เหล็กเสริมต้านทานการแตกร้าว อันเนื่องมาจากการหดตัว ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

วันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการโพสต์และแชร์ความรู้เกี่ยวกับเรื่อง ความรู้ทางด้านงานออกแบบที่เกี่ยวข้องกันกับการทำงานทางด้านวิศวกรรมโครงสร้างที่อยู่ เหนือพื้นดินขึ้นมา และ ใต้พื้นดินลงไป มาฝากเพื่อนๆ ทุกคนนะครับ

วันนี้ผมจะขออนุญาตมาทำการพูดถึงเรื่อง เหล็กเสริมต้านทานการแตกร้าวอันเนื่องมาจากการหดตัวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ซึ่งถือได้ว่าเป็นเหล็กเสริมประเภทหนึ่งที่เราจำเป็นต้องทำการพิจารณาให้ต้องทำการเสริมอยู่ในแผ่นพื้นชนิดวางตัวอยู่บนคานที่เป็น แผ่นพื้นทางเดียว และ แผ่นพื้นสองทาง ให้แก่เพื่อนๆ ทุกๆ คนได้รับทราบกันนะครับ

 

ก่อนอื่นผมจะขอเกริ่นเท้าความสักเล็กน้อยถึงเนื้อหาที่ผมเคยได้อธิบายไปก่อนหน้านี้สักเล็กน้อยนะครับ ตามปกตินั้นเหล็กเสริมในแผ่นพื้นมักจะถูกกำหนดในแบบวิศวกรรมโครงสร้างให้เป็น เหล็กตะแกรง และมีจำนวนอย่างน้อยเท่ากับ 1 ชั้น ที่บริเวณผิวด้านล่างของแผ่นพื้น หรือ สำหรับกรณีอื่นๆ ทั่วๆ ไปก็อาจจะ 2 ชั้น นั่นก็คือที่ผิวด้านบนและด้านล่างของแผ่นพื้น และก็จะทำการกำหนดในแบบให้ทราบในแบบวิศวกรรมโครงสร้างว่า ขนาดของเหล็กเสริม และ ระยะห่างของการวางตัวของเหล็กเสริมในแต่ละชั้นนั้นจะเท่ากับเท่าใด หรือ อาจจะมีรายละเอียดพิเศษอื่นๆ เป็นอย่างไรด้วยครับ

 

เอาละสำรับวันนี้ผมจะมาอธิบายถึงเหล็กเสริมต้านทานการแตกร้าวอันเนื่องมาจากการหดตัวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและตามที่ผมได้เรียนให้เพื่อนๆ ได้รับทราบไปในครั้งก่อนหน้านี้ว่า คอนกรีตจะเริ่มต้นเกิดการหดตัวเมื่อคอนกรีตเริ่มที่จะเกิดการเซ็ตตัว ซึ่งก็จะส่งผลทำให้เกิดหน่วยแรงดึงอันเนื่องมาจากการหดตัว หรือ SHRINKAGE STRESS นอกจากนั้นสำหรับโครงสร้างคอนกรีตที่ตั้งอยู่กลางแจ้งก็จะมีปัญหาในเรื่องของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของในช่วงเวลากลางวันและกลางคืนที่มีผลแตกต่างกันค่อนข้างมาก ก็อาจจะทำให้เกิดผลกระทบได้ในลักษณะเดียวกัน ทำให้วัสดุคอนกรีตซึ่งมีข้อด้อยในเรื่องของความอ่อนแอทางด้านกำลังรับแรงดึงอยู่แล้ว เมื่อเกิดหน่วยแรงจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและการหดตัวเหล่านี้ก็อาจจะทำให้เกิดปัญหาการแตกร้าวขึ้นได้ ซึ่งเราสามารถที่จะป้องกันได้โดยการเสริมเหล็กต้านทานการแตกร้าวนั่นเองครับ

 

โดยที่มาตรฐาน ACI ได้กำหนดไว้ว่าวิศวกรควรที่จะต้องมีการกำหนดให้มีการเสริมเหล็กกันร้าวดังกล่าวในทิศทางที่ตั้งฉากกับทิศทางของเหล็กเสริมหลัก โดยที่การกำหนดในเรื่องของปริมาณของเหล็กเสริมดังกล่าวให้ทำการพิจารณาจากเกรดหรือชั้นคุณภาพของเหล็กเสริมเป็นหลัก โดยที่กำหนดให้

 

ค่า Ast คือ ปริมาณของเหล็กเสริมกันร้าวที่ต้องใช้ในหนึ่งหน้าตัดที่ทำการพิจารณา

 

ค่า fy คือ ค่ากำลังดึงที่จุดครากของเหล็กเสริมที่ใช้เป็นเหล็กกันร้าวในโครงสร้างแผ่นพื้น

 

ค่า B คือ ความกว้างของแผ่นพื้น

 

ค่า T คือ ความหนาของแผ่นพื้น

 

สำหรับเหล็กเส้น แบบกลม หรือ ROUNDED BAR ที่มีค่า fy หรือ ค่ากำลังดึงที่จุดครากมากกว่าหรือเท่ากับ 2400 KSC หากเป็นเช่นนี้ ACI ได้กำหนดให้ทำการคำนวณหาปริมาณของเหล็กเสริมกันร้าวนี้จาก

 

Ast = 0.0025 x B x T

 

สำหรับเหล็กเส้น แบบข้ออ้อย หรือ DEFORMED BAR ที่มีค่า fy หรือ ค่ากำลังดึงที่จุดครากมากกว่าหรือเท่ากับ 2800 KSC หากเป็นเช่นนี้ ACI ได้กำหนดให้ทำการคำนวณหาปริมาณของเหล็กเสริมกันร้าวนี้จาก

 

Ast = 0.0020 x B x T

 

สำหรับเหล็กเส้น แบบข้ออ้อย หรือ DEFORMED BAR ที่มีค่า fy หรือ ค่ากำลังดึงที่จุดครากมากกว่าหรือเท่ากับ 4200 KSC หากเป็นเช่นนี้ ACI ได้กำหนดให้ทำการคำนวณหาปริมาณของเหล็กเสริมกันร้าวนี้จาก

 

Ast = 0.0018 x B x T

 

สำหรับเหล็กเส้น แบบข้ออ้อย หรือ DEFORMED BAR ที่มีค่า fy หรือ ค่ากำลังดึงที่จุดครากสูงกว่า 4200 KSC โดยที่ค่ากำลังดึงที่จุดครากที่วัดได้นี้เป็นการวัดที่หน่วยของค่าความเครียดเท่ากับร้อยละ 0.35 หากเป็นเช่นนี้ ACI ได้กำหนดให้ทำการคำนวณหาปริมาณของเหล็กเสริมกันร้าวนี้จาก

 

Ast = (0.0018 x 4200 / fy) x B x T

 

ทั้งนี้ ACI ยังได้ให้ข้อพิจารณาเพิ่มเติมไว้ด้วยว่าพอทำการคำนวณหาค่า Ast ได้ตามเงื่อนไขข้างต้นแล้วเสร็จ ก็ให้เรามาทำการคำนวณหา ระยะห่าง หรือ SPACING ของเหล็กเสริมที่จะวางตัวอยู่ในแผ่นพื้น โดยที่ระยะห่างของเหล็กเสริมนี้จะต้องมีค่าไม่มากกว่า 3 เท่าของความหนาของโครงสร้างพื้นนั้นๆ หรือระยะห่างนี้จะต้องมีค่าไม่เกิน 450 มม นะครับ

 

ในครั้งต่อไปผมจะขออนุญาตมาพูดถึงเจาะจงลงไปถึงเรื่อง เหล็กเสริมต้านทานต่อแรงดัดที่เกิดขึ้นในแผ่นพื้น ให้แก่เพื่อนๆ ทุกคนได้รับทราบกันนะครับ หากว่าเพื่อนๆ ท่านใดที่มีความสนใจในหัวข้อๆ นี้เป็นพิเศษก็สามารถที่จะติดตามรับชมบทความนี้ของผมได้ในสัปดาห์หน้าครับ

 

หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ

#ความรู้เกี่ยวกับการออกแบบโครงสร้างเหนือและใต้ดิน

#ความรู้เรื่องเหล็กเสริมต้านทานการแตกร้าวอันเนื่องมาจากการหดตัวที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในแผ่นพื้นชนิดวางตัวอยู่บนคานที่เป็นแผ่นพื้นทางเดียวและแผ่นพื้นสองทาง

ADMIN JAMES DEAN

---