แรงบิดและผลของลำดับการก่อสร้างที่ต้องพิจารณา
[หมวด : การออกแบบโครงสร้าง]
เรียบเรียงโดย PPdesign
ในการออกแบบอาคารสูง ซึ่งมีการจัดวางฟังก์ชั่นการใช้งานอาคารในแต่ละชั้นที่หลากหลาย ทำให้หลายๆอาคารจำเป็นต้องจัดวางตำแหน่งเสาอาคารในแต่ละชั้นที่ไม่ตรงกันในแนวดิ่ง และหนึ่งในชิ้นส่วนโครงสร้างที่มีความสำคัญก็คือ transfer beam หรือคานซึ่งทำหน้าที่ในการรับน้ำหนักของเสาชั้นบนที่มีตำแหน่งไม่ตรงกับเสาชั้นล่างนั่นเอง
ในการออกแบบ transfer beam นอกเหนือไปจากแรงแผ่นดินไหวที่ต้องพิจารณาเพิ่มขึ้นแล้ว วิศวกรผู้ออกแบบมีความจําเป็นที่จะต้องออกแบบโดยพิจารณาถึงแรงบิดเนื่องจากโมเมนต์ดัดจากเสาด้านบนรอบแกนแนวยาวของ transfer beam รวมถึงแรงบิดเนื่องจากกรณีที่แรงในแนวดิ่งจากเสาด้านบนมีการเยื้องศูนย์ไปจากแนวแกนของคานด้วย โดยในการออกแบบต้องพิจารณาเหล็กปลอก (stirrup) ในคานให้เพียงพอต่อแรงทั้งหมดที่เกิดขึ้น เพื่อป้องกันการแตกร้าวของชิ้นส่วนโครงสร้างเมื่อมีการใช้งานอาคาร เพราะในการซ่อมแซมหรือเสริมกำลัง transfer beam เมื่อมีความเสียหายระหว่างใช้งานนั้น ถือเป็นเรื่องที่ยุ่งยากพอสมควรทีเดียว
ทั้งนี้ในการวิเคราะห์โครงสร้างเพื่อหาค่าแรงภายใน transfer beam จะต้องพิจารณาถึงลําดับการก่อสร้าง (construction sequence) ด้วย เพื่อพิจารณาผลของค่าความเค้นคงค้าง (residual stress) ที่เกิดขึ้นแล้วใน transfer beam ก่อนที่จะสร้างอาคารเสร็จทั้งหมดตามลำดับการก่อสร้างและถ่ายแรงจริง โดยในวิดีโอ CSI ETABS Watch & Learn ของบริษัท CSI ซึ่งเป็นผู้ผลิตโปรแกรมวิเคราะห์โครงสร้างชื่อดังอย่าง ETABS (https://www.youtube.com/watch?v=oi2rdht_pZY) ได้แสดงการเปรียบเทียบผลของการวิเคราะห์โครงสร้างอาคารที่มี transfer beam แบบที่คํานึงถึง construction sequence และไม่คํานึงถึงลําดับของการก่อสร้าง (conventional analysis) โดยพบว่าค่าการแอ่นตัวและโมเมนต์ดัดที่เกิดขึ้นใน transfer beam ในกรณีที่ทำการพิจารณาผลของ construction sequence นั้นมีค่ามากกว่าแบบที่ไม่พิจารณาผลของลำดับการก่อสร้างอย่างมีนัยสำคัญ
รูปภาพจาก : CSI ETABS Watch & Learn
รูปภาพจาก : CSI ETABS Watch & Learn
Comments