คู่มือการเสริมเหล็ก_rev03_chapter05

5บทท่ี พ้ นื ไรค้ าน (FLAT SLAB) แผ่นพ้ืนไรค้ านเป็ นรปู แบบการก่อสรา้ งท่ ีเป็ นท่ ีนิยมในปั จจบุ ัน มีท้ังท่ ีเป็ นแบบคอนกรีตเสริมเหล็ก และคอนกรีตอัดแรงท่ ีเรียกว่า Post-tension การวิบัติของอาคารท่ ีก่อสรา้ งดว้ ยระบบน้ีจะเกิดจากการเฉือนแบบ 2 ทางท่ ีเรียกวา่ การเฉือนทะลุ (PunchingShear) ซ่ ึงวิศวกรโครงสรา้ งท่ ีออกแบบอาคารเพ่ ือตา้ นแผ่นดินไหวตอ้ งทราบความสาํ คญัและใหร้ ายละเอียดเหลก็ เสรมิ เพ่ ือการป้ องกนั

สาํ นักงานกองทุนสนับสนุนการวิจยั | พ้ืนไรค้ าน___________________________________________________________________ ในการก่อสรา้ งประเภทพ้ ืนไรค้ าน ซึ่งเป็ นท่ีนิยมมากเนื่องจากสามารถลดความสงู ของช้นั อาคารลงได้ พ้ ืนไรค้ านเป็ นโครงสรา้ งแผ่นพ้ ืนซ่ึงวางต้งั อยบู่ นเสาโดยตรง โดยปราศจากคานรองรบั พ้ ืน สาํ หรบัจุดอ่อนของระบบโครงสรา้ งพ้ ืนไรค้ าน คือ การวิบตั ิโดย แรงเฉือนทะลุ (Punching Shear) ซึ่งเป็ นการวิบตั ิที่อาจนําไปสกู่ ารวิบตั ิแบบต่อเนื่อง แลว้ ทาํ ใหอ้ าคารท้งั หลงั พงั ถล่มได้5.1 การเสรมิ เหล็กเพอื่ ป้ องกนั การวิบตั แิ บบตอ่ เนื่องในแผ่นพ้ ืนไรค้ าน การวิบตั ิโดยแรงเฉือนทะลุ จะเกิดข้ ึนเม่ือเกิดแผ่นดินไหวที่รุนแรง ทาํ ใหเ้ กิดรอยรา้ วเป็ นวงรอบเสาท่ีบริเวณดา้ นบนของพ้ ืน บ่งบอกว่าพ้ ืนเร่ิมเจาะทะลุเสาแลว้ (ดูรูปท่ี 5.1 (ก)) การป้ องกนั มิใหพ้ ้ ืนเกิดการวิบตั ิแลว้ ตกลงไปกระแทกพ้ ืนที่อยู่ช้นั ถัดลงไปหรือเรียกว่าการวิบตั ิแบบต่อเน่ืองน้ัน ทาํ ไดโ้ ดยการวางเหล็กนอนทางดา้ นล่างของแผ่นพ้ ืนใหผ้ ่านแกนเสาท้งั สองทิศทางซึ่งทาํ หนา้ ท่ีเป็ นเหล็กห้ ิว (รูปท่ี5.1 (ข)) เพื่อใหเ้ หล็กนอนท่ีวางท้งั สองทิศทางน้ ีทาํ หนา้ ท่ีดึงพ้ ืนไมใ่ หต้ กลงไปกระแทกพ้ ืนชน้ั ล่าง รูปท่ี 5.1 (ก) การวิบตั ิแบบเฉือนทะลุ ในแผ่นพ้ ืนคอนกรีต (ที่มา : http://www.scielo.br และ https://nees.org) Page | 34 ค่มู ือวศิ วกร และชา่ งเทคนิค I บทที่ 5

The Thailand Research Fund | FLAT SLAB ___________________________________________________________________ รูปที่ 5.1(ข) รายละเอียดการเสริมเหล็กล่างผ่านแกนเสาท้ังสองทิศทาง5.2 การเสริมเหล็กปลอกเพ่อื ป้ องกนั การวิบตั เิ ฉือนทะลุ จากท่ีกล่าวมาขา้ งตน้ แรงเฉือนทะลุเป็ นจุดอ่อนที่สาํ คญั ในโครงสรา้ งแผ่นพ้ ืนไรค้ าน ในกรณีท่ีอยใู่ นข้นั ตอนการก่อสรา้ งสามารถเพ่ิมกาํ ลงั ตา้ นทานแรงเฉือนที่หวั เสาได้ โดยการใส่เหล็กปลอกในพ้ ืนโดยวางใหผ้ ่านแกนเสาในแต่ละทิศทาง5.3 การเสรมิ เหลก็ Shear Head ในปัจจุบนั น้ ีไดม้ ีการพฒั นาเทคโนโลยีการเสริมเหล็กรปู แบบใหมๆ่ เพื่อป้ องกนั การวบิ ตั ิเฉือนทะลุ ตวั อยา่ งเหล็กเสริมท่ีพฒั นาข้ ึนมารปู แบบหนึ่งคือ Shear Head ซึ่งมีลกั ษณะการใชง้ านคลา้ ยกบั การเสริมกาํ ลงั ดว้ ยเหล็กปลอก แต่การติดต้งั ถูกออกแบบมาใหส้ ามารถใชง้ านไดง้ า่ ยข้ ึนและมกี าํ ลงั ตา้ นทานแรงเฉือนเพิ่มมากข้ ึน ดงั แสดงในรูปที่ 5.2 บทท่ี 5 | โครงการเผยแพรค่ วามรงู้ านวจิ ยั เร่อื ง การออกแบบ ก่อสรา้ งและเสรมิ ความมนั่ คงอาคารบา้ นเรอื นฯ Page | 35

สาํ นักงานกองทุนสนับสนุนการวิจยั | พ้ืนไรค้ าน___________________________________________________________________ รูปที่ 5.2 การติดต้งั Shear head บริเวณหวั เสา (ท่ีมา: http://www.cortartec.net/documents/punching_shear_reinforcement.pdf)5.4 การเสรมิ แป้ นหวั เสาและการทาํ หมวกเสา การป้ องกนั การวิบตั ิเฉือนทะลุ สามารถทาํ ไดอ้ ีก 2 วธิ ีคือ 1) ทาํ แป้ นหวั เสา (Drop Panel) เป็ นการทาํ ใหพ้ ้ ืนหนาข้ ึนในบริเวณเสา ดงั รูปที่ 5.3 เมื่อ พ้ ืนมีความหนามากข้ ึน จะทาํ ใหก้ ารวิบตั ิเฉือนทะลุเกิดข้ ึนไดย้ ากหรืออาจไม่เกิดข้ ึนเลย แป้ นหวั เสาควรมขี นาดกวา้ งไมน่ อ้ ยกวา่ หน่ึงในสามของความยาวชว่ งเสาในทิศทางน้ันๆ และมีความหนาไม่น้อยกว่าหน่ึงในส่ีของความหนาพ้ ืน ดังแสดงในรูปท่ี 5.3 ในการ ก่อสรา้ งแป้ นหวั เสา จะหล่อคอนกรีตแป้ นหวั เสาพรอ้ มกบั พ้ ืน โดยไม่แยกเทคอนกรีต คนละคราวกนั 2) การทําหมวกเสา เป็ นการขยายขนาดปลายเสาด้านบนใหใ้ หญ่ข้ ึนซ่ึงทําให้พ้ ืนไม่ สามารถเจาะทะลุผ่านเสาลงมาไดเ้ ช่นเดียวกนั ดงั แสดงในรูปท่ี 5.4 Page | 36 ค่มู ือวศิ วกร และชา่ งเทคนิค I บทท่ี 5

The Thailand Research Fund | FLAT SLAB___________________________________________________________________ รูปท่ี 5.3 การทาํ แป้ นหวั เสาแปน� หัวเสา หมวกเสา h ไมน่ อ้ ยกว่า h/4 มากกว่า L/3 รูปที่ 5.4 ขนาดของแป้ นหวั เสาและหมวกเสา5.5 การเสริมเหล็กในแถบเสาของพ้ ืนไรค้ าน การเสริมเหล็กในพ้ ืนไรค้ านคอนกรีตเสริมเหล็ก ที่พิจารณาวา่ เป็ นสว่ นของโครงตา้ นแรงดดั รบัแรงสนั่ สะเทือนจากแผ่นดินไหว ตอ้ งเป็ นไปตามขอ้ กาํ หนดของ มยผ.1301-54 ดงั น้ ี 1) ปริมาณเหล็กเสริมท่ีคาํ นวณไดส้ าํ หรบั รบั โมเมนตด์ ดั ในแผ่นพ้ ืนท่ีถ่ายใหจ้ ุดรองรบั (Ms) หรือเสาจะตอ้ งวางอยใู่ นแถบเสาท้งั หมด 2) ปริมาณเหล็กเสริมสําหรับตา้ นทานสัดส่วนโมเมนต์ γfMs จะตอ้ งอยู่ภายในความกวา้ ง ประสิทธิผล (โดยความกวา้ งประสิทธิผลหมายถึง ความกวา้ งเสาบวก 3 เท่าของความหนา พ้ ืน ดงั รูปที่ 5.5 บทท่ี 5 | โครงการเผยแพรค่ วามรงู้ านวจิ ยั เร่อื ง การออกแบบ ก่อสรา้ งและเสรมิ ความมนั่ คงอาคารบา้ นเรอื นฯ Page | 37

สาํ นักงานกองทุนสนับสนุนการวิจยั | พ้ืนไรค้ าน___________________________________________________________________ 3) ปริมาณเหล็กเสริมไม่น้อยกว่าคร่ึงหนึ่งของเหล็กเสริมในแถบเสาบริเวณจุดรองรบั จะตอ้ ง วางอยภู่ ายในความกวา้ งประสิทธิผลของพ้ ืน 4) ปริมาณเหล็กเสริมไม่น้อยกว่า 1 ใน 4 ของเหล็กเสริมบนในแถบเสาบริเวณจุดรองรับ จะตอ้ งต่อเน่ืองตลอดความยาวช่วง และจะตอ้ งมีเหล็กเสริมบนไม่น้อยกว่า 2 เสน้ วางผ่าน แนวเสาในแต่ละทิศทาง ดงั รูปที่ 5.6 5) เหล็กเสริมล่างในแถบเสาท่ีมีความต่อเน่ืองจะตอ้ งมีปริมาณไม่น้อยกว่าหน่ึงในสามของ เหล็กเสริมบนในแถบเสาบริเวณจุดรองรบั ดงั รูปท่ี 5.6 ความกวา้ งประสิทธิผล แผ่นพน�ื ความหนา t เสา1.5t ความกว ้◌งาประส ิ◌ธท ิ◌ลผc21.5t 1.5t c1 1.5t รูปท่ี 5.5 นิยามของความกวา้ งประสิทธิผลPage | 38 ค่มู ือวศิ วกร และชา่ งเทคนิค I บทท่ี 5

The Thailand Research Fund | FLAT SLAB ___________________________________________________________________ รูปท่ี 5.6 การเสริมเหล็กในแถบเสาของพ้ ืนไรค้ าน5.6 การเสริมเหล็กในแถบกลางของพ้ นื ไรค้ าน การเสริมเหล็กในแถบกลางของพ้ ืนไรค้ านสองทางคอนกรีตเสริมเหล็ก ที่พิจารณาวา่ เป็ นส่วนของโครงสรา้ งตา้ นแรงดดั สนั่ สะเทือนจากแผ่นดินไหว ตอ้ งเป็ นไปตามขอ้ กาํ หนดของ มยผ.1301-54ดงั น้ ี 1) ปริมาณเหล็กเสริมไมน่ อ้ ยกวา่ ครึ่งหน่ึงของเหล็กเสริมล่างที่กึ่งกลางช่วงจะตอ้ งต่อเนื่อง และสามารถพฒั นาใหเ้ กิดกาํ ลงั ครากที่ขอบของจุดรองรบั ได้ ดงั รูปท่ี 5.7 2) ที่ขอบของแผ่นพ้ ืนที่ไมต่ ่อเนื่อง เหล็กเสริมบนและล่างที่จุดจะตอ้ งสามารถพฒั นากาํ ลงั ครากที่ขอบของจุดรองรบั ได้ ดงั รูปท่ี 5.7 บทท่ี 5 | โครงการเผยแพรค่ วามรงู้ านวจิ ยั เร่อื ง การออกแบบ ก่อสรา้ งและเสรมิ ความมนั่ คงอาคารบา้ นเรอื นฯ Page | 39

สาํ นักงานกองทุนสนับสนุนการวจิ ยั | พ้ืนไรค้ าน___________________________________________________________________ รูปท่ี 5.7 การเสริมเหล็กแผ่นพ้ ืนไรค้ านแถบกลาง Page | 40 ค่มู ือวศิ วกร และชา่ งเทคนิค I บทท่ี 5