งานก่อสร้างเสา

หน่วยท่ี 4 งานก่ อสร้ างเสา อ.ปัญญาวุธ ช่วยคง แผนกช่างก่อสร้าง วทิ ยาลัยเทคนคิ สุราษฎร์ธานี

-1- งานกอ สรางเสา เสา (column) เปนสวนของโครงสรางอาคารที่ทําหนาทรี่ ับน้ําหนกั ตง้ั แตหลงั คา โครงหลังคา พ้นื และคาน รวมท้ังนา้ํ หนกั ของสิง่ ของที่วางอยูในอาคารท่ีถายน้ําหนกั ลงสพู น้ื คาน และเสาตามลําดับ เสามี รูปราง วงกลม สี่เหล่ียม ตามแตจะออกแบบ แตตองมีความมั่นคงแข็งแรงสามารถรับนํ้าหนักไดอยาง ปลอดภยั 1. ประเภทของเสา โดยทั่วไป มี 4 ประเภท 1.1 เสาไม (Timber column) สวนใหญทําจากไมเนื้อแข็ง เชน ไมสัก ไมแดง ไมพยุง เปนตน ซ่งึ ปจจบุ ันราคาแพงและหายาก เสาไมส ว นใหญต องตอ กบั เสาคอนกรตี เพื่อปองกันความชืน้ จากพนื้ ดนิ ภาพลกั ษณะของอาคารท่ีใชเ สาไม

-2- 1.2 เสาคอนกรีตเสริมเหล็ก (Reinforce concrete column) ทําจากคอนกรีตและเสรมิ เหล็กไว ภายในเพื่อเพม่ิ กําลังในการรบั แรงอัดและแรงดัด ซึ่งคอนกรีตจะรับแรงอัดไดด ีแตรบั แรงดึงหรอื แรงดดั ได ไมด ี จึงตอ งเสริมเหลก็ เขามาเพ่อื เพ่มิ ความสามารถในการรับแรงดัดหรือแรงดงึ เสาคอนกรตี เสรมิ เหล็ก มีหลายรูปแบบ เชน ส่ีเหลี่ยม วงกลม หรือรูปหลายเหลี่ยม และขนาดของหนาตัดเสาก็จะเพ่ิมข้ึนตาม น้ําหนกั ทรี่ ับ 1.3 เสาเหล็ก (Steel column) เปนเสาที่ทําจากเหล็กรูปพรรณลวนๆ หรือนําเหล็กแผนมา ประกอบกัน หรือทอเหล็กกลม เปนท่ีนิยมเพราะมีนํ้าหนักนอยกวา แตมีขอดวยคือทนความรอนไดไมดี เกิดการวิบัติไดงาย เชน อาคารเวิลดเทรดท่ีนิวยอรคถูกโจมตีโดยเคร่ืองบิน แลวเกิดเพลิงลุกไหม และ อาคารทรดุ ตวั ลงมาทงั้ อาคาร ภาพหนา ตดั ของเสาเหลก็ และหนา ตัดเสาเหลก็ ประกอบ 1.4 เสาเหลก็ ผสมคอนกรตี เปน เสาท่ีใชเ หลก็ รูปพรรณจากขอ 1.3 มาเทคอนกรตี ลงภายในอีกคร้ัง หรือเทคอนกรตี หมุ เพ่อื ใหสามารถรับนํ้าหนกั ไดมากข้นึ และสามารถทนไฟไดมากข้ึน 2. การตอเสาไม ในงานกอสรางเสาดวยไมจําเปนตองมีการตอเสา ไมวาจะเปนการตอกับเสาตอมอ คอนกรีตหรือตอกับเสาไมด วยกันเอง แตละแบบก็เพื่อใหเกดิ การยึดซอน และประกอบกันอยางแนนหนา แขง็ แรง มอี ุปกรณย ดึ ติดดว ยจาํ นวนทีพ่ อเพยี ง การตอเสาไมม ีอยูหลายวธิ ี ดงั ตอ ไปนี้ 2.1 การตอเสาชนิดบังใบ เปนการตอชนิดบังใบ แตระยะที่จะบากหนาคนละคร่ึงของความหนา ของขนาดเสา 4.5 D ซ่ึง D คือ ความหนาของเสา สวนระยะที่จะตองเจาะเพื่อรอยโบลทควรอยูใน ตาํ แหนงเฉยี งกนั โดยใหห า งจากจุดหวั ตอ ของทัง้ สองหวั ประมาณ ¾ D สวนระยะหางของการใสโบลทค วร หางกัน 2-3 D เปนตน การตอ วธิ ีนง้ี า ยใหค วามแขง็ แรงพอสมควร และบากรอยตอให สนิทเรยี บรอยไดงา ย กวาวิธีอน่ื จุดสําคญั หัวของไมท ่นี ํามาตอ กับหัวไมที่รบั จะตองชนกนั สนิทจึงจะรับกําลังกดไดด ีสําหรับหนา สว นท่บี ากดา นตอ ตรงกลางควรแนบกนั จะทําใหเ พ่มิ ความฝด เมื่อทําการรอยโบลท และขันนอตแลว

-3- แตควรใสแหวนรองทั้งสวนหัวและสวนขันนอตดวย เพื่อกันหัวโบลทและนอตครูดเส้ียนไมขาดระหวาง ขนั นอ ตใหแ นน ขอเสนอแนะก็คอื กอ นบากหัวไมควรปรับใสใ หเสามีขนาดเดียวกันเสยี กอนจงึ จะทําการขีด เสนเพ่อื บากแตงและการเจาะรโู บลททะลุทั้งหัวไปพรอมๆกนั ดอกสวา นควรโตกวาขนาดของโบลท 1/16 นิว้ เพอ่ื เวลารอ ยโบลทจ ะไดไมข าด เพราะไมท่เี จาะจะขยายตวั ออกมา เปนตน 2.2 การตอเสาชนิดบังใบเฉียง การตอวิธีนี้มีระยะการบากและรอนโบลทเชนเดียวกันกับวธิ ีแรก แตจะทํารอยบากไดยาก เพราะการจะบากเฉียง ทั้งเฉียงข้ึนและลงตอนปลายหัวไม ตองใชเลื่อยตัดเฉียง สวนที่จะบากในชวงกลางที่ตองใชเลื่อยเชนเดียวกัน การเลื่อยซอยไมที่ผานเฉียงตัดเส้ียนไมทําใหเล่ือยไม คอยตรง เลือ่ ยตอ งคม และชา งตองมีฝม อื พอสมควร เม่ือตอทาบกันและรอ ยโบลทขนั นอตเรียบรอย จะได ความแข็งแรงของการตอดีกวา วิธแี รก เพราะการซอนเฉียงกันจะไมแยกจากนั ไดงาย ในตอนปลายหวั เสาที่ มีความหนา 1/3 D สวนความหนาจากมุมเฉียงไปสุดความหนาของเสาอีก 2/3 D ทําเชนเดียวกันท้ัง รอยตอตอนบนและลาง ขอแนะนําควรทําอยางปราณีต เพราะหัวเสาที่มีขาดเล็กอาจฉีกจะทําใหเกิด บกพรอ งในการตอ เสาชนดิ นไี้ ด 2.3 การตอเสาชนดิ บงั ใบเฉียงหยกั การตอเสาวธิ ีน้เี พ่มิ ความมน่ั คงข้ึน เพราะการซอ นกันในชว งที่ ทําการหยักมีถึง 3 ตอน คือ ตอนปลายหัวเสาท้ังสองตนที่ตอกันกับหยักตอนกลางดวย จะเพิ่มการบังคับ หวั เสาใหเคล่ือนหลดุ ไดย ากข้ึน เม่อื ทําการรอ ยโบลทข ันนอตแลว หวั ไมจะกระชบั กนั ในรอยตอใหเ กิดความ ฝดท่ีผิวไมตอนสัมผัสกัน ฉะนั้นการตอจึงตองบากใหรอยตอนิ่งและทาบกันสนิท โดยการเล่ือยหัวเสาหัว หน่ึงใหไดรอยบากไวกอน จากน้ันก็นําไมแผนไมอัดทาบหัวเสาท่ีเลื่อยแลว และขีดไปตามรอยบากเฉียง จากนั้นก็นําแผนไมอัดท่ีวาดรอยตอไวมาซอยออกใหเปนแนวตามเสนที่ขีดนําแบบท่ีซอยไวน้ีมาทาบบน ดานของหัวเสาที่จะนํามาตอตามรอยบากท่ีจะตอกับหัวเสาที่ซอยแลวได ขีดเสนลงบนหัวเสาและทําการ เลอ่ื ยซอยตามเสน ที่ขดี การเลอื่ ยเฉยี งตอ งใชเลอื่ ยท่คี ม หลงั จากเล่ือยเปนรูปตามตอ งการทดลองทาบตอ ดู ถาเห็นวารอยตอยังไมส นิท อาจใชสวิ่ แตง รอยบาก จนกระท่ังทาบกันไดพอดี จึงนําประกบ และใชซ ีแค ลมบบี สว นรอยตอใหเ ขาทไ่ี วก อน ใชสวา นเจาะรูโบลทกอนรอยโบลทควรทากาวลาเทคใหทว่ั หนา ท่ีแนบ กัน แลวจึงนําสวนรอยตอและรอยโบลทขันนอตโดยใสแหวนท้ังสองดานท้ังสวนหัวโบลทและสวนนอต ขันนอ ตใหส ว นตอ กระชบั แนน ตึงมอื

-4- 2.4 การตอเสาชนิดบังใบเฉียงหยักชนิดสอดลิ่ม ลักษณะการบากกระทําเชนเดียวกับการตอเสา ชนิดบังใบเฉยี งหยกั แตส ว นรอยบากเฉยี งสว นกลางซ่ึงกวา งประมาณ 2 น้ิว หนา 1 น้ิว เวน ชองใหเปนรูไว เพ่ือนําลิ้มมาสอดเปนสองทาง ตามรูป ลิ่มเม่ือบากหัวไมไดท่ีและทากาวลาเทคแลว จะนําล่ิมตอกเขา ดานขางทั้งสองดานใหลิ่มสอดกันแนนอยูใ นรขู องลิ่ม จนรูสึกวาล่ิมจะสอดอัดเขาไปไมไดอีกแลว จะใชลิ่ว คอยๆ ตัดหัวลิ่มที่ยังยื่นออกจากผิวเสา ตัดใหเสมอผิว การสอดลิ้มน้ีจะเพิ่มการอัดตัวกันแนนและจะไม หลดุ จากกนั ได เม่ือทําการรอ ยโบลทแ ละขันนอ ตแลว ขอ สําคญั ทจ่ี ะตอ งเขยี นรอยตอใหไ ดลักษณะและการ ทําลม่ิ กค็ วรลาดล่มิ รับกนั ทัง้ สองลม่ิ อยา ใหลิม่ ชนั ทาํ ใหล่ิมหลุดออกไดง า ย เปนตน 2.5 การตอเสาชนิดบังใบรางล้ิน การตอเสาวิธีน้ีเหมาะสําหรับเสาท่ีจะตอกันมีขนาดใหญต้ังแต หนา 8X8 นิ้วขึ้นไป เพราะการบากเพ่ือรางล้ินจะมีเนื้อไมเพียงพอที่กระชับอัดกันใหเกิดความแข็งแรงได การเลื่อยหัวเสาจะกระทําไดงาย เพราะเปนแนวเล่ือยท่ีตรงแตสวนท่ีเปนรองฉากลงไป ควรนําสิ่วบากให พอดีกับรองหรือใหเล็กกวาเล็กนอ ย เจาะออกตามรอยท่ีขีดตามเสนดินสอท่ีขีดไว สําหรับการบากหัวเสา หวั แรกตองกระทาํ ใหเรียบรอ ยไดลักษณะ สว นหวั เสาอกี หัวหน่งึ ตอ งการเลอ่ื ยบากใหสอดตอกันอยางพอดี กต็ องทําแบบทาบตามวธิ กี ารในรปู ก็จะไดรอยบากทสี่ นิท การใสกส็ อดเขาทางดานขา ง อาจไมพ อดีเพราะ เสามีความกวางจะตอ งใชส ิว่ แตงจนเขา กนั ไดสนทิ เจาะรแู ลว รอ ยโบลทขนั นอต ไมควรลืมทากาวในรอยตอ กอนทุกคร้ังท่ีมีการตอ ขอควรระวงั ตองประณีตสําหรับการเล่ือยเดือยและรอ งล้ิน อยาใหไมแตกฉีกไดจ ะ ทําใหข าดความแขง็ แรงและความสวยงามของการตอเสาไปดวย

-5- 2.6 การตอเสาชนิดตอ ชนประกบั เหล็ก เมื่อไมม คี วามยาวจํากดั และเสามีขนาดเล็กเม่ือบาก แลวทําใหเสียกําลัง จึงตองตัดหัวเสา ใหไดฉากกับผิวตามยาว นําหัวเสาที่ตัดฉากแลวมาตอชนกัน ใหเนื้อ ไมสวนหัวสัมผัสกันตลอดหนา สําหรับเหล็กแผนท่ีส่ังตัดตามขนาดของเสา เชน 4,6,8 น้ิว สวนความยาว ของแผนเหล็กกําหนดไวไมนอยกวา 4D ถาเสาขนาด 6 น้ิว ความยาวของเหล็ก 15x4 = 60 ซม. สวน ความหนาของแผน เหลก็ ใชข นาด 3/16,1/4, 3/8 นว้ิ เหล็กทปี่ ระกบั ควรมีความกวางไมน อ ยกวาครง่ึ หน่ึง ของขนาดหนา ตดั เสา ถาจะประกับใหเ รียบรอยควรฝงเหล็กแผนน้ีใหจมเสมอผิวเสา ถาเหล็กแผนหนา ¼ น้วิ กเ จาะหรอื บากหนาเสาตามขนาดกวา งยาวของแผน เหล็กใหมคี วามลกึ ¼ น้ิว การเจาะเสาควรกระทํากอน ทดลองวางทาบเหล็กประกับกับหนาของเสาสว นท่ีตอ ขีดหัวบนและแนวลาง เพ่ือใหไดความยาวของแผน จากน้ันก็พิจารณาตําแหนง ท่ีจะเจาะรอยโบลท ควรใชหัวไมอยางนอ ย 2 ตัว ขนาดของโบลท Ø1/4 , 3/8 และ 1/2 นิ้ว สว นความยาวพจิ ารณาจากขนาดเสาแลวเพิม่ อีก 1/2 นวิ้ เชน เสาที่ตอหนากวาง 6 น้ิว ตองใชโบลทยาว 6 ½ น้ิว หรือ 7 นิ้ว ตองรองแหวนดวยท้ังดานหัวและดาน รองนอต ทาํ การเจาะหัวไมใ หทะลกุ อ นดว ยดอกสวานทใ่ี ชก บั ไม จากน้ันก็นาํ เหลก็ แผนทาบตามรอยเดิมที่

-6- ทดลองทาบเพียงหนาเดยี ว เอาดินสอปลายเหลก็ ขีดวงกลมตามรูเจาะ ใหติดเปนรอยกบั หนา แผนเหล็ก นาํ เหลก็ แผนไปเจาะ สว นเหล็กแผน อีกอนั หนึ่งก็ทาบอีกหนาหนึ่งและขีดไวนําไปเจาะ เชนเดยี วกันดว ยสวาน ไฟฟา และใชด อกสวานท่ีใชก ับการเจาะเหล็ก ทําการประกับเหล็กและทาํ การรอยโบลท ขนั นอตใหแน 3. เสาคอนกรีตเสริมเหล็ก การถายน้าํ หนักของโครงสรา ง ดงั แสดงในรปู โดยนาํ้ หนกั เรม่ิ ถายลงจากหลงั คาหรอื ดาดฟาสูเสา ชั้นบนสุด ซ่ึงมีคาน้ําหนักนอยเสาท่ีรองรับชั้น 2 (อยูระหวางชั้น1และช้ัน2 )รับน้ําหนักจากเสาตนบนสุด รวมกับนํ้าหนกั จากคานช้ัน2 และเสาจะรบั นาํ้ หนักเพ่ิมมากขน้ึ ตามจาํ นวนชั้นท่เี สาแบกรับนาํ้ หนกั เพิ่มข้ึน และในท่ีสุดนา้ํ หนกั ทง้ั หมดจะถูกถายลงสูฐานราก 3.1 พฤติกรรมของเสาเมื่อรบั น้ําหนกั เมื่อเสามีคุณสมบัติแบกรับนํ้าหนักในแนวด่ิงไดดี เมื่อเสา รับน้ําหนักหรือแรงจากดานขางซ่ึงถูกถายจากพ้ืนอาคาร แรงลม หรือแผนดินไหว ทําใหเกิดแรงอัด (Compression) ในดานที่รับนํ้าหนักในขณะเดียวกันดานตรงกันขามของเสาจะเกิดแรงดึง พฤติกรรม เหลานี้ทําใหตองมีการออกแบบขนาดของเสา และปริมาณเหล็กเสริมเพื่อรับแรงอัดและแรงดึงอยาง เพียงพอ คอนกรีตมีคุณสมบัติในการรับแรงอัดไดดี แตรับแรงดึงไดนอยมาก ดังนั้นในทางปฏิบัติจะไมน าํ เสามารับแรงดงึ เหลก็ แกนในเสาชวยเพิ่มความสามารถในการรับแรงอัด แรงดึง และโมเมนตด ดั ไดด ี ดังน้ัน การเสริมเหล็กจึงเปนสวนสําคัญในการรับแรงตางๆ ท่ีมากระทํา เชน แรงลม และแผนดินไหวไดดี นอกจากนก้ี ารเพิ่มจาํ นวนเหล็กแกนเสา ทาํ ใหสามารถลดขนาดพน้ื ทีห่ นาตักเสาใหเ ลก็ ลงได ความยาวของเสามผี ลตอการรบั นาํ้ หนัก เสาทม่ี ีความสงู มากหรอื มีรูปรางชะลูดมาก หมายถึง เสา ทม่ี ีอตั ราสว นของความยาว ตอ ระยะของดานแคบของหนา ตัดเสาหรือเสน ผา ศูนยกลางของเสากลม มีคา สูงกวา 15 : 1 เมื่อเสามีการรับน้ําหนักเพิ่มมากขึ้นที่หนาเสาท้ังสองดาน ในดานท่ีตรงกันขามกันมีทั้ง แรงอดั และแรงดึงเกิดขน้ึ ทําใหเกิดการโกง เดาะ และการโกง ตวั จะเพมิ่ ขึ้นตามนํา้ หนักทมี่ ากระทาํ เพ่ิมข้ึน จนกระท้งั เกิดการวิบตั ิ ในลกั ษณะโกงตวั แตกรา ว และหัก ในท่ีสดุ สาํ หรบั เสาทีม่ ลี กั ษณะส้นั การวบิ ัติเกิด ในลักษณะการยุบตัวลงมา เชนเดียวกับการทดสอบกดลูกปูนคอนกรีตในหองปฏิบัติการคอนกรีต ถา นํ้าหนักท่ีกดลงบนหัวเสาไมเ กนิ คา ทีว่ ศิ วกรกําหนดไว จะไมเ กดิ การวบิ ัติในท้ังสองลักษณะ

-7- จาการทดลองเม่ือเพ่ิมนาํ้ หนักเขาไปในเสาเร่ือยๆ จนถึงจุดวิบัติ หากเสามีเพียงแตเหล็กแกนเสา ไมมีเหล็กปลอกรัดรอบ เสาเกิดการวิบัติในลักษณะแตกระเบิด กอนการโกงตัว เมื่อเสามีเหล็กปลอกรัด รอบเหล็กแกนเสา เหล็กปลอกชวยตานทานการแตกของคอนกรีตภายในได เสาไมแตกระเบิด แตคอยๆ โกง ตวั จนกระทง่ั เกดิ การวิบัติในท่ีสดุ ดงั นนั้ การใสเหล็กปลอกจงึ ทําใหเสาสามารถรับนํ้าหนกั ไดมาก และมี ความปลอดภัยมากขึ้น 3.2 การกอสรา งเสาคอนกรีตเสริมเหลก็ 3.2.1 ตรวจสอบแบบวาเสามีขนาด ความยาว และเสริมเหลก็ อยา งไรจากแบบกอสรา ง 3.2.2 ผูกเหล็กเสริมแกนเสา และเหล็กปลอกใหไดตามแบบกอสรางระบุไวโดยที่เหล็กแกน เสาไมห นีศนู ย และการตอทาบเหลก็ แกนเสาจะตองเปนไปตามแบบกอ สรา งหรือมาตรฐาน ว.ส.ท. กําหนด 3.2.3 เมอื่ เสรมิ เหลก็ เสร็จเรียบรอยแลวจะทําการติดต้งั แบบหลอเสา โดยท่ีแบบหลออาจจะ เปนไม, เหลก็ หรอื แบบสําเร็จรปู อื่นๆ กไ็ ด โดยเสียบเหลก็ ที่แบบหลอหรอื เสยี บภายหลังถอดแบบหลอแต ตองอุดดวย grouting cementยาวออกจากเสาประมาณ 30-40 เซนติเมตร เพ่ือปองกันการราวเม่ือกอ ผนัง และจะตองเช็คระยะดง่ิ ทุกคร้งั เพื่อไมใหเ สามีขนาดผดิ ไปจากจากมาตรฐาน (ว.ส.ท. ยอมใหขนาดของ เสาคลาดเคลอ่ื นไปจากแบบในทางลบไมเ กนิ 6 มิลลเิ มตร และในทางบวกไมเกนิ 12 มิลลิเมตร) 3.2.4 ตดิ ตัง้ คา้ํ ยันแบบหลอเสาใหแข็งแรงสามารถรับแรงดนั คอนกรีตไดโ ดยไมแตก พรอมท่ี จะเทคอนกรีต 3.2.5 หาระดับเทคอนกรตี โดยเทียบจากระดับอางองิ ในกรณขี องเสาชัน้ 1 แตถา เปน เสาที่มี การกอ สรางพ้นื เสรจ็ แลวอาจเทียบระดับจากระดับพ้ืนได และราดน้ําแบบหลอใหชมุ เพ่อื ลดอณุ หภูมิและ การดดู นา้ํ จากคอนกรีต 3.2.6 เทปูนซีเมนตผสมกับทรายลงไปจํานวนหน่งึ กอน เพ่ือท่ีจะไปเคลือบผิวของแบบหลอ และเหล็กเสรมิ 3.2.7 เริ่มเทคอนกรีต โดยอาจใชวิธี เทจากถังปูน กระบะ (Buckets) เทผานทอผาใบ หรือ วิธีอื่นๆที่พิเศษยิ่งกวากรณีเสามีรูปรางเฉพาะทางก็ได โดยการเทควรใหมีการแยกตัวของคอนกรีตนอย ท่ีสุด หรอื ไมมเี ลยจะยิ่งดที ส่ี ุด 3.2.8 อาจหยดุ เทคอนกรีตท่รี ะดับตา่ํ กวา ทอ งคานประมาณ 2.5 -3.0 เซนตเิ มตร เพ่ือสะดวก ในการวางทองคาน 3.2.9 เมื่อคอนกรีตแข็งตัวแลว ประมาณ 1.5-2 วันก็สามารถถอดแบบขางเสาไดซึ่งอาจจะ เรว็ กวา กไ็ ดข้นึ อยูกับคอนกรตี ท่ใี ช และจะทาํ การบม คอนกรีตทนั ที