หัวข้อ | เริ่มโดย | ความคิดเห็น / อ่าน | ความคิดเห็นล่าสุด | |
---|---|---|---|---|
--- ไม่พบข้อมูล --- |
โครงสร้างสำเร็จรูปคืออะไร
โครงสร้างสำเร็จรูป คือ โครงสร้างของอาคารที่ชิ้นส่วนต่าง ๆ ของโครงสร้าง เช่น ฐานราก เสา คาน พื้น ถูกผลิตจากโรงงาน แล้วจึงขนส่งชิ้นส่วนเหล่านี้มาประกอบติดตั้งในสถานที่ก่อสร้าง โดยวัสดุที่นำมาผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปนั้น มีหลายประเภท เช่น ไม้ เหล็ก คอนกรีตเสริมเหล็ก และคอนกรีตอัดแรง เป็นต้น ซึ่งในที่นี้จะกล่าวถึงเฉพาะชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปที่ผลิตจากคอนกรีตเสริมเหล็กและคอนกรีตอัดแรงเท่านั้น
รูปที่ 1 รูปบ้านที่ใช้โครงสร้างคานสำเร็จรูป
รูปที่ 1 รูปบ้านที่ใช้โครงสร้างผนังสำเร็จรูป
ประโยชน์ของระบบโครงสร้างสำเร็จรูป
ประโยชน์ในด้านการควบคุมคุณภาพในการก่อสร้าง
ระบบโครงสร้างสำเร็จรูป สามารถควบคุมคุณภาพของชิ้นส่วนโครงสร้างแต่ละชิ้นได้ดีกว่าการหล่อโครงสร้างในที่ เนื่องจากการทำงานส่วนใหญ่เป็นการผลิตในโรงงาน การเทคอนกรีตกระทำบนพื้นราบปฏิบัติงานได้ง่าย มีลักษณะงานที่ปฏิบัติซ้ำ ๆ เดิมทำให้ข้อผิดพลาดจากการอ่านแบบลดลง มีการตรวจสอบคุณภาพในทุกขั้นตอนระหว่างการทำงาน และเมื่อนำชิ้นส่วนไปประกอบติดตั้ง ความละเอียดถูกต้องในงานติดตั้งจะถูกบังคับด้วยระยะและขนาดของชิ้นส่วนโดยอัตโนมัติ การผลิตและการติดตั้งที่ผิดพลาดจะส่งผลให้โครงสร้างมีลักษณะผิดปกติ สังเกตง่าย และส่งผลให้การทำงานยุ่งยากจนต้องแก้ไขงานติดตั้งที่ผ่านมาให้ถูกต้องเสียก่อน
รูปที่ 2 รูปแสดงความสะอาดเรียบร้อยของการใช้โครงสร้างสำเร็จรูป
ประโยชน์ในด้านการลดจำนวนแรงงานในการปฏิบัติงาน
การประกอบติดตั้งชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูป ใช้แรงงานในการติดตั้งน้อยกว่าการหล่อโครงสร้างในที่ถึง 1 ใน 3 ทำให้ลดต้นทุนในการบริหารจัดการในส่วนที่เกี่ยวข้องกับแรงงาน เช่น ที่พักอาศัยชั่วคราว ความสะดวก และสาธารณูปโภคสำหรับแรงงาน การควบคุมความปลอดภัยและปัญหาอาชญากรรมต่าง ๆ ส่วนแรงงานที่ปฏิบัติงานในโรงงานผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปนั้น จะถูกทดแทนด้วยเทคโนโลยีของเครื่องมือเครื่องจักรในการผลิตที่ถูกพัฒนาขึ้นเป็นลำดับ
ประโยชน์ในด้านการลดระยะเวลาในการก่อสร้าง
การก่อสร้างระบบโครงสร้างสำเร็จรูปใช้เวลาในการติดตั้งชิ้นส่วนโครงสร้างในสถานที่ก่อสร้างน้อยกว่า 1 ใน 4 ของเวลาก่อสร้างของโรงสร้างหล่อในที่ การทำงานไม่ต้องรอเวลาการแข็งตัวของคอนกรีต ไม่ต้องมีการเข้าแบบและค้ำยัน สภาพภูมิอากาศระหว่างการทำงานเป็นอุปสรรคต่อการทำงานน้อย และหากการวางแผนงานมีความละเอียดคำนึงถึงข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการทำงานได้ครบถ้วน จะยิ่งทำให้ระยะเวลาการก่อสร้างลดลงได้อีก
ประโยชน์ในด้านการรักษาสิ่งแวดล้อม
การวางแผนในการทำงานสำหรับการก่อสร้าง โดยใช้ระบบโครงสร้างสำเร็จรูป ทำให้ลดความสูญเสียของวัสดุในการผลิต เช่น น้ำ คอนกรีต ไม้แบบ และเหล็กเสริม จึงเป็นการประหยัด และใช้ทรัพยากรธรรมชาติอย่างคุ้มค่า การทำงานใช้แรงงานจำนวนน้อย ทำให้ลดการบริโภคทรัพยากรที่เกี่ยวกับแรงงาน ลดปริมาณขยะและของเสียที่จะเกิดขึ้น การวางแผนการขนส่งที่สามารถจัดส่งวัสดุเข้าสู่สายการผลิต และกระจายสู่สถานที่ก่อสร้างในปริมาณครั้งละมาก ๆ ลดความซ้ำซ้อนในการจัดส่ง ทำให้ประหยัดเชื้อเพลิงและพลังงานในการขนส่ง อีกทั้งการติดตั้งระบบโครงสร้างสำเร็จรูปที่เป็นระบบและมีระเบียบก่อให้เกิดมลภาวะทางด้านฝุ่นละอองลดลงได้มาก
ตารางที่ 1
แสดงระยะเวลาที่ใช้ในการออกแบบทั่วไปสำหรับโครงสร้างประเภทต่าง ๆ
|
โครงสร้าง หล่อในที่ |
โครงสร้างสำเร็จรูปชนิดเสาคาน |
โครงสร้างสำเร็จรูปชนิดผนังรับแรง |
โครงสร้าง หล่อในที่ |
โครงสร้างสำเร็จรูปชนิดเสาคาน |
โครงสร้างสำเร็จรูปชนิดผนังรับแรง |
โครงสร้าง หล่อในที่ |
โครงสร้างสำเร็จรูปชนิดเสาคาน |
โครงสร้างสำเร็จรูปชนิดผนังรับแรง |
บ้านพักอาศัย |
30 วัน |
30 วัน |
30 วัน |
– |
15 วัน |
30 วัน |
– |
15 วัน |
30 วัน |
บ้านพักอาศัยขนาดใหญ่ (1,000 ตร.ม.ขึ้นไป) |
ชนิดของโครงสร้าง |
ระยะเวลาในการออกแบบขออนุญาต |
ระยะเวลาในการออกแบบก่อสร้าง |
ระยะเวลาในการออกแบบผลิต |
30 วัน |
30 วัน |
– |
30 วัน |
30 วัน |
อาคารพาณิชย์ไม่เกิน 3 ชั้น |
30 วัน |
30 วัน |
30 วัน |
– |
15 วัน |
15 วัน |
– |
15 วัน |
15 วัน |
ทาว์นโฮม |
30 วัน |
30 วัน |
30 วัน |
– |
30 วัน |
30 วัน |
– |
30 วัน |
30 วัน |
หอพักไม่เกิน 8 ชั้น |
30 – 60 วัน |
30 – 60 วัน |
30 – 60 วัน |
– |
15 วัน |
30 วัน |
– |
15 วัน |
30 วัน |
อาคารสูง |
60 วันขึ้นไป |
60 วันขึ้นไป |
60 วันขึ้นไป |
– |
30 วัน |
30 วัน |
– |
30 วัน |
30 วัน |
โกดังโรงงาน |
30 วัน |
30 วัน |
30 วัน |
– |
15 วัน |
15 วัน |
– |
15 วัน |
15 วัน |
โกดังโรงงานขนาดใหญ่ (1,000 ตร.ม.ขึ้นไป) |
30 – 60 วัน |
30 – 60 วัน |
30 – 60 วัน |
– |
30 วัน |
30 วัน |
– |
30 วัน |
30 วัน |
หมายเหตุ หากอาคารมีความซับซ้อนต้องคำนึงถึงแรงแผ่นดินไหว ต้องมีระยะเวลาในการออกแบบเพิ่มขึ้น
ตารางที่ 2
แสดงตัวอย่างงวดงานสำหรับโครงสร้างหล่อในที่โดยทั่วไป
งวดที่ |
ลักษณะงาน |
เปอร์เซ็นต์ที่เบิก |
1 |
เบิกล่วงหน้า |
10% |
2 |
เทโครงสร้างชั้นที่ 1 |
20% |
3 |
เทโครงสร้างชั้นที่ 2 |
20% |
4 |
เทโครงสร้างชั้นที่ 3 |
20% |
5 |
เทโครงสร้างชั้นดาดฟ้า |
20% |
6 |
เก็บรายละเอียด |
10% |
ตารางที่ 3
แสดงตัวอย่างงวดงานสำหรับโครงสร้างสำเร็จรูปโดยทั่วไป
งวดที่ |
ลักษณะงาน |
เปอร์เซ็นต์ที่เบิก |
1 |
เบิกล่วงหน้าสำหรับสร้างแบบผลิต |
30% |
2 |
หล่อชิ้นส่วนพร้อมจัดส่ง |
40% |
3 |
ติดตั้งโครงสร้างชั้นที่ 1 |
10% |
4 |
ติดตั้งโครงสร้างชั้นที่ 2 |
5% |
5 |
ติดตั้งโครงสร้างชั้นที่ 3 |
5% |
6 |
ติดตั้งโครงสร้างชั้นดาดฟ้า |
5% |
7 |
เก็บรายละเอียด |
5% |
ประเภทของโครงสร้างสำเร็จรูป
โครงสร้างสำเร็จรูปในส่วนที่ชิ้นส่วนผลิตจากคอนกรีตเสริมเหล็ก หรือคอนกรีต อัดแรง สามารถแบ่งประเภทตามพฤติกรรมการรับน้ำหนักของโครงสร้างดังนี้
โครงสร้างสำเร็จรูปที่ชิ้นส่วนเป็นโครงสร้างในการรับน้ำหนักของอาคาร
โครงสร้างชนิดนี้ออกแบบให้ชิ้นส่วนของโครงสร้างรับแรงทั้งหมดที่เกิดขึ้น เช่น น้ำหนัก อาคาร แรงลม และแรงแผ่นดินไหว เป็นโครงสร้างที่มีผลต่อความมั่นคงของอาคาร สามารถแบ่งเป็นประเภทย่อย ๆ ตามลักษณะของชิ้นส่วนที่รับแรงภายในโครงสร้างได้ดังนี้
โครงสร้างสำเร็จรูประบบเสาคาน (Skeleton – Frame Structure)
เป็นโครงสร้างสำเร็จรูปที่ใช้ชิ้นส่วนเสาและคาน ในการถ่ายน้ำหนักลงสู่ฐานราก ความมั่นคงแข็งแรงของโครงสร้างขึ้นอยู่กับรอยต่อระหว่างเสาและคาน การวิเคราะห์โครงสร้างประเภทนี้ใช้สมมติฐานของการออกแบบโครงข้อแข็ง (Moment – Resisting Frames)

รูปที่ 3 รูปโครงสร้างเสาคานสำเร็จรูป
โครงสร้างสำเร็จรูประบบผนังรับแรง (Load Bearing Wall Structure)
เป็นโครงสร้างสำเร็จรูปที่ใช้ผนังในการถ่ายน้ำหนักลงสู่ฐานรากแทนเสาและคาน ส่วนแรงด้านข้างจะถูกถ่ายจากพื้นเพื่อให้ผนังรับแรงเฉือนที่เกิดขึ้น การวิเคราะห์โครงสร้างประเภทนี้ใช้สมมติฐานการออกแบบให้ผนังรับแรงเฉือน (Shear Wall) ในบางครั้งการออกแบบโครงสร้างเพื่อให้เกิดความประหยัดและเหมาะสมกับการใช้งาน ผู้ออกแบบสามารถออกแบบผสมผสานกันระหว่างโครงสร้างสำเร็จรูประบบเสาคานและโครงสร้างสำเร็จรูประบบผนังรับแรงได้ แต่การวิเคราะห์โครงสร้างต้องวิเคราะห์อย่างละเอียดถูกต้อง อีกทั้งการก่อสร้างต้องเป็นไปตามสมมติฐานที่ใช้ในการออกแบบ
รูปที่ 4 โครงสร้างระบบผนังรับแรง
โครงสร้างสำเร็จรูปที่ชิ้นส่วนไม่เป็นโครงสร้างในการรับน้ำหนักของอาคาร
โครงสร้างชนิดนี้ชิ้นส่วนของโครงสร้างไม่มีส่วนในการถ่ายแรงลงสู่ฐานราก เป็นชิ้นส่วนโครงสร้างที่ออกแบบมาเพื่อให้รับแรงที่เกิดจากการใช้งานของชิ้นส่วนนั้นเองเช่น น้ำหนักของชิ้นส่วน แรงลมที่กระทำต่อชิ้นส่วน ส่วนใหญ่ใช้แทนการก่ออิฐฉาบปูน พบมากในผนังภายนอกของอาคารสูง และผนังภายในที่ต้องการความรวดเร็วในการทำงาน
วัสดุพื้นฐานในงานโครงสร้างสำเร็จรูป
คอนกรีต
- คอนกรีตที่ใช้หล่อชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูป
คอนกรีตในส่วนนี้เป็นคอนกรีตที่ถูกผลิตและลำเลียงมาเทลงในแบบหล่อที่เตรียมไว้ ในโรงงาน การควบคุมคุณภาพคอนกรีต ต้องควบคุมให้คอนกรีตได้กำลังอัดตามที่ออกแบบไว้ มีความข้นเหลวที่สามารถทำงานได้สะดวก มีการจี้คอนกรีตสดเพื่อให้คอนกรีตแน่นตัว และมีการบ่มคอนกรีตอย่างทั่วถึงทั้งชิ้นงาน กำลังอัดของคอนกรีตที่ใช้งานในโรงงานแบ่งตามชนิดของชิ้นส่วนโครงสร้างดังแสดงในตารางที่ 4
ตารางที่ 4
ตารางแสดงกำลังอัดของคอนกรีตที่ใช้หล่อชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูป
ชิ้นส่วนโครงสร้าง |
ชนิดของโครงสร้าง |
กำลังอัดที่ 28 วัน (กก./ตร.ซม.) |
กำลังอัดขณะถอดแบบ (กก./ตร.ซม.) |
ฐานราก |
คอนกรีตเสริมเหล็ก |
240 |
140 |
เสา |
คอนกรีตเสริมเหล็ก |
350 |
240 |
เสา |
คอนกรีตอัดแรง |
400 |
240 |
คาน |
คอนกรีตเสริมเหล็ก |
350 |
240 |
คาน |
คอนกรีตอัดแรง |
400 |
240 |
พื้น |
คอนกรีตเสริมเหล็ก |
350 |
240 |
พื้น |
คอนกรีตอัดแรง |
400 |
240 |
ผนัง |
คอนกรีตเสริมเหล็ก |
350 |
240 |
หมายเหตุ กำลังอัดของคอนกรีตที่ใช้เป็นกำลังอัดของแท่งคอนกรีตทรงกระบอก และค่าที่ใช้อาจแตกต่างกันขึ้นอยู่กับวิศวกรผู้ออกแบบ
เหล็กเสริม
- เหล็กเสริมไม่อัดแรง
เหล็กเสริมไม่อัดแรงเป็นเหล็กเสริมทั่วไปในคอนกรีต ใช้ในส่วนที่คอนกรีตเกิดแรงดึงเมื่อโครงสร้างรับน้ำหนัก เหล็กเสริมไม่อัดแรงส่วนใหญ่ที่ใช้ในโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กมี 2 ชนิด คือ เหล็กเส้นกลม (Round Bar) และเหล็กข้ออ้อย (Deformed Bar)
ตารางที่ 5
ตารางแสดงชื่อขนาด ขนาดระบุ และมวลระบุของเหล็กเส้นกลม
(ตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม มอก.20 – 2543)
ชื่อขนาด |
ขนาดระบุ |
มวลระบุ (WN) kg/m |
|
เส้นผ่าศูนย์กลางระบุ (dN) mm |
พื้นที่ภาคตัดขวางระบุ (sN) mm2 |
||
RB 6 |
6 |
28.3 |
0.222 |
RB 8 |
8 |
50.3 |
0.395 |
RB 9 |
9 |
63.6 |
0.499 |
RB 10 |
10 |
78.5 |
0.616 |
RB 12 |
12 |
113.1 |
0.888 |
RB 15 |
15 |
176.7 |
1.387 |
RB 19 |
19 |
283.5 |
2.226 |
RB 22 |
22 |
380.1 |
2.984 |
RB 25 |
25 |
490.9 |
3.853 |
RB 28 |
28 |
615.8 |
4.834 |
RB 34 |
34 |
907.9 |
7.127 |
หมายเหตุ สมบัติในการดึง ความต้านแรงดึง ต้องไม่น้อยกว่า 385 เมกะพาสคัลความต้นแรงดึงที่จุดคราก ต้องไม่น้อยกว่า 235 เมกะพาสคัล ความยืด ต้องไม่น้อยกว่าร้อยละ 21
ตารางที่ 6
ตารางแสดงชื่อขนาด ขนาดระบุ และมวลระบุของเหล็กข้ออ้อย
(ตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม มอก.24 – 2548)
ชื่อขนาด |
ขนาดระบุ |
มวลระบุ (WN) kg/m |
|
เส้นผ่าศูนย์กลางระบุ (dN) mm |
พื้นที่ภาคตัดขวางระบุ (sN) mm2 |
||
DB 6 |
6 |
28.3 |
0.222 |
DB 8 |
8 |
50.3 |
0.395 |
DB 10 |
10 |
78.5 |
0.616 |
DB 12 |
12 |
113.1 |
0.888 |
DB 16 |
16 |
201.1 |
1.578 |
DB 20 |
20 |
314.2 |
2.466 |
DB 22 |
22 |
380.1 |
2.984 |
DB 25 |
25 |
490.9 |
3.853 |
DB 28 |
28 |
615.8 |
4.834 |
DB 32 |
32 |
804.2 |
6.313 |
DB 36 |
36 |
1,017.9 |
7.990 |
DB 40 |
40 |
1,256.6 |
9.865 |
ขั้นตอนการทำงานในการก่อสร้างโดยใช้ระบบโครงสร้างสำเร็จรูป
การก่อสร้างโดยใช้ระบบโครงสร้างสำเร็จรูป ประกอบด้วยผู้เกี่ยวข้องจากหลายฝ่าย ตั้งแต่ฝ่ายเจ้าของงาน ฝ่ายผู้ออกแบบ ฝ่ายผู้ผลิต ตลอดจนถึงฝ่ายผู้รับเหมา ร่วมกันทำงานเพื่อที่จะให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการก่อสร้าง ดังนั้นผู้ที่เกี่ยวข้องทุกฝ่ายมีความจำเป็นที่ต้องเข้าใจถึงลักษณะการทำงาน การจัดลำดับงาน และภาพรวมของการทำงานในระบบการก่อสร้างโดยใช้โครงสร้างสำเร็จรูป ซึ่งสามารถสรุปลำดับขั้นตอนการทำงานได้ดังภาพ
ขั้นตอน การออกแบบ |
ç |
ขั้นตอน การผลิต |
ç |
ขั้นตอน การขนส่ง |
ç |
ขั้นตอน การติดตั้ง |
- ออกแบบชิ้นส่วน - ออกแบบรอยต่อ
|
|
|
|
|
|
|
บทที่ 2
ขั้นตอนการออกแบบ
การออกแบบโครงสร้างสำเร็จรูปมีลักษณะการทำงานคล้ายกับการออกแบบโครงสร้างหล่อในที่ ตามปกติโดยทั่วไป คือ เริ่มจากทางเจ้าของโครงการให้สถาปนิกออกแบบให้อาคารมีรูปแบบการใช้งานตามที่ต้องการ ถูกต้องตามพระราชบัญญัติควบคุมอาคาร จากนั้นจึงส่งต่อให้วิศวกรทำการออกแบบโครงสร้างเพื่อให้เกิดความมั่นคงปลอดภัยในการใช้งาน เพียงแต่สถาปนิกและวิศวกรควรมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับลักษณะของการก่อสร้างโดยใช้โครงสร้างสำเร็จรูปเพิ่มเติม เพื่อให้การออกแบบนั้นมีความชัดเจนและง่ายต่อการปฏิบัติงาน
การออกแบบโครงสร้าง
การออกแบบโครงสร้างสำเร็จรูป มีวิธีการคำนวณเหมือนกับการออกแบบโครงสร้างหล่อในที่ทุกประการ เริ่มตั้งแต่ทำการวิเคราะห์โครงสร้างโดยมีน้ำหนักและแรงกระทำต่อโครงสร้างอาคารตามข้อกำหนดในการออกแบบต่าง ๆ เช่น พระราชบัญญัติควบคุมอาคาร กฎกระทรวง จากนั้นจึงทำการออกแบบโครงสร้างโดยชิ้นส่วนของโครงสร้างออกแบบโดยอาศัยทฤษฎีการออกแบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก และการออกแบบโครงสร้างคอนกรีตอัดแรง ส่วนในรอยต่อของโครงสร้างมักใช้ทฤษฎีการออกแบบโครงสร้างเหล็กมาใช้ในการออกแบบ เพียงแต่วิศวกรผู้ออกแบบต้องวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างให้ถูกต้องตามพฤติกรรมการรับแรงจริงที่เกิดขึ้นเมื่อทำการก่อสร้าง พฤติกรรมการรับแรงดังกล่าวขึ้นอยู่กับประเภทของชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูป และลักษณะรอยต่อระหว่างชิ้นส่วน ซึ่งสามารถแยกเป็นประเภทได้ดังนี้
ชิ้นส่วนฐานรากสำเร็จรูป (Precast Footing)
ฐานรากสำเร็จรูปเป็นชิ้นส่วนที่ทำหน้าที่ถ่ายน้ำหนักอาคารทั้งหมดลงสู่พื้นดิน หรือเสาเข็มการออกแบบฐานรากสำเร็จรูป มักออกแบบเป็นโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กตามปกติ เพียงแต่เทคอนกรีตในส่วนของกรอบฐานรากจากโรงงานผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูปเพื่อเป็นแบบหล่อสำหรับนำไปติดตั้งและเทคอนกรีตส่วนที่เหลือที่ไซน์งาน
ชิ้นส่วนเสาสำเร็จรูป (Precast Column)
เสาสำเร็จรูป เป็นชิ้นส่วนที่ถ่ายน้ำหนักจากคานลงสู่ฐานราก แรงกระทำในเสาส่วนใหญ่เป็นแรงอัดที่เกิดจากน้ำหนักของอาคาร แต่จำเป็นต้องออกแบบเสาให้มีความเหนียวเพียงพอในการรับแรงดัดที่เกิดจากการเยื้องศูนย์แรงดัดที่ถ่ายมาจากคานหรือแรงดัดที่เกิดจากกระทำด้านข้าง เช่น แรงลมหรือแรงแผ่นดินไหว ตามข้อกำหนดในแต่ละพื้นที่ ที่ทำการก่อสร้าง การออกแบบเสา สามารถออกแบบเป็นโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก หรือออกแบบเป็นโครงสร้างคอนกรีตอัดแรงก็ได้
ชิ้นส่วนคานสำเร็จรูป (Precast Beam)
คานสำเร็จรูปทำหน้าที่รองรับพื้นและถ่ายแรงลงสู่เสา แรงที่เกิดขึ้นในคานส่วนใหญ่เป็นแรงดัด พฤติกรรมการรับน้ำหนักของคาน สามารถออกแบบให้เป็นคานช่วงเดียวธรรมดาในการรับน้ำหนัก หรือออกแบบเป็นคานต่อเนื่องในการรับน้ำหนักก็ได้ ขึ้นอยู่กับลักษณะรอยต่อคานที่ใช้ในการก่อสร้าง หากต้องการให้พฤติกรรมการรับแรงของคานที่ออกแบบเป็นคานช่วงเดียวธรรมดาให้ใช้รอยต่อเป็นรอยต่อแบบไม่ยึดแน่น แต่หากต้องการให้พฤติกรรมการรับแรงของคานที่ออกแบบเป็นคานต่อเนื่องให้ใช้รอยต่อแบบยึดแน่น ส่วนการออกแบบชิ้นส่วนคานสามารถออกแบบเป็นคานคอนกรีตเสริมเหล็กหรือคานคอนกรีตอัดแรงก็ได้ ขึ้นอยู่กับความต้องการของผู้ออกแบบ
ชิ้นส่วนพื้นสำเร็จรูปชนิดตัน (Solid Plank Slab)
พื้นสำเร็จรูปชนิดตันนี้ ใช้รับน้ำหนักการใช้งานของอาคาร ที่มีช่วงความยาวของจุดรองรับไม่มากนัก โดยความสามารถในการรับน้ำหนักของแผ่นพื้นขึ้นอยู่กับความยาวช่วงของจุดรองรับ และจำนวนลวดอัดแรงในแผ่นพื้น พฤติกรรมการถ่ายแรงของแผ่นพื้นเป็นการถ่ายแรงแบบแผ่นพื้นทางเดียว สามารถออกแบบให้เป็นแผ่นพื้นช่วงเดียวในการรับแรง หรือออกแบบให้เป็นแผ่นพื้นต่อเนื่องในการรับแรงก็ได้เพียงแต่ต้องเสริมเหล็กบนสำหรับรับโมเมนต์ลบในส่วนของคอนกรีตทับหน้า ส่วนการออกแบบหน้าตัดมักออกแบบเป็นพื้นคอนกรีตอัดแรงที่มีหน้าตัดประกอบระหว่างคอนกรีตที่หล่อจากโรงงาน และคอนกรีตทับหน้าที่เทคอนกรีตส่วนที่เหลือตามความหนาในการออกแบบที่ไซด์งาน
ชิ้นส่วนผนังสำเร็จรูป (Precast Wall)
ชิ้นส่วนผนังสำเร็จรูปเป็นโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก ที่ใช้ติดตั้งแทนผนังก่ออิฐ ฉาบปูน แผ่นผนังสำเร็จรูปที่มีการรับน้ำหนักในแนวดิ่งแทนเสาเรียกว่าผนังรับแรง ส่วนแผ่นผนังที่ไม่มีการรับน้ำหนักในแนวดิ่งแทนเสาเรียกว่าผนังตบแต่ง การวิเคราะห์แรงกระทำในแผ่นผนังควรใช่ทฤษฎีแผ่นเปลือก (Plate and Shell) ในการวิเคราะห์ ส่วนการออกแบบรอยต่อควรคำนึงถึงความแข็งแรงของรอยต่อในแนวดิ่งเป็นพิเศษ แผนผนังสำเร็จรูปที่มีช่องเปิดต่าง ๆ เช่น ช่องประตู ช่องหน้าต่าง ควรมีการเสริมเหล็กเพื่อเพิ่มความแข็งแรงรอบช่องเปิดนั้น
ขั้นตอนการผลิต
การผลิต เป็นขั้นตอนที่สำคัญขั้นตอนหนึ่ง สำหรับการก่อสร้างโดยใช้โครงสร้างสำเร็จรูป เนื่องจากชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปส่วนใหญ่ถูกผลิตจากโรงงาน เป้าหมายของการผลิต คือ การควบคุมการผลิตให้ได้ชิ้นส่วนที่มีขนาดถูกต้อง มีคุณภาพและแข็งแรง ตามที่วิศวกรได้ออกแบบคำนวณไว้ มีการผลิตตามลำดับและทันต่อความต้องการในการติดตั้ง องค์ประกอบของความสำเร็จในกระบวนการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปมาจากหลายส่วน เช่น ในส่วนของแบบผลิตต้องมีความละเอียดถูกต้องและง่ายต่อการทำงาน ส่วนของระบบการตรวจสอบต้องสามารถตรวจสอบหาความบกพร่องและสาเหตุของความบกพร่องในการผลิต และสุดท้ายในส่วนของผู้ปฏิบัติงานต้องมีความรู้ความเข้าใจในขั้นตอนการทำงาน อีกทั้งยังต้องมีสำนึกในการรักษาคุณภาพของการผลิตอย่างสม่ำเสมอ
การหล่อชิ้นส่วน
การหล่อชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปมีขั้นตอนการทำงานคล้ายกับการหล่อโครงสร้างในที่ แตกต่างกันเพียงแต่การหล่อชิ้นส่วนในโรงงานจะปฏิบัติงานบนพื้นราบเป็นส่วนใหญ่ และการทำงานมีความละเอียดที่สูง มีระยะผิดพลาดได้น้อย โดยมีขั้นตอนหลักในการหล่อชิ้นส่วนดังภาพ
งานประกอบแบบ |
ç |
งานวางเหล็กเสริม |
ç |
งานใส่อุปกรณ์ |
ç |
งานเทคอนกรีต |
งานประกอบแบบ
เนื่องจากงานหล่อชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปส่วนมากจะมีจำนวนรอบในการผลิตซ้ำสูง จึงต้องการแบบหล่อที่มีความแข็งแรง แบบที่ใช้ในงานโครงสร้างสำเร็จรูปส่วนใหญ่จึงเป็นแบบเหล็ก ลักษณะของการประกอบแบบอาจมีความแตกต่างกันบ้างขึ้นอยู่กับชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปที่ต้องการหล่อ
งานประกอบแบบแผ่นพื้นสำเร็จรูปชนิดตัน
งานประกอบแบบสำหรับแผ่นพื้นสำเร็จรูปชนิดตัน จะประกอบแบบในแนวยาว โดยวางแผ่นเหล็กขึ้นรูปตามลักษณะหน้าตัดของแผ่นพื้นไปตลอดทั้งแนว จากนั้นจึงกั้นแผ่นพื้นเป็น ช่วง ๆ ตามระยะของความยาวแผ่นพื้นที่ต้องการผลิต
งานประกอบแบบเสาและคาน
การทำงานของการประกอบแบบของเสามีการทำงานเหมือนกันกับการทำงานของการประกอบแบบคาน คือการวางแบบเหล็กเป็นท้องแบบให้ได้ระดับในแนวราบ จากนั้นจึงประกอบแบบด้านข้างให้ได้ขนาดตามขนาดของหน้าตัดเสาและหน้าตัดคาน ยึดแบบด้านข้างด้วยสลักเกลียว เพื่อให้สามารถรื้อและประกอบแบบสำหรับเทชิ้นส่วนเสาและคานชิ้นต่อไปได้ง่ายและรวดเร็ว และหากหน้าตัดเสาและคานเป็นหน้าตัดที่มีขนาดเท่า ๆ กันจำนวนมาก สามารถใช้แบบหล่อชนิดตายตัว
งานประกอบแบบผนัง
การหล่อคอนกรีตผนังส่วนมากทำการหล่อบนพื้นราบในแนวนอน งานประกอบแบบผนังจึงเป็นการประกอบแบบเหล็กแผ่นในแนวราบเพื่อเป็นท้องแบบ จากนั้นจึงประกอบแบบข้าง ซึ่งเป็นตัวกำหนดขนาดความกว้าง ความยาว และความหนาของแผ่นผนังที่ทำการหล่อ การยึดแบบด้านข้างสามารถยึดแบบได้หลายลักษณะ เช่น การยึดแน่นติดตายด้วยวิธีการเชื่อม การยึดแน่นด้วยสลักเกลียว และการยึดแน่นที่สามารถปรับระยะได้ด้วยแม่เหล็ก
งานเทคอนกรีต
งานเทคอนกรีตสำหรับโครงสำเร็จรูปมีวิธีการทำงานและมาตรฐานเช่นเดียวกันกับการ เทคอนกรีตในที่ คือ ต้องมีการลำเลียง และเทคอนกรีต โดยไม่ให้ส่วนผสมของคอนกรีตมีการแยกตัว มีการคำนวณปริมาณคอนกรีตให้พอดีกับแบบที่เตรียมไว้ มีการเขย่าหรือจี้ให้คอนกรีตมีความแน่นตัว ไม่เกิดช่องว่างของเนื้อคอนกรีต และเมื่อเทคอนกรีตเสร็จแล้วต้องมีการขัดเรียบหรือขัดมันให้ผิวของคอนกรีตมีลักษณะตามความต้องการในการใช้งาน จากนั้นจึงรอให้คอนกรีตมีการแข็งตัวเพื่อทำการแกะออกจากแบบแล้วจึงบ่มคอนกรีตต่อไปจนคอนกรีตมีความแข็งแรงเพียงพอต่อการจัดส่งและติดตั้ง
ขั้นตอนการจัดส่ง
ความสำเร็จของการก่อสร้างโดยใช้ระบบโครงสร้างสำเร็จรูป นอกจากการผลิตและการติดตั้งที่ดีแล้ว การจัดส่งก็เป็นกระบวนการที่สำคัญประการหนึ่งเช่นกัน เพราะการขนส่งเป็นตัวแปรหนึ่งในการก่อให้เกิดความเสียหายต่อชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูป อันเป็นผลให้เกิดความล่าช้าของภาพรวมในการทำงาน ดังนั้น การจัดส่งจึงมีเป้าหมายหลักในการทำงาน คือ การจัดส่งต้องจัดส่งสินค้าให้ถูกต้องครบถ้วน จัดส่งตามลำดับแผนงานการติดตั้ง จัดส่งตรงตามระยะเวลาที่กำหนดและเกิดความเสียหายของชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูประหว่างการขนส่งให้น้อยที่สุด
สำรวจเส้นทาง |
ç |
กำหนดขนาด |
ç |
จัดบรรทุกชิ้นส่วน |
ç |
ติดตาม |
การสำรวจเส้นทางที่ใช้ขนส่ง
การจัดส่งชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูป โดยทั่วไปควรมีระยะทางในการจัดส่งอยู่ในรัศมีไม่เกิน 250 กิโลเมตรจากโรงงานผลิต เนื่องจากการขนส่งที่มีระยะทางไกลทำให้ค่าก่อสร้างสูงขึ้นเกินจุดคุ้มทุนในการลงทุนทำการก่อสร้าง แต่ในบางครั้งก็มีความจำเป็นที่ต้องขนส่งเป็นระยะทางไกลตามความต้องการของลูกค้า การสำรวจเส้นทางการขนส่งเป็นสิ่งจำเป็นในขั้นตอนการจัดส่ง โดยการสำรวจเส้นทางการขนส่งต้องสำรวจเส้นทางโดยตลอดตั้งแต่รถบรรทุกออกจากโรงงานผู้ผลิต จนถึงสถานที่ในการก่อสร้าง มีการระบุปัญหา อุปสรรค สิ่งกีดขวาง และข้อกำหนดต่าง ๆ ในเส้นทางที่ทำการขนส่ง
พิกัดน้ำหนักตามกฎหมาย
การสำรวจเส้นทางการขนส่งต้องระบุพิกัดน้ำหนักของรถบรรทุก หรือน้ำหนักสูงสุดในการบรรทุกที่อนุญาตให้ทำการขนส่งที่ออกโดยหน่วยงานรัฐบาลหรือหน่วยงานท้องถิ่น ซึ่งเป็นผู้ดูแลถนนเส้นนั้น
ความกว้างและสภาพของเส้นทางขนส่ง
ความกว้างของถนนที่ใช้เป็นเส้นทางขนส่งต้องมีความกว้างเพียงพอต่อขนาดของรถที่ใช้ในการขนส่ง มีสภาพพร้อมใช้งานไม่มีหลุมหรือบ่อลึกจนรถบรรทุกไม่สามารถวิ่งผ่าน การสำรวจความกว้างของเส้นทางนี้ต้องสำรวจความโค้งและรัศมีเลี้ยวควบคู่กันไป เพราะในบางครั้งถึงแม้ถนนมีความกว้างเพียงพอแต่มีรัศมีวงเลี้ยวไม่เพียงพอ รถขนส่งก็ไม่อาจผ่านเข้าไปได้
ความสูงของสิ่งกีดขวาง
เส้นทางการขนส่งต้องไม่มีสิ่งกีดขวางที่อยู่ในระดับต่ำกว่าความสูงของส่วนที่สูงที่สุดของรถที่ใช้ขนส่ง สิ่งกีดขวางในเส้นทางการขนส่งมีหลายชนิด เช่น สายไฟฟ้า สายโทรศัพท์ สะพานลอย อุโมงค์ และกิ่งไม้ การสำรวจความสูงของสิ่งกีดขวางเหล่านี้ควรสำรวจโดยการวัดระยะความสูงจริง ไม่ควรอาศัยป้ายบอกความสูงต่าง ๆ เพราะในหลายกรณีพบว่าความสูงของสิ่งกีดขวางมีการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากเทผิวหน้าของถนนเพิ่มในภายหลัง
ขั้นตอนการติดตั้ง
ขั้นตอนการติดตั้งชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปคือขั้นตอนทั้งหมดที่กระทำในไซด์งานก่อสร้าง หลังจากที่ชิ้นส่วนสำเร็จรูปถูกผลิตและจัดส่งมายังไซด์งาน เริ่มตั้งแต่การตรวจรับชิ้นส่วน การกองเก็บชิ้นส่วนเพื่อรอการติดตั้ง การจัดเตรียมเครื่องจักรสำหรับยกชิ้นส่วน การวางแผนการติดตั้ง การประกอบและติดตั้ง ตลอดไปจนถึงขั้นตอนสุดท้าย คือ การตรวจสอบคุณภาพการติดตั้ง
การตรวจรับชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูป
เมื่อรถขนส่งได้จัดส่งชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปมายังไซด์งานก่อสร้าง ผู้ควบคุมงานต้องทำการตรวจรับสินค้าตามมาตรฐานที่ตกลงกันไว้ ด้วยความถูกต้องและรวดเร็ว เนื่องจากการตรวจรับสินค้าทำให้รถขนส่งต้องจอดกีดขวางการทำงานในไซด์งาน อีกทั้งเวลาในการจัดส่งของรถแต่ละเที่ยวจะถูกกำหนดตายตัวไว้ในแผนการจัดส่ง หากการตรวจสอบสินค้าล่าช้าอาจทำให้การจัดส่งสินค้าในเที่ยวถัดไปต้องเลื่อนเวลาในการจัดส่งออกไป ส่งผลให้แผนการติดตั้งต้องมีการปรับเลื่อนตามการจัดส่งที่ล่าช้าดังกล่าว วิธีการตรวจรับชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปให้รวดเร็วและถูกต้องมีข้อแนะนำดังนี้
- ตรวจสอบจำนวนชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปให้ครบจำนวนตามใบจัดส่งในแต่
ละเที่ยว หากมีจำนวนชิ้นส่วนไม่ครบตามที่ระบุในใบจัดส่ง ให้แจ้งกลับไปยังโรงงานผู้ผลิตทันที
- ตรวจสอบหมายเลขของชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปให้ตรงกับหมายเลขใน
แบบผลิต เพื่อไม่ให้เกิดการสลับกันของชิ้นส่วน หากหมายเลขที่ระบุไม่ตรงกับแบบผลิตหรือแบบติดตั้งให้ตรวจสอบจนพบหมายเลขที่ถูกต้อง แล้วปิดหมายเลขใหม่ที่ถูกต้องแทนหมายเลขเดิม
- ตรวจสอบขนาดของชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปให้ตรงกับแบบผลิต หาก
ชิ้นส่วนมีขนาดไม่ตรงกับแบบผลิตให้แจ้งทางโรงงานผู้ผลิตเพื่อทำการแก้ไข
- ตรวจสอบรอยร้าว รอยแตก รอยบิ่นและข้อบกพร่องที่สามารถมองเห็น
ด้วยตาเปล่า ก่อนยกชิ้นส่วนลงจากรถขนส่ง เพราะเมื่อยกชิ้นส่วนลงจากรถขนส่งแล้ว รอยร้าว รอยแตก และรอยบิ่นที่เกิดขึ้นถือว่าเป็นความเสียหายที่เกิดขึ้นจากการกองเก็บชิ้นส่วนใน ไซด์งาน ซึ่งจะเป็นความรับผิดชอบของไซด์งาน ทางโรงงานผู้ผลิตจะคิดค่าใช้จ่ายในการแก้ไข
- การตรวจสอบรายละเอียด เช่น ตำแหน่ง Plate ตำแหน่งจุดยึด ตำแหน่ง
ท่อไฟฟ้า ท่อประปา สามารถตรวจสอบภายหลัง ในระหว่างการกองเก็บเพื่อรอการติดตั้ง เนื่องจากตรวจสอบรายละเอียดเหล่านี้ต้องใช้ระยะเวลาในการตรวจสอบอย่างมาก อีกทั้งหากพบความผิดพลาดของรายละเอียดดังกล่าวก่อนการติดตั้งทางโรงงานผู้ผลิตต้องทำการแก้ไขเพราะเป็นความผิดพลาดที่เกิดจากกระบวนการผลิต ไม่ใช่ความผิดพลาดที่เกิดจากการกองเก็บในภายหลัง
โดยทั่วไป ระยะเวลาในการตรวจรับชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปในแต่ละเที่ยวไม่ควรเกิน 1 ชั่วโมง ยกเว้นจะมีการตกลงกันระหว่างผู้ผลิตและเจ้าของโครงการ เช่น ในบางโครงการที่มีสถานที่ในการก่อสร้างค่อนข้างคับแคบ ไม่มีพื้นที่ในการกองเก็บชิ้นส่วน ทางผู้ควบคุมงานจึงจำเป็นต้องยกชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปจากรถขึ้นติดตั้งในทันที ก็สามารถทำได้เพียงแต่ค่าใช้จ่ายในการขนส่งจะสูงขึ้น เนื่องจากระยะเวลาที่ต้องรอให้การติดตั้งทำให้จำนวนเที่ยวในการจัดส่งลดลง
การวางแผนการติดตั้ง
การวางแผนการติดตั้ง มีส่วนสำคัญในการที่จะชี้วัดความสำเร็จของการก่อสร้างโดยใช้ระบบโครงสร้างสำเร็จรูป เนื่องจากการวางแผนงานที่ดีจะลดความผิดพลาดและข้อขัดแย้งในการทำงาน ทำให้ผู้ที่เกี่ยวข้องทุกฝ่ายปฏิบัติงานไปในทิศทางเดียวกัน การวางแผนงานที่ดีควรคำนึงถึงหัวข้อต่าง ๆ ดังนี้
- วางแผนงานโดยคำนึงถึงระยะเวลาการทำงานที่สามารถปฏิบัติได้จริงตาม
ศักยภาพที่มีอยู่ โดยอาศัยประสบการณ์และข้อมูลในอดีตมาคำนวณ แต่ส่วนมากพบว่าการวางแผนงานการทำงานมักวางแผนงานตามความพึงพอใจของลูกค้า
หรือเจ้าของโครงการ ทำให้เกิดปัญหาตามมาในภายหลังอย่างมากมาย เช่น เกิดความล่าช้าไม่ตรงตามแผนงานเนื่องจากผู้ปฏิบัติงานไม่สามารถทำได้จริง ถึงแม้ว่าจะใช้ความพยายามจนถึงที่สุดแล้วก็ตาม เกิดข้อบกพร่องในการทำงานเนื่องจากมีความรีบเร่งจนเกินไปทำให้ระยะเวลาในการตรวจสอบคุณภาพไม่สัมพันธ์กันกับระยะเวลาที่มีให้ และในบ้างครั้งเกิดความไม่สบายใจในการปฏิบัติงานจนต้องลาออกจากงานเนื่องจากความเครียดในการทำงานบนแผนงานที่บีบรัดจนเกินไป ทำให้ต้องสูญเสียบุคลากรที่ดีระหว่างการทำงานทำให้ต้องเสียเวลาในการหาผู้ร่วมงานใหม่มาทดแทน
- วางแผนงานตามลำดับการทำงานที่ถูกต้อง ไม่มีการข้ามขั้นตอนในการ
ทำงาน และหากอาคารที่ก่อสร้างมีขนาดใหญ่ควรแบ่งพื้นที่การทำงานออกเป็นส่วนย่อย เพื่อที่จะได้วางแผนงานโดยมีความละเอียดครอบคลุมในการทำงาน
- วางแผนงานโดยมีระยะเวลาเผื่อสำหรับแก้ไขความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น
ระหว่างการทำงาน เนื่องจากการทำงานจริงย่อมมีข้อผิดพลาดในการทำงานเช่นเกิดการชำรุดเสียหายของชิ้นส่วนโครงสร้างสำเร็จรูปจนต้องมีการผลิตใหม่เพื่อทดแทนชิ้นส่วนที่เสียหาย การวางแผนงานที่มีการเผื่อระยะเวลาในการแก้ไขดังกล่าวจะทำให้การทำงานมีความราบรื่นยิ่งขึ้น
- ไม่ควรปรับเปลี่ยนแผนงานระหว่างการก่อสร้างโดยไม่จำเป็นเนื่องจากการ
ปรับเปลี่ยนระยะเวลาในการทำงานหรือการปรับเปลี่ยนลำดับการติดตั้ง จะส่งผลโดยตรงต่อแผนการผลิตซึ่งมีความยืดหยุ่นได้น้อยและมีค่าใช้จ่ายในการปรับเปลี่ยนค่อนข้างสูง
ในการทำงานจริงมีข้อมูลที่แสดงให้เห็นได้ชัดว่าโครงการที่มีการวางแผนงานที่ละเอียดรอบคอบ มีระยะเวลาการทำงานที่เหมาะสม จะส่งผลให้งานก่อสร้างโดยรวมออกมามีความประณีต มีการแก้ไขน้อย มีการทำงานครั้งเดียวจบ ส่งผลให้ผู้ร่วมปฏิบัติงานทุกฝ่ายปฏิบัติงานอย่างมีความสุข และยังพบว่าระยะเวลาในการก่อสร้างที่ใช้จริงสั้นกว่าระยะเวลาในการก่อสร้างของโครงการที่มีการวางแผนงานอย่างเร่งรีบโดยไม่ได้อ้างอิงจากพื้นฐานของศักยภาพในการทำงานที่มีอยู่เสียอีก