https://www.youtube.com/channel/UCo0jcPjJ3hRL_bcqQU0-n6g

คู่มือวิศวกรรมฐานราก, Bukit Panjang (2026)

21/01/2023

"การหา moment ของเสาเข็มรับแรงด้านข้างจากการวัด deflection จริง"

ในทางทฤษฎี โมเมนต์ที่เกิดขึ้นในเสาเข็มสามารถคำนวณได้จากอนุพันธ์อันดับสองของ y = f(z) เมื่อ y คือ deflection และ z คือความลึกจากรูปที่ 1 แต่ปัญหาคือ deflection ที่วัดได้จากการติดตั้ง inclinometer ในเสาเข็มนั้นไม่ smooth เหมือนค่า deflection ที่คำนวณได้โดยทฤษฎี

การนำข้อมูล deflection มาคำนวณโมเมนต์ก็เพื่อตรวจสอบว่า เมื่อเสาเข็มรับแรงแล้วจะมีพฤติกรรมเป็นไปตามที่คำนวณไว้หรือไม่ ซึ่งสามารถทำได้หลายวิธี โดยในที่นี้จะพูดถึงเพียง 2 วิธีซึ่งสามารถทำได้ง่ายใน Excel คือ 1) วิธี Global 6th-order polynomial curve fitting และ 2) วิธี Piecewise quadratic curve fitting

วิธีแรกเป็นการฟิตข้อมูลทั้งหมดด้วย polynomial กำลังสูงแล้วจึงคำนวณโมเมนต์ ส่วนวิธีที่สองเป็นการคำนวณโมเมนต์ที่แต่ละจุดโดยอาศัยค่า deflection 3 ค่า (วิธี finite difference) แล้วจึงถัวเฉลี่ยโมเมนต์กับจุดต่อด้านบนและด้านล่างอีกทีเพื่อลดความแปรปรวนของข้อมูลลง

รูปที่ 2 แสดงข้อมูล deflection ตามความลึกของเสาเข็มทดสอบขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 เมตร รับแรงด้านข้างขนาด 90 ตันที่หัวเสาเข็มแบบ free head และคำนวณโมเมนต์ที่เกิดขึ้นด้วยวิธีที่ 1 และ 2 เพื่อมาเปรียบเทียบกับโมเมนต์ทางทฤษฎีที่คำนวณมาจากวิธี p-y curve

พบว่าในตัวอย่างนี้ วิธี piecewise quadratic สามารถ predict โมเมนต์ของเสาเข็มได้ใกล้เคียงทฤษฎีมากกว่า ในขณะที่วิธี global 6th-order polynomial เกิดจุดดัดกลับขึ้นที่ความลึก 1.5 เมตรใกล้หัวเสาเข็มซึ่งเป็นพฤติกรรมแบบ fixed-head ซึ่งไม่สอดคล้องกับเสาเข็มจริงที่โมเมนต์ควรเป็น 0 ที่หัวเสาเข็มอิสระ

สามารถศึกษาเพิ่มเติมได้ในหน้า 362 ของหนังสือฉบับปรับปรุงเพิ่มเติมครับ

#คู่มือวิศวกรรมฐานราก #วิศวกรรมฐานราก #ปฐพีกลศาสตร์ #วิศวกรรมปฐพี #เสาเข็ม

24/12/2022

"ตัวอย่างองค์ประกอบของระบบค้ำยัน"

โพสต์นี้เกี่ยวข้องกับเนื้อหาในบทที่ 9 ของหนังสือ แอดมินนำรูปจากหน้างานมาเป็นตัวอย่างให้ดูครับ

รูปประกอบไปด้วย กำแพง Secant Bored Pile หรือ SBP, Laced Strut, Waler คู่, Stiffener, Concrete Packing, Bracket, Shear Dowel, Strain Gauge, Load Cell, Utility Gap, Double King Post, Shear Studs, Horizontal Bracing, Jet Grouting, Sheet Pile แบบ Z, กำแพง Soldier Pile + Sheet Pile Lagging, กำแพง CBP, Diagonal Strut, Recharge Well และ Building Settlement Marker เป็นต้น
#คู่มือวิศวกรรมฐานราก #วิศวกรรมฐานราก #ปฐพีกลศาสตร์ #วิศวกรรมปฐพี #ค้ำยัน

24/09/2022

"ประโยชน์ของการทดสอบ Pressuremeter ในดิน"

การทดสอบด้วยเครื่องอัดความดันในรูดิน หรือ PMT นั้นใช้เพื่อหาสติฟเนสของดินเป็นหลัก สติฟเนสของดินแปรผันกับความเครียดที่เกิดขึ้นในดิน ในดินที่ไม่ถูกรบกวนจะมีค่าโมดูลัสเฉือนเท่ากับ Go และจะลดลงแปรผันกับความเครียดเฉือน ดังในรูปที่ 1 (หัวข้อ 1.11 ในหนังสือ)

แบบจำลองดินที่สามารถพิจารณาโมดูลัสของดินที่ความเครียดต่ำได้ ได้แก่แบบจำลอง Hardening Soil with Small-strain Stiffness หรือ HSS ใน Plaxis เป็นต้น การทดสอบด้วยเครื่อง PMT ดังในรูปที่ 2 จะช่วยให้สามารถหาโมดูลัสเฉือน G ของดินที่ค่าความเครียดเฉือนตั้งแต่ 0.05% ขึ้นไปได้ดังตัวอย่างในรูปที่ 4 ส่วนค่า Go นั้นไม่สามารถหาได้ด้วยการทดสอบ PMT

การใช้แบบจำลองดินทั่วไปอย่าง Mohr-Coulomb (MC) จึงควรป้อนค่าโมดูลัสของดินให้สอดคล้องกับสภาพความเครียดของปัญหา เช่นหากปัญหาที่พิจารณามีค่าความเครียดเฉือนเฉลี่ยประมาณ 1% ค่าโมดูลัสของดินตัวอย่างในรูปที่ 4 ก็จะเท่ากับ E = 2(1 + 0.3)20 = 52 MPa เป็นต้น

ย้อนกลับมารูปที่ 3 ค่าโมดูลัส E จากการทดสอบ PMT จะพิจารณาช่วง Reloading ตามจุดสีเขียวในรูป ทั้งนี้เนื่องจากดินในรูถูกรบกวนจากขั้นตอนการติดตั้งเครื่องมือ ทำให้โมดูลัสของดินช่วง Loading มีความไม่น่าเชื่อถือ โมดูลัสจากช่วง Reloading จะลดลงเมื่อความเครียดเพิ่มขึ้นสอดคล้องกับพฤติกรรมในรูปที่ 1

แอดมินจะพูดถึงการเชื่อมโยงผลทดสอบ PMT กับแบบจำลอง HSS ในโอกาสต่อไปครับ

#คู่มือวิศวกรรมฐานราก #วิศวกรรมฐานราก #ปฐพีกลศาสตร์

16/09/2022

การขุดดินลึกด้วย Shaft รูปถั่วลิสง และผลกระทบของการไม่ตัด Joints

Peanut Shaft หรือบ่อขุดรูปถั่วลิสงมีมาหลายปีแล้ว ข้อดีของ Peanut Shaft เมื่อเทียบกับ Shaft รูปสี่เหลี่ยมมีหลายข้อได้แก่ 1) ไม่ต้องใช้ค้ำยัน มีเพียงคานรอบและ Flying Beams จึงช่วยเพิ่มพื้นที่ในการทำงาน ประหยัดเงินและเวลา 2) แรงหลักที่เกิดขึ้นในระบบเป็น Compression เหมือนกรณีดาดอุโมงค์ 3) ไม่ต้องปรับปรุงดินใต้ระดับขุด หากกำแพงไดอะแฟรมมีความลึกเพียงพอ 4) การเสียรูปของ Shaft และ การทรุดตัวของดินหลังกำแพงมีน้อยมาก

การติดตั้งกำแพงไดอะแฟรมเป็นรูปถั่วลิสงดังรูปที่ 1 ต้องใช้หลาย Panels มาต่อกัน เหล็กเสริมในกำแพงไดอะแฟรมมีความต่อเนื่องในแนวดิ่ง แต่ระหว่าง Joints ของ Panels นั้นมีสภาพเป็นเหมือน Hinge ที่ไม่สามารถถ่ายโอนโมเมนต์ระหว่าง Panels ได้

รูปที่ 2 แสดงตัวอย่างการขุดดินลึกด้วย Peanut Shaft โดยใช้ Ring Beams + Flying Beams ทั้งหมด 4 ระดับ เพื่อใช้ Shaft นี้ในการดันหัวเจาะ TBM 4 หัว

รูปที่ 3 และ 4 เป็นการเปรียบเทียบ Hoop Force เมื่อไม่มีและมีการตัด Joints จะเห็นได้ว่า Contours ของ Forces ยังมีความคล้ายคลึงกันอยู่

รูปที่ 5 และ 6 เป็นการเปรียบเทียบโมเมนต์ดัดในแนวดิ่ง เมื่อไม่มีและมีการตัด Joints จะเห็นได้ว่า Contours ของ Forces ยังมีความคล้ายคลึงกันอยู่ และแสดงให้เห็นว่าแรงในระบบไม่ได้เป็น Pure Compression แต่มี Moment เกิดขึ้นด้วยแต่ไม่มาก

รูปที่ 7 และ 8 เป็นการเปรียบเทียบโมเมนต์ดัดในแนวนอน เมื่อไม่มีและมีการตัด Joints จะความต่างของ Contours ได้อย่างชัดเจน โดยกรณีไม่ตัด Joints เกิดการดัดตัวของกำแพงในแกนนอนสูงกว่ากรณีตัด Joints มาก

ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นว่าในปัญหาแบบ 3D นี้ จะพิจารณากำแพงไดอะแฟรมเป็น Slab ที่มีความต่อเนื่อง 2 ทิศทางไม่ได้ครับ

#คู่มือวิศวกรรมฐานราก #วิศวกรรมฐานราก #ปฐพีกลศาสตร์

11/09/2022

"กำลังหน้าตัดของเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็ก"

กำลังของเสาเข็มถูกควบคุมโดย Geotechnical Capacity และ Structural Capacity โดยในแง่ของ Structural Capacity แต่ละ Code ก็มีกฎเกณฑ์ที่แตกต่างกันออกไปบ้างในรายละเอียด แต่ในภาพรวมแอดมินมองว่าคล้ายกันมาก

ในการออกแบบ ท่านต้องกำหนดก่อนว่าจะใช้ Code อะไร และกำลังพิจารณาการออกแบบด้วย Serviceability Limit State (SLS) หรือ Ultimate Limit State (ULS) หากเป็น SLS แรงกระทำต่อเสาเข็มโดยทั่วไปจะอยู่ในรูป 1.0DL + 1.0LL ส่วน ULS แรงกระทำต่อเสาเข็มที่เพิ่มค่าแล้วจะอยู่ในรูป 1.4DL + 1.7LL กรณี ACI และ 1.35DL + 1.5LL กรณี Eurocode

ท่านอาจเคยได้ยินตัวเลข 0.33 0.25 0.29 มาบ้างในการออกแบบเสาเข็ม ตัวเลขพวกนี้มาจากไหน ในโพสต์นี้ แอดมินได้สรุปทั้งกรณี SLS และ ULS ทั้ง ACI และ Eurocode ทั้งสมการแบบย่อ และสมการรูปแบบเต็มไว้ให้ครับ

#คู่มือวิศวกรรมฐานราก #เสาเข็ม

24/04/2022

อย่าลืมเลือกตั้งกรรมการสภาวิศวกรสมัยที่ 8 นะครับ เลือกได้ถึงวันที่ 20 พฤษภาคม 2565 https://election.coe.or.th/

แอดมินไม่ได้มีส่วนได้ส่วนเสียกับการเลือกตั้งครั้งนี้แต่อย่างใด ทุกท่านเลือกได้ตามหลักการประชาธิปไตย

แอดมินเองสนับสนุนทีมนี้ครับ
#สภาวิศวกร

28/06/2021

“เหตุใดการหยุดก่อสร้างชั้นใต้ดินลึกจึงไม่ปลอดภัย และแนวทางที่ควรปฏิบัติ”

จากมาตรการปิดแคมป์ก่อสร้าง 30 วันเพื่อควบคุมการระบาดของโควิด-19 เริ่มตั้งแต่ 28 มิถุนายน 2564 หลายท่านมีการแสดงความคิดเห็นเรื่องความไม่ปลอดภัยเนื่องจากการหยุดก่อสร้าง แอดมินมีความเห็นตามนี้ครับ

งานขุดดินตื้นนั้นไม่เป็นปัญหา แต่งานขุดดินยิ่งลึกยิ่งมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้น สาเหตุหลักๆ คือ ยิ่งลึกความดันน้ำยิ่งสูง ชั้นดินกรุงเทพฯ เป็นชั้นดินเหนียวสลับชั้นทราย ดินเหนียวมีความทึบน้ำสูง น้ำไหลผ่านได้ช้ามาก ขณะที่ชั้นทรายอุ้มน้ำอยู่ในสภาพมีแรงดัน (confined aquifer) ในอดีต เพราะการสูบน้ำบาดาลมาใช้ ทำให้เส้นความดันน้ำตกลงไป (เช่นเส้นปี 2540 ในรูปที่ 1) เมื่อเทียบกับเส้นความดันน้ำสถิต งานขุดดินลึกในอดีตจึงได้ประโยชน์จากพฤติกรรมเช่นนี้

แต่ผลจากการควบคุมการสูบน้ำบาดาล ทำให้ระดับความดันน้ำที่เคยตกลงไปกลับสูงขึ้นมาเรื่อยๆ ระดับความดันน้ำในชั้นทรายจึงเพิ่มขึ้นเพื่อเทียบกับอดีต ดังนั้นเมื่อขุดดินลึกเข้าใกล้ชั้นทรายจนความหนาดินกดทับเหนือชั้นทราย (ค่า d) เหลือน้อย ก้นหลุมจะถูกดันขึ้นจนวิบัติ หากลองคำนวณดู (ดูบทที่ 9) จะพบว่างานขุดดินเพื่อสร้างชั้นใต้ดินลึกมากกว่า 4 ชั้นนั้นถือว่ามีความเสี่ยง (ขึ้นอยู่กับความหนาชั้นดินเหนียวและความลึกของชั้นทรายแต่ละไซต์งาน)

งานขุดบางโปรเจคลึกลงไปถึงชั้นทรายเสียด้วยซ้ำ น้ำจึงไหลเข้ามาได้ การบริหารจัดการน้ำใต้ดินจึงมีความสำคัญอย่างมาก เพื่อให้งานขุดมีเสถียรภาพ ตัวอย่างเช่นในรูปที่ 2 เป็นการต่อท่อลงไปถึงชั้น aquifer เพื่อลดแรงดันน้ำทั้งระหว่างขุดดิน และหลังจากหล่อแผ่นพื้นฐาน (base slab) แล้ว

หากต้องหยุดก่อสร้าง ทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องทั้งเจ้าของงาน ผู้รับเหมา วิศวกรออกแบบ และวิศวกรคุมงาน จะต้องหารือและทำ “เรื่องที่จำเป็น” ให้เกิดความปลอดภัยก่อนหยุดก่อสร้าง รวมถึงการเตรียมแผนสำรอง เช่น หากหล่อเสาเข็มอยู่ก็ต้องหล่อให้เสร็จ การถมดินกลับแม้ว่าจะขุดไปบ้างแล้ว การเทลีนปกคลุมหน้าดิน หรือหากติดตั้งค้ำยันอยู่ ก็ต้องติดตั้งค้ำยันระดับนั้นให้แล้วเสร็จ การลดความดันน้ำที่อาจต้องทำต่อไป เรื่องเหล่านี้วิศวกรออกแบบทราบดี

และถึงแม้ไซต์จะหยุดก่อสร้าง แต่บางกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย “ยังต้องดำเนินต่อไป” เช่น การไปตรวจหน้างานโดยวิศวกรที่รับผิดชอบ "การตรวจวัดค่าต่างๆ" เช่นการเคลื่อนตัวของกำแพง แรงในค้ำยัน ค่าความดันน้ำ การทรุดตัวของดินรอบงานขุด เพื่อให้แน่ใจว่าระบบค้ำยันยังมีเสถียรภาพดีอยู่ และ การสูบน้ำส่วนเกินออกจากบริเวณงานก่อสร้าง เป็นต้น

ยกตัวอย่างเช่น หากกำแพงเคลื่อนตัวผิดปกติ หรือความดันน้ำเกิดเพิ่มสูงขึ้นในระหว่างหยุดก่อสร้าง จะต้องรีบหาสาเหตุและแก้ไขให้ทันครับ

#คู่มือวิศวกรรมฐานราก #วิศวกรรมฐานราก #ปฐพีกลศาสตร์ #วิศวกรรมปฐพี

26/06/2021

"ตัวอย่างกำแพง sheet pile แบบมีสมอยึด"

การออกแบบกำแพง sheet pile แบบยื่น หรือ cantilever sheet pile wall นั้น แรงที่เกิดขึ้นใน sheet pile ไม่ใช่ปัจจัยควบคุมแต่กลับเป็น deflection ของกำแพงมากกว่า ในหลายๆ กรณีแม้จะเพิ่ม bending stiffness ของกำแพงให้สูงจนกำแพงดูใหญ่เทอะทะ ก็ยังควบคุม deflection ลำบาก โดยเฉพาะถ้าระยะยื่นสูงถึง 4 ถึง 6 เมตร

เช่นตัวอย่างในรูปที่ 3 กำแพง sheet pile ต้องรับแรงผลักจากดิน แรงผลักที่เกิดจากน้ำหนักจราจรสมทบ รวมทั้งแรงลมที่ปะทะแผงกั้นเสียงและถ่ายแรงมาสู่ footing ที่อยู่หลังกำแพง footing จึงไปดันกำแพงอีกที

หากวิเคราะห์แบบ cantilever พบว่า deflection เกินเกณฑ์ที่ยอมรับได้ ทั้งนี้เป็นเพราะชั้นดินสีเหลืองในรูปที่ 3 มีค่า SPT ค่อนข้างต่ำ ส่วนแรงเฉือนและโมเมนต์ดัดในกำแพงเกิดขึ้นค่อนข้างน้อย

ทางแก้ปัญหาหนึ่งที่มีประสิทธิผลคือใช้ tie rod หรือก้านดึงโยงไปด้านหลังดังในรูปที่ 1 ก้านดึงอย่างง่ายนี้ใช้เหล็กเส้นธรรมดาเชื่อมเข้ากับ sheet pile ดังรูปที่ 2 แล้วโยงไปเชื่อมกับ deadman หรือสมอบกที่อยู่หลังกำแพงห่างออกไป ดูรายละเอียดเพื่มเติมเรื่องการออกแบบสมอยึดในบทที่ 8

เพียงเท่านี้ deflection ของกำแพงจะลดลงอย่างมีประสิทธิผล prism ที่เห็นในรูปที่ 2 มีไว้ตรวจวัดการเคลื่อนตัวของกำแพงครับ

#คู่มือวิศวกรรมฐานราก #วิศวกรรมฐานราก #วิศวกรรมปฐพี #ปฐพีกลศาสตร์

29/05/2021

"หากำลังรับแรงเฉือนของดินเหนียว cu จากปริมาณน้ำในดิน"

กล่าวกันว่าวิศวกรปฐพีที่มีประสบการณ์มาก เพียงหยิบดินเหนียวหน้างานมาบี้ดูในมือก็พอทราบกำลังรับแรงเฉือนแบบไม่ระบายน้ำ หรือ cu ได้ ดินยิ่งอ่อนยิ่งมีปริมาณน้ำในดินมาก ดินแข็งมีปริมาณน้ำในดินน้อย

ปริมาณน้ำ (w) ในดินเหนียวมากหรือน้อย เป็นเรื่องสัมพัทธ์ ซึ่งต้องนำไปเทียบกับค่า Liquid Limit (LL) และ Plastic Limit (PL) ของดินนั้น หาก w ใกล้เคียง LL หรือมากกว่า ถือว่าอันตรายเพราะดินอ่อนมาก นิยามของ Liquidity Index แสดงไว้ในรูปที่ 1

บ่อยครั้งที่รายงานการทดสอบดินไม่มีผลทดสอบค่า cu ของดินเหนียวมาให้ (ปกติได้จากการทดสอบ UC, UU หรือ Vane Shear) ข้อมูล w, LL และ PL เป็นข้อมูลพื้นฐานที่หาได้ง่ายจากห้องปฏิบัติการ และสามารถนำมาประเมิน cu ด้วยวิธีเชิงประสบการณ์

รูปที่ 1 เมื่อใช้ความรู้เรื่อง Liquidity Index เราสามารถหาค่า cu ในแบบที่โครงสร้างเดิมของดินถูกทำลาย (ปั้นใหม่ หรือ remoulded) รวมทั้งหาค่า Sensitivity (S) ของดินเหนียวได้จากงานวิจัย เช่น Skempton & Northey

cu แบบปกติ (ก่อนปั้นใหม่) จะเท่ากับ Sensitivity คูณด้วย cu,remoulded ดังตัวอย่างในรูปที่ 2 cu นี้สามารถนำไปใช้ในการคำนวณปัญหาในงานฐานรากได้

ถ้าต้องการ conservative ให้ใช้กราฟเส้นล่างของรูปซ้าย หรือลดค่า Sensitivity ที่คำนวณได้จากรูปขวาลงครับ

#ปฐพีกลศาสตร์ #วิศวกรรมฐานราก #คู่มือวิศวกรรมฐานราก #วิศวกรรมปฐพี

22/05/2021

‘ประโยชน์ของ Embedded Beam ในการประเมินแนวโน้มความเสียหายของอาคารจากการเจาะอุโมงค์ลอดข้างใต้’

การจำลองเสาเข็มในโปรแกรม Plaxis 2D สมัยก่อนมักจะใช้ Plate Element หรือ Anchor Element ซึ่งมีข้อเสียคือ ไม่สามารถจำลองพฤติกรรมเสาเข็มได้สมจริงมากนัก และตั้งแต่ปี 2012 เป็นต้นมา Embedded Beam เริ่มมีให้ใช้ใน Plaxis 2D ทำให้สามารถวิเคราะห์การเสียรูป แรงแนวแกน แรงเฉือน และโมเมนต์ดัดในเสาเข็มได้สมจริงมากขึ้น

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโปรแกรม Plaxis 3D การจำลองเสาเข็มด้วย Embedded Beam จะช่วยประหยัดเวลาในการคำนวณได้มากกว่าการจำลองเสาเข็มเป็น Volume Element

รูปที่ 2 แสดง Inputs สำหรับ Embedded Beam สำหรับ Plaxis 3D และ 2D ผู้ใช้งานสามารถป้อน Skin Friction ตามความยาวของเสาเข็ม เช่นถ้า Unit Skin Friction ที่บริเวณหัวเสาเข็มเท่ากับ 20 kPa และเสาเข็มมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 เมตร Tskin จึงเท่ากับ 20 x 3.1416 x 1 = 63 kN/m ส่วน Fmax (หน่วย kN) เท่ากับ Unit End Bearing คูณด้วยพื้นที่หน้าตัดรับ Bearing ของเสาเข็ม

ในปัจจุบัน ความยาวและขนาดของเสาเข็มยังคงคำนวณมาจากวิธีสถิตศาสตร์ (ต้องเช็คการรับแรงด้านข้างด้วย) แล้วจึงนำคุณสมบัติของเสาเข็มมาป้อนลงในวิธี Finite Element ดังตัวอย่างในรูปที่ 1 ซึ่งเป็นการจำลองอาคารบนเสาเข็มด้วย Plaxis 2D โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อประเมินความเสียหายที่อาจเกิดต่ออาคารที่ตั้งอยู่เดิมนี้เมื่อมีโครงการจะเจาะอุโมงค์ลอดใต้อาคารดังกล่าว

ปัญหาลักษณะนี้เป็น Soil-Structure Interaction, Ground Loss ที่เกิดจากการเจาะอุโมงค์คู่ (ดูหนังสือบทที่ 13) ทำให้อาคารทรุดตัว ลำดับการเจาะอุโมงค์มีผลต่อ Pattern การทรุดตัวของเสาเข็มอาคาร Pattern การทรุดตัวอาจทำให้อาคารเกิดการแอ่นหรือโก่งก็ได้ (ดูหนังสือบทที่ 14)

การแอ่น (Sagging) หรือโก่งตัว (Hogging) ที่มากไปจะทำให้อาคารแตกร้าวเพราะความเครียดแรงดึง การโก่งมีอันตรายต่ออาคารมากกว่าการแอ่น วิศวกรปฐพีจึงมีหน้าที่ในการวิเคราะห์คาดการณ์ (Prediction) โอกาสเกิดความเสียหายต่ออาคารเพื่อช่วยวางแผนป้องกัน และ/หรือบรรเทาผลกระทบที่อาจจะเกิดขึ้น

ตัวอย่างนี้เป็นการเจาะอุโมงค์ลอดใต้อาคารบนเสาเข็ม ไว้แอดมินจะมาพูดถึงการใช้ Embedded Beam สำหรับอาคารที่อยู่ข้างๆ งานขุดดินลึก ในโอกาสต่อไปครับ

#วิศวกรรมฐานราก #คู่มือวิศวกรรมฐานราก #วิศวกรรมปฐพี #ปฐพีกลศาสตร์

06/03/2021

“Bearing Pressure ของฐานแผ่จมน้ำ”

ปัญหานี้เป็น Footing วางบนดินใต้ทะเลและมีเสายื่นโผล่ขึ้นมาเหนือน้ำ ตัว Footing มีขนาดใหญ่และมีน้ำหนักมาก (เมื่ออยู่เหนือน้ำ) เมื่อวางลงในน้ำแล้วจะต้องรับแรงปะทะด้านข้าง แรงปะทะด้านข้างทำให้ Footing มีโอกาสเกิด Sliding และ Overturning ได้ รวมทั้งทำให้ Bearing Pressure ใต้ฐานมีขนาดไม่สม่ำเสมอ

การวาง Footing ลงบนดินใต้ทะเล จะต้องลอกดินอ่อนที่ผิวทะเลออกและแทนที่ด้วยทรายบดอัดดังรูปที่ 1 น้ำหนักของ Footing ในน้ำจะน้อยกว่าบนบก รูปที่ 2 แสดงให้เห็นว่าแรงลัพธ์ 38000 kN ของ Bearing Pressure จะมีขนาดเท่ากับผลรวมของน้ำหนักเสาส่วนที่อยู่เหนือน้ำบวกกับน้ำหนักประสิทธิผลของเสาและ Footing ที่อยู่ใต้น้ำ

การคำนวณด้วยมือเมื่อเทียบกับแบบจำลอง FEM จะต้องได้ขนาดของแรงเท่ากัน (ดูตัวอย่างที่ 4.11P ของหนังสือฉบับปรับปรุง) จะมีแตกต่างกันในส่วนของ Bearing Pressure เพราะการคำนวณมือจะได้ Bearing Pressure สม่ำเสมอ ในขณะที่ Bearing Pressure ใน FEM ขึ้นอยู่กับ Stiffness ของ Footing, คุณสมบัติของดินใต้ฐาน และลักษณะการวาง Footing

เมื่อใส่แรงปะทะด้านข้าง (ขนาดส่วนใหญ่อยู่ในทิศทาง -x มีทิศทาง -y เล็กน้อย) Bearing Pressure กลายเป็นดังรูปที่ 3 แนวแรงลัพธ์ย้ายจากศูนย์กลาง Footing ในรูปที่ 2 มาอยู่ที่ (x, y) = (-4.2, -0.6) เกิด Stress Concentration ที่ขอบ Footing ด้านซ้าย รวมทั้งขอบ Footing ด้านขวามีการยกตัวขึ้นเล็กน้อย เช่นเดียวกัน Bearing Pressure จากการคำนวณมือจะเป็นเส้นตรงเอียง ในขณะที่ Bearing Pressure จาก FEM จะไม่เหมือนการคำนวณมือเสียทีเดียว

เมื่อคำนวณ Bearing Pressure ได้แล้ว ก็ไปตรวจสอบว่า Bearing Pressure นี้ไม่เกิน Bearing Capacity ของดินใต้ฐานซึ่งเป็น Submerged Soil ครับ

#คู่มือวิศวกรรมฐานราก #วิศวกรรมฐานราก #วิศวกรรมปฐพี #ปฐพีกลศาสตร์ #ฐานแผ่

27/02/2021

“การใช้ Sheet Pile ร่วมกับ H-Beam 2 รูปแบบที่ไม่เหมือนกัน”

รูปซ้ายเป็นการใช้ H-Beam เป็น Soldier Pile และใช้ Sheet Pile เป็น Lagging การติดตั้งจะไม่พร้อมกันโดยติดตั้ง Sheet Pile ก่อนแล้วตามด้วย Soldier Pile ดินจะผลัก Sheet Pile และถ่ายแรงสู่ Soldier Pile หากใช้ Sheet Pile ตัวยูชนิด III หรือ IV ซึ่งมีความกว้างต่อแผ่น 0.4 เมตร ระยะห่างระหว่าง Soldier Pile ก็จะเป็นไปได้ 2 แบบคือ 0.8 เมตร หรือ 1.6 เมตร แต่หากใช้ Sheet Pile ตัวยูชนิด V หรือ VI ซึ่งมีความกว้างต่อแผ่น 0.5 เมตร ระยะห่างระหว่าง Soldier Pile ก็จะเป็นไปได้ 2 แบบคือ 1.0 เมตร หรือ 2.0 เมตร

สังเกตว่าความกว้างของ Fl**ge ของ Soldier Pile จะต้องไม่มากไปกว่าความกว้างของฐานตัวยู

การออกแบบในรูปซ้ายมักจะสมมุติให้ Soldier Pile รับแรงดัด โดย Sheet Pile ทำหน้าที่เป็นเพียงม่านกันดินเท่านั้น เช่น H-Beam ขนาด 610 x 229 (web หนา 17 มม. Fl**ge หนา 31 มม.) จะมีค่า Bending Stiffness EI = 318,000 kN.m2 ต่อชิ้น โดยหากติดตั้งด้วยระยะห่าง 0.8 เมตร EI จะเท่ากับ 397,500 kN.m2/m และหากติดตั้งด้วยระยะห่าง 1.6 เมตร EI จะลดลงเหลือ 198,750 kN.m2/m

ในขณะที่รูปขวาเป็นการเชื่อม H-Beam เข้ากับ Sheet Pile รูปหมวก (Hat Type) ก่อนติดตั้งลงในดินหันด้าน Soldier Pile ให้รับแรงผลักของดิน กรณีนี้ Soldier Pile และ Sheet Pile จะถูกออกแบบให้รับแรงร่วมกัน และเนื่องจาก Hat Type มีความกว้างแต่ละชิ้น 0.9 เมตร ระยะห่างระหว่าง Soldier Pile ก็จะเป็นไปได้ 2 แบบคือ 0.9 เมตร หรือ 1.8 เมตร ตัวอย่างเช่นถ้าใช้ H-Beam ขนาด 600 x 250 (web หนา 16 มม. Fl**ge หนา 32 มม.) เชื่อมเข้ากับ Hat-Type 10H ด้วยระยะห่าง 0.9 เมตร EI จะเท่ากับ 647,800 kN.m2/m และหากระยะห่าง 1.8 เมตร EI จะลดลงเหลือ 334,400 kN.m2/m (Google sheet pile K007en)

ก็จะเห็นว่าลักษณะการติดตั้งที่ไม่เหมือนกันส่งผลต่อสมมุติฐานในการคำนวณและความสามารถในการรับแรงของกำแพงอย่างมาก ปัจจัยสำคัญคือ เชื่อมหรือไม่เชื่อม ครับ

#คู่มือวิศวกรรมฐานราก #วิศวกรรมฐานราก #วิศวกรรมปฐพี #ปฐพีกลศาสตร์

คู่มือวิศวกรรมฐานราก

21/01/2023

24/12/2022

24/09/2022

16/09/2022

11/09/2022

24/04/2022

28/06/2021

26/06/2021

29/05/2021

22/05/2021

06/03/2021

27/02/2021

Address

Website

Alerts

Contact The Business

Shortcuts

Share

Category