แรงดันดินใต้ฐานราก (BEARING PRESSURE OF SOIL UNDER ON GRADE FOOTING)
สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน
เนื่องจากเมื่อหลายวันก่อนที่ผมได้โพสต์แชร์ความรู้ที่เกี่ยวกับฐานรากแผ่ (BEARING FOOTING) ไปนะครับ ผลปรากฎว่ามีน้องวิศวกรที่ให้ความสนใจติดตามอ่านกันเยอะพอสมควรนะครับ และ มีคำถามตามมาหลายคำถามนะครับ ผมก็ได้ทะยอยตอบไปบ้างแล้ว วันนี้ผมจะตอบอีกหนึ่งคำถามที่เกี่ยวข้องกับเรื่องการออกแบบฐานรากแผ่ที่มีน้องวิศวกรท่านหนึ่งได้ติดตามและสอบถามผมมานะครับว่าอยากให้ผมแชร์ความรู้เกี่ยวกับเรื่องแรงดันดินใต้ฐานราก (BEARING PRESSURE OF SOIL UNDER ON GRADE FOOTING) นั่นเองครับ
แรงดันดินหรือแรงดันแบกทาน (BEARING PRESSURE) ภายใต้ฐานรากนั้นหาได้โดยการตั้งสมมุติฐานให้ตัวฐานรากนั้นเป็นองค์อาคารที่มีความแข็ง (RIGID) และ ดินใต้ฐานรากนั้นมีคุณสมบัติเป็นวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งมีความยืดหยุ่นตัว (HOMOGENEOUS ELASTIC MATERIAL) ซึ่งเราจะถือว่าดินในบริเวณนี้นั้นถูกตัดขาดออกจากดินโดยรอบฐานรากเนื่องจากแรงดันในดินนี้จะถูกสมมุติให้มีค่าแปรผันโดยตรง
กับค่าการเสียรูปทรงของดิน แรงดันใต้ฐานรากเนื่องจากน้ำหนักบรรทุกตามแนวแกนใต้ฐานรากนี้จึงถูกสมมุติให้มีลักษณะเป็นแบบแผ่สม่้าเสมอ เพราะ ดินบริเวณนี้จะถูกอัดอย่างสม่ำเสมอนั่นเองครับ (ดูรูป ก ประกอบนะครับ)
โดยที่ในสภาพความเป็นจริงแล้วค่าของการกระจายตัวของแรงดันดินใต้ฐานรากนั้นไม่ได้สม่ำเสมอเสียทีเดียว ทั้งนี้จะขึ้นกับ
(1) ความสามารถในการให้ตัวได้ของดิน (FLEXIBILITY)
(2) ความลึกของฐานรากจากผิวดิน (DEPTH)
(3) ชนิดของดิน (SOIL TYPE)
เรามาดูตัวอย่างกันบ้างนะครับ การทรุดตัวของฐานรากในดินที่ไม่มีความเชื่อมแน่น หรือ เหนียวตัว เช่น ดินทราย หรือ หิน เป็นต้น ลักษณะของดินแบบนี้จะทำให้เกิดการเคลื่อนตัวทางด้านข้างที่ขอบของตัวฐานราก (HEAVE) สำหรับฐานรากที่อยู่ใกล้ผิวดินซึ่งจะมีชั้นผิวดินบางๆ ปกคลุมอยู่นี้จะมีแรงต้านทานไม่ให้ดินหนีออกไปจากตัวของฐานราก การสูญเสียดินที่รองรับที่ขอบนี้จะทำให้แรงดันแบบแบกทานนี้มีค่าที่ลดลง ดังนั้นการกระจายตัวของแรงดันดินจึงจะมีรูปทรงเป็นรูปพาราโบลิก (ดูรูป ค ประกอบนะครับ) ถ้าหากว่าทำการวางฐานรากให้อยู่ที่ระดับที่มีความลึกเพียงพอ แรงดันดินจะมีค่าที่ค่อนข้างจะสม่ำเสมอมากกว่าการวางฐานรากที่ระดับที่มค่าความลึกตื้นกว่า เนื่องจากน้ำหนักของดินถมนั้นจะมีค่าสูง ทำให้สามารถที่จะป้องกันการเคลื่อนตัวออกทางด้านข้างของดินใต้ฐานรากได้นั่นเองครับ
ตัวอย่างต่อมา คือ ถ้าหากว่าฐานรากนั้นตั้งอยู่บนชั้นดินที่มีความเชื่อมแน่น หรือ ดินเหนียว บ้างนะครับ การวางฐานรากบนชั้นดินประเภทนี้จะทำให้เกิดค่าการทรุดตัวอย่างสม่ำเสมอใต้ตำแหน่งของฐานราก และ จะทำให้ค่าการกระจายตัวของแรงดันดินที่ขอบของฐานรากนั้นมีค่าสูงกว่าที่ช่วงกึ่งกลางของฐานราก (ดูรูปที่ ข ประกอบนะครับ) สาเหตุที่เป็นเช่นนี้เพราะว่าในดินเหนียวจะมีค่า หน่วยแรงเฉือน ที่จะเกิดขึ้นในดินในบริเวณโดยรอบของฐานราก อันจะทำให้เกิดการรองรับน้ำหนักบรรทุกในแนวดิ่งเพิ่มเติม จึงทำให้แรงดันดินในบริเวณที่ขอบของฐานรากนี้จะมีค่ามากขึ้นกว่าในช่วงอื่นๆ นะครับ
ถึงแม้ว่าแรงดันของดินที่แท้จริงใต้ฐานรากจะไม่ได้มีลักษณะที่มีความสม่ำเสมอตามที่เราใช้ในสมมติฐานของเราก็ตาม แต่ สาเหตุที่ในการออกแบบฐานรากรับแรงดันดินที่ต้องรับน้ำหนักตามแนวแกนเราจะทำการสมมุติให้แรงดันดินนี้มีค่าการกระจายตัวที่สม่ำเสมอ ไม่ว่าจะเป็นดินชนิดใดก็ตาม ทั้งนีก็เพื่อความสะดวกในการวิเคราะห์ และ ออกแบบตัวฐานรากวางบนดินนั่นเองครับ
ในโอกาสหน้าผมจะขออนุญาตมาตอบข้อสงสัยพร้อมกับสรุปขั้นตอน และ วิธีการในการออกแบบฐานรากแผ่วางบนดินกันบ้างนะครับ เพื่อนๆ ท่านใดสนใจสามารถที่จะติดตามกันได้นะครับ
หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
ADMIN JAMES DEAN
Bhumisiam ภูมิสยาม
ผู้ผลิตรายแรก Spun MicroPile
1) ได้รับการรับรองระบบการจัดก
2) ได้รับการรับรองระบบบริหารง
3) ได้รับมาตรฐาน ISO 9001:2015 UKAS ภายใต้การดูแลของ อังกฤษ
4) ได้รับมาตรฐาน ISO 9001:2015 NAC ภายใต้การดูแลของ สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุ
5) ได้รับมาตรฐาน มอก. 397-2524 เสาเข็ม Spun MicroPile Dia 21, 25, 30 cm.
6) ผู้ผลิต Spun MicroPile ที่ได้รับ Endorsed Brand รับรองคุณภาพมาตรฐานจาก SCG
7) ผู้นำระบบ Computer ที่ทันสมัยผลิต เสาเข็ม Spun MicroPile
8) ลิขสิทธิ์เสาเข็ม Spun MicroPile
9) เทคโนโลยีการผลิต จากประเทศเยอรมัน
10) ผู้ผลิต Spun MicroPile แบบ “สี่เหลี่ยม”
11) การผลิตคอนกรีตและส่วนผสม ใช้ Program SCG-CPAC
เสาเข็ม สปันไมโครไพล์ ช่วยแก้ปัญหาได้เพราะ
1) สามารถทำงานในที่แคบได้
2) ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะทางเสีย
3) หน้างานสะอาด ไม่มีดินโคลน
4) สามารถรับน้ำหนักได้ 20-50 ตัน/
5) สามารถตอกชิดกำแพง ไม่ก่อให้โครงสร้างเดิมเสีย
Mr.Micropile
สนใจติดต่อสินค้า เสาเข็มสปันไมโครไพล์ มาตรฐาน มอก. โทร
☎ 081-634-6586
☎ 082-790-1447
☎ 082-790-1448
☎ 082-790-1449
#ไมโครไพล์ #สปันไมโครไพล์ #เสาเข็มไมโครไพล์ #เสาเข็มสปันไมโครไพล์ #เสาเข็ม #ตอกเสาเข็ม #micropile #spunmicropile #microspunpile #spunpile #microspun
