บริษัท เอสเอ็นพี โพส เท็นชั่น จำกัด

เป็นบริษัทที่ดำเนินการ ออกแบบ ,ประมาณราคา พร้อมผลิตและติดตั้งงานพื้น POST TENSION รวมถึงให้คำปรึกษาทางวิชาการ โดยวิศวกรและทีมงาน ที่มีความชำนาญและมีประสบการณ์ เพื่อตอบสนองความพึงพอใจของลูกค้า ด้วยคุณภาพที่ตรงตามเวลา
จดทะเบียนจัดตั้งบริษัทเมื่อวันที่ 18 มีนาคม 2556 ณ ปัจจุบันมีทุนจดทะเบียน 68,000,000 บาท เพื่อดำเนินธุรกิจหลักคือ ดำเนินการออกแบบ ,ประมาณราคา พร้อมผลิต และติดตั้งงานพื้น POST TENSION



เกร็ดความรู้ระบบพื้น Post Tension

เกร็ดความรู้ต่าง ๆ ของระบบพื้น Post Tension



เกร็ดความรู้ระบบพื้น POST TENSION

แรงเฉือนเจาะทะลุในพื้น Post tension ตอนที่ 1

พื้น Post tension เป็นพื้นไร้คานคอนกรีตชนิดหนึ่ง ซึ่งอาศัยพื้นคอนกรีตรับน้ำหนักบรรทุกแล้วถ่ายน้ำหนักลงเสาโดยตรง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องป้องกันการวิบัติในรูปแบบของแรงเฉือนเจาะทะลุ (Punching shear failure) ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นตัวควบคุมความหนาของพื้น หรือกำหนดความจำเป็นที่จะต้องเพิ่มหมวกหัวเสา (Column capital) หรือแป้นหัวเสา (Drop panel) การหาค่าแรงเฉือนเจาะทะลุที่เกิดขึ้นและกำลังการรับแรงเฉือนเจาะทะลุของพื้น จึงมีความจำเป็นที่จะต้องคำนวณอย่างถูกต้อง รายละเอียดที่เกี่ยวข้องกับแรงเฉือนเจาะทะลุในพื้น Post tension มีมาก ดังนั้นจึงได้แบ่งออกเป็นส่วนๆ โดยจะทยอยลงอย่างต่อเนื่องจนครบ

รูปแบบการวิบัติโดยทั่วไปของแรงเฉือนเจาะทะลุ จะมีลักษณะเป็นรอยร้าวรอบๆ เสา ดังรูป

(Punching shear failure in a test specimen at University of Waterloo, Ontario) โดยเมื่อเกิดการวิบัติ แรงเฉือนทะลุทำให้พื้นหลุดออกจากเสา โดยที่จะเหลือคอนกรีตเป็นกรวยที่หัวเสา
การวิบัติในลักษณะนี้ จะเกิดขึ้นโดยไม่มีการโก่งตัวเป็นสัญญาณเตือนเหมือนการวิบัติเนื่องจากแรงดัด ดังนั้นการออกแบบรับแรงเฉือนเจาะทะลุจึงมีความสำคัญเป็นอย่างมากในการออกแบบพื้นไร้คาน
โดยทั่วไปในการออกแบบพื้น Post tension จะกำหนดความหนาพื้นเริ่มต้นก่อน แล้วมาตรวจสอบแรงเฉือนเจาะทะลุว่าความหนาของพื้นที่กำหนดไว้สามารถรับแรงเฉือนเจาะทะลุได้หรือไม่ การหาแรงเฉือนเจาะทะลุที่เกิดขึ้นจริงจึงมีความสำคัญ นอกจากเกิดจากน้ำหนักบรรทุกในแนวดิ่งแล้ว ผลจาก Unbalanced moment และ ผลจากแรงกระทำด้านข้างของอาคาร (แรงลม, แผ่นดินไหว เป็นต้น) ทำให้ค่าแรงเฉือนเจาะทะลุสูงขึ้น เนื้อหาในส่วนนี้มีวิธีการคำนวณอยู่หลายขั้นตอน ในตอนที่ 1 จึงขอนำเสนอบทความการคำนวณหาค่าแรงเฉือนเจาะทะลุซึ่งอยู่ในไฟล์ที่ให้ Download ในช่วงท้าย
ในกรณีที่ความหนาพื้นที่กำหนดไว้สามารถออกแบบลวดอัดแรงรับแรงดัดได้ แต่ไม่สามารถรับแรงเฉือนเจาะทะลุได้ และการเพิ่มความหนาพื้นเฉพาะหัวเสาไม่ส่งผลอะไรกับงานสถาปัตยกรรมและงานระบบต่างๆ จะนิยมใช้ Column Capital ในการเพิ่มกำลังรับแรงเฉือนเจาะทะลุ โดย Column capital ที่ใช้โดยทั่วไป จะมีรูปร่างดังนี้
จากรูปจะเห็นว่าสามารถทำรูปแบบของ Column capital ได้หลายรูปแบบทั้ง การเพิ่มความหนาเป็นรูปแบบสี่เหลี่ยมตรงๆ ดังรูปที่ 1 การทำเป็นกรวยกลม ดังรูปที่ 2 และ การทำเป็นกรวยรูปปีรามิด ดังรูปที่ 3

ใน ACI318 มีข้อกำหนดลักษณะของ Column capital ไว้ในหัวข้อ 13.2.6 ดังนี้

โดยสามารถอธิบายเป็นรูปได้ดังรูปด้านล่าง
เมื่อต้องการเพิ่มเส้นรอบรูปรอบหน้าตัดวิกฤต, bo ที่ระยะ d/2 จากขอบเสา สามารถทำได้โดยเพิ่มความลึกเฉพาะบริเวณใกล้เสา โดยกำหนดให้มีระยะยื่นจากขอบเสาจะต้องมากกว่าระยะที่เพิ่มความหนาลงมา ดังรูป (a) หรือถ้าเพิ่มความหนาในลักษณะเป็นกรวย มุมจะต้องมากกว่า 45 องศา ตามรูป (b)

ส่วนในกรณีที่ความหนาของพื้นที่กำหนดมา ไม่สามารถรับแรงเฉือนเจาะทะลุและโมเมนต์ลบได้ สามารถทำลักษณะเดียวกับ Column capital ได้ แต่ต้องขยายระยะยื่นให้มากขึ้น เรียกว่าแป้นหัวเสา (Drop panel) โดยมีลักษณะดังรูป

โดยระยะยื่นจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของ ACI318 ข้อที่ 13.2.5

โดยสามารถอธิบายเป็นรูปได้ดังรูปด้านล่าง
เมื่อต้องการเพิ่มกำลังรับโมเมนต์ลบบริเวณหัวเสาและกำลังรับแรงเฉือนเจาะทะลุ สามารถใช้ drop panel ในการเพิ่มกำลังได้ โดยกำหนดให้ความยาวในแต่ละด้านของ drop panel ต้องไม่น้อยกว่า 1/6 ของความยาวของช่วงเสาด้านนั้นๆ (L/6) และจะต้องเพิ่มความหนาขึ้นไม่น้อยกว่า 0.25 เท่าของความหนาพื้นเดิม
ในกรณีที่แรงเฉือนเจาะทะลุที่เกิดขึ้นความหนาพื้นที่กำหนดมาไม่สามารถรับได้ แต่เราไม่ต้องการให้มี Drop panel หรือ Column capital เรายังสามารถทำได้โดยการเพิ่มกำลังรับแรงเฉือนเจาะทะลุให้กับพื้นโดยการเสริมเหล็ก ซึ่งมีรูปแบบการเสริมเหล็กตามที่ ACI318 กำหนดอยู่ 3 วิธีดังนี้

1. การเสริมเหล็กรับแรงเฉือนเจาะทะลุด้วยเหล็กเสริม (Shear reinforcement consisting of bars)


โดยสามารถอธิบายเป็นรูปได้ดังรูปด้านล่าง

2. การเสริมเหล็กรับแรงเฉือนเจาะทะลุด้วยเหล็กรูปพรรณ (Shear reinforcement consisting of steel I or C shaped sections, shearhead)


โดยสามารถอธิบายเป็นรูปได้ดังรูปด้านล่าง

3. การเสริมเหล็กรับแรงเฉือนเจาะทะลุด้วยเหล็กหัวหมุดเฉือน (Headed shear stud reinforcement, shear studs)


โดยสามารถอธิบายเป็นรูปได้ดังรูปด้านล่าง

"โดยรายละเอียดการติดตั้งและการคำนวณออกแบบของทั้งสามกรณีจะกล่าวถึงในครั้งต่อไป"




เอกสารอ้างอิง

1. ACI Committee 318; “Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-11) and Commentary”
2. M.E. Kamara, L.C. Novak; Notes on ACI 318-11 Building Code Requirements for Structural Concrete with Design Application
3. J.G. Macgregor, J.K. Wight ; “Reinforced concrete Mechanics and Design”6 Edition

เรียบเรียงโดย

ภาคภูมิ วานิชกมลนันท์ [วย. 1924]