SPECIFICATION (นิยมกว่า)

เสาเข็มหน้าตัดรูปตัวไอ(หรือเสาเข็มไอ) เป็นผลิตภัณฑ์คอนกรีตสำเร็จรูป ประเภทเสาเข็มตัวไอ ผลิตจากคอนกรีตอัดแรง เสริมด้วยลวดอัดแรง Single wire มีความแข็งแรงทนทาน เป็นเสาเข็มที่ใช้กันแพร่หลายในกรุงเทพและปริมณฑล เป็นเสาคอนกรีตที่ทำจากปูนซีเมนต์ชนิดแข็งตัวเร็วและโครงเหล็กภายในทำจากลวดเหล็กอัดแรงกำลัง ข้อดีของเสาเข็มหน้าตัดตัวไออยู่ที่เส้นรอบรูปที่มากกว่าเสาเข็มเหลี่ยม ส่งผลให้เกิดแรงเสียดทานระหว่างผิวเสาเข็ม (Skin Friction) และดินได้มากกว่า จึงทำให้มีความสามารถในการรับน้ำหนักที่มากขึ้น หากติดตั้งในบริเวณที่เป็นชั้นดินตะกอน หรือดินเหนียว จึงนิยมใช้ในพื้นที่กรุงเทพฯและปริมณฑล รวมถึงราคาที่ถูกกว่าและน้ำหนักที่น้อยกว่าเสาเข็มหน้าตัดสี่เหลี่ยม นอกจากนี้ เสาเข็มรูปตัวไอยังได้รับความนิยมไปใช้ทำรั้ว ไปจนถึงเขื่อนป้องกันตลิ่งขนาดเล็ก โดยการใช้แผงคอนกรีตที่มีลักษณะเป็นแผ่นเสียบเข้าบริเวณร่องของตัวไอ อย่างไรก็ตามการทำงานของเสาเข็มรูปตัวไอจะต้องมีความพิถีพิถัน เนื่องจากเสาเข็มชนิดนี้อาจได้รับความเสียหายได้ง่ายขณะติดตั้งและขนย้ายเสาเข็ม เพราะเสาเข็มมีหน้าตัดน้อยและมีส่วนร่องปีกตัวไอที่ยื่นออกมาซึ่งเปราะบางกว่าปกติ สูง กรรมวิธีที่ใช้ในการลงเสาเข็ม จะเป็นการตอกกระแทกลงไปในดินโดยใช้ปั้นจั่น ซึ่งเป็นกรรมวิธีที่ ไม่ยุ่งยาก ซับซ้อน และประหยัดค่าใช้จ่าย ส่วนขนาดและ ความยาวนั้นขึ้นอยู่กับวิศวกรผู้ออกแบบเป็นผู้กำหนด ให้เหมาะกับการรับน้ำหนักของสิ่งปลูกสร้างนั้นๆ การใช้งาน สำหรับงานฐานราก อาคารพานิชย์ บ้านพักอาศัยทั่วไป รวมถึงรั้วและกำแพงกันดิน

เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงรูปตัวไอ คือ เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงชนิดตอกที่นิยมนำมาใช้ในการงานก่อสร้างรากฐานมากชนิดหนึ่ง (มากกว่าแบบสี่เหลี่ยมตัน) เนื่องจากเสาเข็มรูปตัวไอเป็นเสาเข็มที่มีพื้นที่รอบรูปมากกว่าเสาเข็มแบบอื่น จึงสามารถรองรับน้ำหนักได้สูง โดยเฉพาะในงานก่อสร้างบนพื้นที่ที่ชั้นดินข้างล่างเป็นชั้นดินเหนียวหรือชั้นดินตะกอน

เสาเข็มคอนกรีตอัดแรง ออกแบบเพื่อใช้เป็นส่วนหนึ่งของระบบโครงสร้างฐานราก กรณีใช้เป็นโครงสร้างประเภทอื่นโปรดปรึกษาวิศวกรออกแบบก่อนใช้งาน วิศวกรหรือช่างหรือผู้รับเหมาโปรดตรวจสอบความสามารถในการรับน้ำหนักของเสาเข็มคอนกรีตอัดแรงให้เหมาะสมกับการใช้งานจริงไว้ด้วย

และ ในมุมมองของเจ้าของงาน กรุณาตรวจเช็คความยาวและหน้าตัดเสาเข็มให้เรียบร้อยด้วย เพราะช่างหรือผู้รับเหมาะหน้างานบางคนลักไก่ เอาเสาเข็มคอนกรีตอัดแรง ความยาวไม่ถึงหรือหน้าตัดเล็กกว่ามาตอกให้ หรือ ตอกแล้วเข็มหักหรือตอกแล้วไม่ได้ Blowcount ซึ่งจะทำให้กำลังรับน้ำหนักเสาเข็มไม่เป็นไปตามที่วิศวกรออกแบบ

////////////////////////////////////////////
.
เว็บช่วยคำนวณออกแบบเสาเข็มคอนกรีตอัดแรงหล่อสำเร็จ (DRMK on Web)
https://engfanatic.tumcivil.com/DRMK/PC/PCPile/PCPile.html
.
Spreadsheets คำนวณ ออกแบบเสาเข็ม คอร. Prestress Pile Design
https://etraining.tumcivil.com/courses/free-spreadsheet/lectures/45720676
.
Spreadsheets ออกแบบ Prestressed Pile
https://etraining.tumcivil.com/courses/free-spreadsheet/lectures/45720682
.
////////////////////////////////////////////

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

ที่มา : DRMK FREE APP
       : หนังสือคู่มือการออกแบบคอนกรีตอัดแรง ดร.นเรศ พันธราธร
       : pstconcrete.com
       : เสาเข็มดอทเน็ต
       : siw.co.th
       : wongsanga.blogspot.com
       : cpac.co.th
       : Spreadsheets ใน tumcivil.com
       : บทความ ใน tumcivil.com


TumCivil.com Article and Media Section for Education

คะแนน:
ร่วมแสดงความคิดเห็น (Post Comment)