การคำนวณหาค่าความแข็งแกร่งของดิน ในรูปของค่าสปริงยืดหยุ่นของฐานรากแบบตื้น

การคำนวณหาค่าความแข็งแกร่งของดิน ในรูปของค่าสปริงยืดหยุ่นของฐานรากแบบตื้น

สำหรับฐานรากประเภทนี้ตัวโครงสร้างของฐานรากเองนั้นจะมีความยืดหยุ่นตัว หรือ สามารถที่จะมีการเคลื่อนตัวได้

หากทำการผนวกเอาวิชาทางด้านวิศวกรรมฐานรากตื้นหรือ SHALLOW FOUNDATION ENGINEERING เข้ากันกับทฤษฎีของโครงสร้างหรือ THEORY OF STRUCTURES สามารถที่จะทำการแทนให้แรงปฏิกิริยา ณ จุดรองรับของฐานรากประเภทนี้อยู่ในรูปแบบของแรงลัพธ์ที่เกิดจากสปริงที่มีความยืดหยุ่นตัวหรือว่า ELASTIC SPRING ได้ ซึ่งแรงลัพธ์ของสปริงที่มีความยืดหยุ่นตัวนี้จะสามารถจำแนกออกได้เป็น 3 แรงหลักๆ ด้วยกันซึ่งได้แก่
1. แรงลัพธ์ที่อยู่ในรูปแบบของสปริงในแนวดิ่งที่ตั้งฉากกันกับจุดรองรับหรือ AXIAL FORCE-VERTICAL SPRING
2. แรงลัพธ์ที่อยู่ในรูปแบบของสปริงในแนวราบที่วางตัวขนานไปกับจุดรองรับหรือ AXIAL FORCE-HORIZONTAL SPRING
3. แรงลัพธ์ที่อยู่ในรูปแบบของสปริงที่จะดัดรอบตัวของจุดรองรับหรือ MOMENT FORCE-ROTATIONAL SPRING

การจะทำให้จุดรองรับมีพฤติกรรมที่สามารถรับแรงปฏิกิริยา ณ จุดรองรับได้ครบทั้ง 3 แรงข้างต้นได้หรือไม่ ขึ้นอยู่กับค่าความแข็งแกร่งหรือว่าค่า STIFFNESS ของจุดรองรับแต่ละตัว จะสามารถทำการแบ่งออกได้เป็น 4 ปัจจัยหลักๆ ว่าจะมีสภาพเป็นเช่นใด นั่นก็คือ
ปัจจัยที่ 1 ดินที่อยู่ใต้โครงสร้างฐานรากของเรานั้นจะต้องมีคุณสมบัติทางด้านความแข็งแรงต่อการรับน้ำหนักที่มากเพียงพอ
ปัจจัยที่ 2 การให้รายละเอียดของเหล็กเสริมภายในโครงสร้างฐานรากและตอม่อจะต้องมีความถูกต้องและมีปริมาณที่มากเพียงพอ
ปัจจัยที่ 3 ฐานรากของเรานั้นจะต้องมีขนาดของ ความหนา ของตัวฐานรากหรือว่าค่า T ที่มากเพียงพอ
ปัจจัยที่ 4 ฐานรากของเรานั้นจะต้องมีขนาดของ ความกว้าง ของตัวฐานรากหรือว่าค่า B ที่มากเพียงพอ

ซึ่งวิธีในการที่วิศวกรจะทำการตรวจสอบดูว่าปัจจัยทั้ง 4 นั้นเป็นอย่างไร มีความแตกต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับหลายๆ ปัจจัย เช่น เครื่องมือที่ใช้ในการทำงานออกแบบ ประสบการณ์ในงานออกแบบของวิศวกร มาตรฐานในงานออกแบบที่ยึดถือและนำมาใช้เป็นแนวทางในการออกแบบ เป็นต้น

ดังนั้นข้อแนะนำเวลาเลือกทำการจำลองจุดรองรับของโครงสร้างให้เป็นแบบใด ต้องทำการพิจารณาว่าสุดท้ายแล้วปัจจัยทั้ง 4 ข้างต้นนั้นมีสภาพเป็นอย่างไร เช่น หากเริ่มต้นทำการจำลองให้จุดรองรับของเรานั้นมีสปริงครบทั้ง 3 ตัว แต่ภายหลังจากขั้นตอนของการวิเคราะห์โครงสร้างเสร็จสิ้นลงไปแล้ว ทำการตรวจสอบดูพบว่า โครงสร้างฐานรากนั้นมีค่า T และ/หรือค่า B ที่น้อยจนเกินไป นั่นก็อาจทำให้ต้องทำการแก้ไขลักษณะของ BOUNDARY CONDITIONS ให้ถูกต้อง จากนั้นวนกลับไปทำการวิเคราะห์โครงสร้างใหม่อีกรอบหนึ่ง เพื่อดูว่าผลตอบสนองของโครงสร้างนั้นจะมีพฤติกรรมเป็นเช่นใด เช่น ค่าการกระจายตัวซ้ำของแรง หรือ FORCE RE-DISTRIBUTION ภายในชิ้นส่วนของโครงสร้าง ซึ่งจะรวมไปถึงจุดรองรับด้วยว่าเป็นเช่นใด เป็นต้น ทั้งนี้ก็เพื่อที่จะสามารถทำการออกแบบและกำหนดให้รายละเอียดต่างๆ ของโครงสร้างทุกๆ ส่วนนั้นมีความถูกต้อง ประหยัดและมีความปลอดภัยมากที่สุด