Author Archives: admin

2161 ความรู้พื้นฐานฐานราก ฐานราก (Footing) คืออะไร และทำหน้าที่อะไรในระบบโครงสร้างอาคาร? ฐานราก (Footing) ถือเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในงานวิศวกรรมโครงสร้างอาคาร เปรียบเสมือน “รากแก้ว” ที่แบกรับน้ำหนักของอาคารทั้งหลังเอาไว้ โดยมีรายละเอียดความรู้พื้นฐานและหน้าที่สำคัญดังนี้ครับ: 1. ฐานราก (Footing) คืออะไร? ฐานราก คือ โครงสร้างส่วนล่างสุดของอาคาร (Substructure) ที่ฝังอยู่ใต้ผิวดิน ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการรองรับน้ำหนักทั้งหมดของอาคารที่ถ่ายเทลงมาจากเสาตอม่อ เสาหลัก คาน และผนัง จากนั้นจะทำหน้าที่ถ่ายเทและกระจายน้ำหนักเหล่านั้นลงสู่ชั้นดินด้านล่างโดยตรง (กรณีฐานรากแผ่) หรือถ่ายเทน้ำหนักผ่านเสาเข็มลงไปสู่ชั้นดินแข็งดาน (กรณีฐานรากเสาเข็ม) อย่างปลอดภัย 2. ฐานรากทำหน้าที่อะไรในระบบโครงสร้างอาคาร? กระจายน้ำหนักมหาศาลลงสู่ดิน (Load Distribution): รับน้ำหนักบรรทุกถาวร (Dead Load) เช่น น้ำหนักคอนกรีต เหล็ก เสา คาน พื้น หลังคา ผนัง รวมกับน้ำหนักบรรทุกจร (Live Load) เช่น ผู้อยู่อาศัย เฟอร์นิเจอร์ ข้าวของเครื่องใช้ แล้วขยายพื้นที่หน้าตัดเพื่อกระจายแรงกดทับให้เจือจางลง […]

2160 การทดสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็ม (Pile Integrity Test) คืออะไร? การตรวจสอบรอยร้าวหรือความสมบูรณ์ของเสาเข็มหลังติดตั้ง การทดสอบความสมบูรณ์ของเสาเข็ม (Pile Integrity Test: PIT) คือ กระบวนการตรวจสอบคุณภาพทางกายภาพของเสาเข็มแบบไม่ทำลายโครงสร้าง (Non-Destructive Test: NDT) เนื่องจากเสาเข็มส่วนใหญ่จะถูกตอกหรือหล่อลงไปอยู่ใต้ผิวดิน ทำให้ไม่สามารถตรวจสอบสภาพความสมบูรณ์ภายนอก เช่น รอยแตกร้าว รอยคอด หรือความสม่ำเสมอของเนื้อคอนกรีตได้ด้วยตาเปล่า การทดสอบ PIT จึงเป็นวิธีที่วิศวกรนิยมใช้ในการประเมินความยาวของเสาเข็ม ตรวจสอบความสม่ำเสมอของหน้าตัด และค้นหาจุดบกพร่องที่อาจซ่อนอยู่ใต้ดิน เช่น รอยคอด รอยแยก รอยแตกร้าว หรือโพรงในเนื้อคอนกรีตหลังการติดตั้ง ทั้งนี้ การทดสอบความสมบูรณ์จะไม่บ่งบอกถึงกำลังการรับน้ำหนักบรรทุกของเสาเข็ม แต่จะบอกเฉพาะลักษณะทางกายภาพและความสมบูรณ์ของตัวเสาเข็มเท่านั้น (หากต้องการทราบกำลังการรับน้ำหนักจะต้องใช้วิธีทดสอบการรับน้ำหนัก เช่น Dynamic Load Test หรือ Static Load Test) 1. หลักการทำงานและขั้นตอนการทดสอบ PIT (Low Strain Integrity Test) หลักการทำงาน: อาศัยทฤษฎีการเดินทางของคลื่นความเค้น (Stress […]

2159 ความลึกของฐานราก (Depth of Foundation) คืออะไร? ระยะจากผิวดินถึงระดับฐานรากด้านล่าง ความลึกของฐานราก (Depth of Foundation หรือ (D_f)) คือ ระยะทางในแนวดิ่งที่วัดจากระดับผิวดินเดิม (หรือระดับดินแต่งแต่งหน้างาน) ลงไปจนถึงระดับล่างสุดของตัวฐานราก (ก้นฟุตติ้ง) ซึ่งถือเป็นหนึ่งในปัจจัยทางวิศวกรรมปฐพีที่สำคัญที่สุดในการออกแบบและก่อสร้างอาคารทุกประเภท ความสำคัญของความลึกของฐานรากทางวิศวกรรม การกำหนดความลึกของฐานรากอย่างถูกต้องและเหมาะสม มีผลโดยตรงต่อเสถียรภาพและความปลอดภัยของโครงสร้างอาคารทั้งหลัง โดยมีเหตุผลสำคัญดังนี้: การถ่ายน้ำหนักลงสู่ชั้นดินที่รับกำลังได้ดี: ดินบริเวณผิวดินชั้นบนมักเป็นดินร่วน ดินถมใหม่ หรือดินที่มีอินทรียวัตถุสูง ซึ่งรับน้ำหนักได้น้อย การขุดฝังฐานรากลึกลงไปจะช่วยให้ฐานรากวางอยู่บนชั้นดินเดิมที่มีความแน่นหนาและมีกำลังแบกทานปลอดภัย (Safe Bearing Capacity) เพียงพอ ป้องกันผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล: ดินเหนียวบริเวณผิวดินจะมีการหดตัวในฤดูแล้งและพองตัวเมื่อได้รับความชื้นในฤดูฝน การวางฐานรากให้มีความลึกพ้นจากเขตการเปลี่ยนแปลงความชื้นจะช่วยลดปัญหาฐานรากขยับตัวตามสภาพอากาศ ป้องกันการชะล้างและกัดเซาะหน้าดิน: หากวางฐานรากตื้นเกินไป น้ำฝนหรือน้ำไหลผ่านอาจกัดเซาะดินรอบฐานรากออกไป จนทำให้ฐานรากสูญเสียการรองรับและวิบัติได้ ข้อกำหนดตามกฎหมายควบคุมอาคาร: ตามกฎกระทรวง กำหนดฐานรากของอาคารและพื้นดินที่รองรับอาคาร พ.ศ. 2566 ระบุไว้ชัดเจนว่า ฐานรากแผ่ต้องมีความหนาไม่น้อยกว่า 0.20 เมตร และต้องฝังลึกจากระดับผิวดินถึงระดับต่ำสุดของฐานรากไม่น้อยกว่า 1.00 เมตร (เว้นแต่กรณีวางอยู่บนชั้นหินดานธรรมชาติที่ได้รับการยกเว้น) ความลึกฐานรากกับระบบเสาเข็มสปันไมโครไพล์ สำหรับพื้นที่ที่มีชั้นดินเหนียวอ่อนหนาตัว […]

2158 ความสามารถในการรับน้ำหนักของดิน (Bearing Capacity) คืออะไร? ขีดจำกัดสูงสุดที่ดินจะรับน้ำหนักโดยไม่พังทลาย ความสามารถในการรับน้ำหนักของดิน (Bearing Capacity) หรือ กำลังแบกทานของดินฐานราก คือ หน่วยแรงต้านทานสูงสุดที่ชั้นดินใต้ฐานรากสามารถรองรับน้ำหนักบรรทุกที่ถ่ายลงมาจากโครงสร้างอาคารส่วนบน (รวมถึงน้ำหนักตัวอาคาร น้ำหนักบรรทุกใช้งาน และน้ำหนักบรรทุกคงที่) ได้โดย ไม่เกิดการวิบัติจากการเฉือนพังทลายของดิน (Shear Failure) และ ไม่เกิดการทรุดตัวที่มากเกินไปจนเป็นอันตรายต่อโครงสร้าง 1. ประเภทของ Bearing Capacity ในทางวิศวกรรมฐานราก ในทางวิศวกรรมปฐพี การพิจารณากำลังรับน้ำหนักของดินจะแบ่งออกเป็น 2 ระดับสำคัญ ได้แก่: กำลังแบกทานประลัย (Ultimate Bearing Capacity – (q_{ult})): คือ ขีดจำกัดสูงสุดที่ดินจะรับน้ำหนักได้ก่อนที่เนื้อดินใต้ฐานรากจะเกิดการเคลื่อนตัวเฉือนพังทลายอย่างสิ้นเชิง ซึ่งเป็นสภาวะวิบัติที่ดินไม่สามารถรับแรงเพิ่มได้อีกแล้ว หน่วยแรงแบกทานที่ยอมให้ (Allowable Bearing Capacity – (q_{allow})): คือ ค่าหน่วยแรงต้านทานที่ชั้นดินสามารถรองรับได้อย่างปลอดภัยในการใช้งานจริง โดยคำนวณจากการนำค่ากำลังแบกทานประลัย ((q_{ult})) มาหารด้วย ส่วนปลอดภัย (Factor of […]

2157 ไมโครไพล์ (Micropile) / สปันไมโครไพล์ (Spun Micropile) คืออะไร? เสาเข็มขนาดเล็กที่ใช้ต่อเติมบ้านโดยไม่กระทบโครงสร้างเดิม ไมโครไพล์ (Micropile) และ สปันไมโครไพล์ (Spun Micropile) คือ เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงขนาดเล็กที่ถูกคิดค้นและออกแบบมาเพื่อแก้ไขข้อจำกัดงานก่อสร้างในพื้นที่จำกัด งานต่อเติมอาคาร และงานเสริมฐานรากแก้ปัญหาบ้านทรุดตัวโดยเฉพาะ โดยมีรายละเอียดและคุณสมบัติทางวิศวกรรมที่สำคัญดังนี้ครับ: 1. ไมโครไพล์ (Micropile) คืออะไร? ไมโครไพล์ คือ เสาเข็มคอนกรีตขนาดเล็กที่หล่อในแม่แบบสำเร็จรูป (เช่น เสาเข็มหน้าตัดรูปตัวไอ I-Shape) มีความยาวต่อท่อนมาตรฐานประมาณ 1.5 เมตร ออกแบบมาเพื่อให้สามารถเคลื่อนย้ายผ่านประตูบ้าน หรือซอยแคบเข้าสู่พื้นที่หน้างานจำกัดได้สะดวก โดยจะนำแต่ละท่อนมาต่อเชื่อมกันด้วยการเชื่อมไฟฟ้าเต็มรอบเพลทเหล็กแล้วตอกลึกลงไปในดิน 2. สปันไมโครไพล์ (Spun Micropile) คืออะไร? สปันไมโครไพล์ คือ นวัตกรรมเสาเข็มไมโครไพล์ระดับพรีเมียมที่ผ่านกระบวนการผลิตด้วย แรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางความเร็วสูง (Centrifugal Force / Spun) ในแบบหล่อหมุนจากเทคโนโลยีเยอรมนี คอนกรีตแกร่งกว่าเข็มทั่วไปถึง 10 เท่า: แรงเหวี่ยงปั่นคอนกรีตทำให้เนื้อปูนอัดแน่น ไร้โพรงอากาศ […]

2156 เสาเข็มเจาะ (Bored Pile) คืออะไร? เสาเข็มที่ทำโดยการเจาะดินออกแล้วเทคอนกรีตลงไปในหลุม เสาเข็มเจาะ (Bored Pile) คือ เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กชนิดหล่อในที่ (Cast-in-place Concrete Pile) ที่ก่อสร้างโดยการใช้เครื่องจักรหรือเครื่องมือขุดเจาะดินลงไปใต้ผิวดินจนได้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและความลึกตามที่วิศวกรโครงสร้างกำหนด จากนั้นจึงหย่อนโครงเหล็กเสริม (Reinforcement Cage) ลงไปในหลุม แล้วทำการเทคอนกรีตหล่อสดลงไปแทนที่ดินที่ขุดขึ้นมา เพื่อหล่อเป็นเสาเข็มทรงกลมสำหรับรับและถ่ายเทน้ำหนักอาคารลงสู่ชั้นดินด้านล่าง 1. ระบบการทำงานของเสาเข็มเจาะ งานเสาเข็มเจาะแบ่งออกเป็น 2 ระบบหลักตามสภาพชั้นดิน ความลึก และลักษณะหน้างาน: ระบบเจาะแห้ง (Dry Process): นิยมใช้กับงานบ้านพักอาศัย อาคารพาณิชย์ หรือโครงสร้างขนาดกลางถึงขนาดเล็กที่มีความลึกไม่มาก (โดยทั่วไปไม่เกิน 20–25 เมตร) ใช้วิธีตอกปลอกเหล็กชั่วคราว (Casing) ลงไปก่อนในชั้นดินอ่อนด้านบนเพื่อป้องกันผนังหลุมพัง จากนั้นใช้สว่านหมุน (Auger) หรือกระบอกเก็บดินขุดเจาะดินขึ้นมา เมื่อเจาะถึงความลึกชั้นดินแข็งตามต้องการแล้ว จึงหย่อนเหล็กเสริม เทคอนกรีต และค่อยๆ ถอนปลอกเหล็กออก เครื่องมือที่นิยมใช้มีทั้ง เครื่องเจาะสามขา (Tripod Rig) สำหรับพื้นที่แคบหรือเข้าทำงานง่าย และ เครื่องเจาะระบบสว่านหมุน […]

2155 เสาเข็มตอก (Driven Pile) คืออะไร? เสาเข็มที่ติดตั้งด้วยการใช้ปั้นจั่นตกระแทก เสาเข็มตอก (Driven Pile) คืออะไร? เสาเข็มตอก (Driven Pile) คือ เสาเข็มสำเร็จรูปที่ผลิตหล่อขึ้นรูปมาจากโรงงาน (ส่วนใหญ่เป็นคอนกรีตอัดแรง หรือเหล็ก) แล้วนำมาติดตั้งยังหน้างานก่อสร้างโดยการใช้เครื่องจักรหรือ ปั้นจั่น (Pile Driver / Hammer) ในการตอกกระแทกลงไปในดินโดยตรง จนกระทั่งปลายเสาเข็มหยั่งลงถึงระดับชั้นดินแข็งดาน (Hard Strata) หรือได้เกณฑ์กำลังรับน้ำหนักบรรทุกปลอดภัยตามที่วิศวกรโครงสร้างออกแบบไว้ ลักษณะเด่นและกลไกการรับน้ำหนักของเสาเข็มตอก กลไกการถ่ายเทแรง: เสาเข็มตอกรับน้ำหนักโครงสร้างผ่าน 2 ส่วนหลัก คือ แรงต้านที่ปลายเสาเข็ม (End Bearing) ซึ่งถ่ายลงสู่ชั้นดินแข็งดานโดยตรง และ แรงเสียดทานระหว่างผิวเสาเข็มกับดินรอบข้าง (Skin Friction) การอัดแน่นของชั้นดิน: ในขณะที่ตอกเสาเข็มลงไป เนื้อเสาเข็มจะไปแทนที่และอัดชั้นดินรอบข้างให้มีความแน่นหนาเพิ่มขึ้น ช่วยเพิ่มเสถียรภาพในการเกาะยึดของชั้นดิน ประเภทหน้าตัดที่นิยมใช้ทั่วไป: เสาเข็มรูปตัวไอ (I-Pile): นิยมใช้กับงานสร้างบ้านพักอาศัย รั้ว หรืออาคารทั่วไป เสาเข็มสี่เหลี่ยมตัน (Square Pile): […]

2154 คานคอดิน (Ground Beam) คืออะไร? คานที่อยู่ระดับพื้นดินเชื่อมฐานรากแต่ละตัวเข้าด้วยกัน คานคอดิน (Ground Beam หรือ Grade Beam) คือ โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กชั้นล่างสุดของอาคารที่วางตัวอยู่ในระดับผิวดินหรือสูงกว่าผิวดินเล็กน้อย ทำหน้าที่สำคัญในการ เชื่อมยึดรัดฐานรากและเสาตอม่อทุกต้นเข้าด้วยกัน พร้อมทั้งรับน้ำหนักจากผนังบ้าน พื้นชั้นล่าง และน้ำหนักบรรทุกต่างๆ แล้วถ่ายเทลงสู่เสาตอม่อและฐานรากอย่างมั่นคงเป็นระบบ 1. หน้าที่และประโยชน์สำคัญของคานคอดิน คานคอดินถือเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของโครงสร้างส่วนล่าง (Substructure) โดยมีบทบาทสำคัญทางวิศวกรรมดังนี้: รับและถ่ายเทน้ำหนักบรรทุก: ทำหน้าที่แบกรับน้ำหนักของผนังก่ออิฐ พื้นบ้านชั้นล่าง เฟอร์นิเจอร์ และผู้อยู่อาศัย แล้วกระจายน้ำหนักลงสู่เสาตอม่อ ฟุตติ้ง และเสาเข็ม เพื่อป้องกันไม่ให้โครงสร้างเกิดการแตกร้าว ยึดรัดโครงสร้างฐานราก: ช่วยผูกยึดฐานรากหรือเสาตอม่อแต่ละจุดเข้าไว้ด้วยกันเป็นผืนเดียว ช่วยลดและชะลอปัญหา การทรุดตัวไม่เท่ากัน (Differential Settlement) ของตัวบ้าน รวมถึงป้องกันการบิดตัวของโครงสร้างเมื่อเกิดแรงกระทำด้านข้าง ยกระดับตัวบ้านและป้องกันความชื้น: ช่วยยกเฟรมโครงสร้างชั้นล่างให้สูงพ้นจากระดับผิวดิน ป้องกันความชื้นและน้ำใต้ดินซึมผ่านขึ้นมาทำลายโครงสร้าง ผนังบ้าน หรือวัสดุปูพื้น 2. รูปแบบการติดตั้งคานคอดิน การก่อสร้างคานคอดินโดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 2 รูปแบบตามการออกแบบทางวิศวกรรมและสภาพพื้นที่: คานคอดินแบบวางบนดิน (Beam on […]

2153 การทรุดตัวไม่เท่ากัน (Differential Settlement) คืออะไร? การที่อาคารยุบตัวไม่เท่ากันจนทำให้เกิดรอยร้าว การทรุดตัวไม่เท่ากัน (Differential Settlement) คือ ภาวะที่ฐานรากของอาคารแต่ละตำแหน่งเกิดการเคลื่อนตัวหรือยุบตัวลงไปในชั้นดินด้วยระดับความลึกที่ไม่เท่ากัน ความแตกต่างของการทรุดตัวนี้ส่งผลให้โครงสร้างส่วนบนของอาคารเกิดการบิดเบี้ยว และก่อให้เกิดความเสียหายรุนแรงต่อตัวอาคารมากกว่าการทรุดตัวแบบเท่ากันทั้งหมด 1. สาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดการทรุดตัวไม่เท่ากัน สภาพชั้นดินใต้ฐานรากไม่สม่ำเสมอ: พื้นที่ดินรองรับฐานรากมีความแน่นต่างกัน หรืออาคารตั้งอยู่บนชั้นดินต่างชนิดกัน เช่น ฝั่งหนึ่งของอาคารวางอยู่บนดินอ่อน แต่อีกฝั่งวางอยู่บนดินแข็ง การใช้ฐานรากต่างประเภทในอาคารหลังเดียวกัน: มักพบบ่อยในงานต่อเติมบ้านที่ตัวบ้านหลักใช้เสาเข็มตอกลึกถึงชั้นดินแข็ง แต่ส่วนต่อเติมใช้เสาเข็มสั้นหรือฐานรากแผ่วางบนดินอ่อน ทำให้มีอัตราการทรุดตัวแตกต่างกันอย่างมาก การถ่ายน้ำหนักไม่สมดุล: สัดส่วนของน้ำหนักบรรทุกคงที่และน้ำหนักบรรทุกจรในเสาแต่ละต้นแตกต่างกัน หรือน้ำหนักลงฐานรากจริงสูงกว่าน้ำหนักที่ใช้ออกแบบ ขนาดฐานรากคลาดเคลื่อน: ขนาดของฐานรากที่ก่อสร้างจริงแตกต่างไปจากที่ระบุในแบบแปลนวิศวกรรม ปัจจัยจากน้ำและดินรอบข้าง: เกิดโพรงใต้ฐานรากจากการบดอัดดินไม่แน่น หรือระดับน้ำใต้ดินเปลี่ยนแปลงจนชะล้างดินใต้ฐานรากออกไป 2. ผลกระทบต่อตัวอาคารและโครงสร้าง เกิดโมเมนต์ดัด แรงเฉือน และแรงบิดสะสมในเสาและคานสูงกว่าพิกัดที่ออกแบบไว้ เกิดรอยแตกร้าวบนผนังและกำแพง โดยเฉพาะรอยร้าวแนวเฉียง 45 องศา บริเวณมุมวงกบประตูหรือหน้าต่าง กรอบวงกบประตูและหน้าต่างบิดเบี้ยวจนฝืด เปิด-ปิดได้ยาก ตัวอาคารเอียงไปด้านใดด้านหนึ่ง และหากปล่อยไว้โดยไม่แก้ไขอาจเสี่ยงต่อความมั่นคงของโครงสร้างอาคารในระยะยาว 3. แนวทางป้องกันและแก้ไขด้วยฐานรากคุณภาพ เลือกใช้เสาเข็มที่ตอกลึกถึงชั้นดินดาน: การใช้เสาเข็มตอกลึกลงไปหยั่งถึงชั้นดินแข็งดาน (Hard Clay / Bearing […]

2152 การทรุดตัว (Settlement) คืออะไร? การยุบตัวลงของอาคารตามน้ำหนักและสภาพดิน การทรุดตัว (Settlement) ในทางวิศวกรรมปฐพีหมายถึง การเคลื่อนตัวลงในแนวดิ่งของฐานรากและโครงสร้างอาคาร ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อมวลดินใต้ฐานรากได้รับน้ำหนักบรรทุก (Load) จากตัวอาคาร แล้วเกิดการอัดตัว ยุบตัว หรือเปลี่ยนแปลงปริมาตรไปตามกาลเวลาและสภาวะแวดล้อม 1. กลไกและระยะการเกิดการทรุดตัวของชั้นดิน เมื่ออาคารสร้างเสร็จและมีน้ำหนักกดทับลงสู่ชั้นดิน (โดยเฉพาะชั้นดินเหนียวอิ่มน้ำ) การทรุดตัวจะแบ่งออกเป็น 3 ระยะหลัก: การทรุดตัวทันที (Immediate Settlement): เกิดขึ้นทันทีหลังจากอาคารรับน้ำหนักบรรทุก เป็นการปรับตัวในลักษณะอิลาสติกของเนื้อดินโดยที่ปริมาตรดินยังไม่ทันเปลี่ยนแปลง การทรุดตัวเนื่องจากการอัดตัวคายน้ำ (Consolidation Settlement): เกิดขึ้นต่อเนื่องอย่างช้าๆ เมื่อน้ำในรูพรุนของดินเหนียวถูกแรงกดดันให้ระบายไหลแทรกตัวออกไป ทำให้ปริมาตรดินลดลงและยุบตัวแน่นขึ้น ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการทรุดตัวระยะยาวในพื้นที่ดินเหนียวอ่อน การทรุดตัวจากการคืบ (Secondary Settlement / Creep): เกิดขึ้นหลังจากแรงดันน้ำในรูพรุนระบายออกหมดแล้ว แต่เนื้อดินยังคงมีการจัดเรียงตัวใหม่และยุบตัวลงทีละน้อยอย่างต่อเนื่อง 2. สาเหตุสำคัญที่ทำให้เกิดการทรุดตัว น้ำหนักบรรทุกของอาคาร (Structural Load): น้ำหนักคงที่ (Dead Load) เช่น คอนกรีต เสา คาน ผนัง และน้ำหนักบรรทุกจร […]