การออกแบบโครงป้ายโฆษณาขนาดใหญ่ (บนดาดฟ้าอาคาร)
Posted: 8/07/2553 by ดร.ปิยะวัฒน์ วุฒิชัยกิจเจริญ (D.Eng., AIT) in ป้ายกำกับ: สาระพี่อ้อโจทย์: ต้องการก่อสร้างป้ายขนาด ยาว 20 ม.x สูง 10 ม. บนดาดฟ้าอาคารพาณิชย์ อ.เมือง จ.กำแพงเพชร เป็นอาคาร คสล. 3 ชั้น (มีดาดฟ้าเป็นชั้นที่ 4 ระดับพื้นดาดฟ้า +11.60 ม.) ระยะห่างเสา 4 .00 ม. x 4.00 ม. หน้ากว้างแต่ละคูหา 8.00 ม. ลึก 16.00 ม. มีทั้งหมด 3 คูหา อายุอาคารประมาณ 10 ปี จากตรวจสอบเบื้องต้นพบว่า พื้นชั้นดาดฟ้ารับน้ำหนักเพิ่มได้ไม่เกิน 400 กก./ตร.ม.และเสารับน้ำหนักเพิ่มได้ไม่เกิน ต้นละ 9 ตัน
วิธีทำ: กำหนดรูปแบบโครงสร้างป้าย วิเคราะห์ เพื่อตรวจสอบ Reaction ไม่ให้เกินค่าที่โครงสร้างเดิมของอาคารรับได้ คำนวณแรงลมโดยวิธีแรงลมสถิตเทียบเท่า ทำการออกแบบรายละเอียด และนำมาเปรียบเทียบกับการใช้หน่วยแรงลมตามกฎกระทรวงฉบับที่ 6 (พรบ.ควบคุมอาคาร พ.ศ.2522)
ขั้นตอนที่
1: กำหนดรูปแบบโครงสร้างและคำนวณแรงลมโครงสร้างรูปแบบที่หนึ่ง ระยะห่าง @ 2.00 ม. โครงป้ายขนาด 16 ม. x 16 ม. พื้นที่ติดป้าย 10 ม. x 16 ม. ดังรูป
คำนวณแรงลมสถิตเทียบเท่าได้ค่าตามรูป
Load Case 1 แรงกระทำตั้งฉากกับป้าย, หน่วยเป็น กก.
จากการวิเคราะห์พบว่า Load Case 2 มีค่า Reaction และแรงใน member มากกว่า Load Case 1 ซึ่งผลการวิเคราะห์มีดังนี้
Load Case 2: Ry = 5885 kg, Pmax = 9791 kg (compression)
ลักษณะการแอ่นตัวของโครงสร้างภายใต้ Load Case 2 (ชิ้นส่วนสีแดงคือชิ้นส่วนที่รับแรงอัดในแนวแกนมากที่สุด) - คลิกที่รูปเพื่อดูภาพ Animation
โครงสร้างรูปแบบนี้ไม่ผ่านเนื่องจาก มีแรงลงพื้นเกินกว่าค่าที่โครงสร้างเดิมรับได้ (>1600 kg/จุด) ดังนั้นต้องกำหนดรูปแบบโครงสร้างใหม่หรือลดขนาดป้ายลง
ทำไปทำมาอยู่หลายแบบสรุปแล้วได้แบบนี้ครับ
โครงสร้างรูปแบบนี้มีการกำหนดเงื่อนไขคือต้องเอาเสาป้ายตรงกับตำแหน่งเสาเดิมเท่านั้น เพื่อลดภาระการรับน้ำหนักของพื้นชั้นดาดฟ้า ซึ่งจะทำให้เพิ่ม Reaction ของโครงป้ายได้มากขึ้น รูปแบบที่ว่านี้ @ 2.00 ม. ขนาดโครงป้าย 10 ม. x 16 ม. พื้นที่ติดป้าย 6 ม. x 16 ม.
ลักษณะการแอ่นตัวของโครงสร้างภายใต้ Load Case 2 (ชิ้นส่วนสีแดงคือชิ้นส่วนที่รับแรงอัดในแนวแกนมากที่สุด)
สรุปใช้โครงสร้างรูปแบบนี้ได้ เนื่องจากแรงสูงสุดที่ Support น้อยกว่า 9 ตัน
ขั้นตอนที่ 2: ออกแบบชิ้นส่วนและจุดต่อ
ชิ้นส่วนมีสอง Group คือชิ้นส่วนหลัก และรอง ชิ้นส่วนหลักใช้เหล็ก L 100x100x7 มม. ชิ้นส่วนรองใช้ L 45x45x6 มม. จุดต่อใช้แผ่นประกับหนา 7 มม. โดยการเชื่อมและ Bolt ที่ Support ใช้แรง Ry และ Rx และ Rz คำนวณหาขนาด Bolt และระยะฝังต่อไป
ขั้นตอนที่ 3: เปรียบเทียบกับการออกแบบโดยใช้หน่วยแรงลมตามกฎกระทรวงฉบับที่ 6 (พรบ.ควบคุมอาคาร พ.ศ.2522)
สรุป: งานนี้ต้องลดขนาดพื้นที่ป้าย (ไม่ได้ตามใจเจ้าของงาน) ในส่วนของการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าการใช้หน่วยแรงลมตามกฎกระทรวงฉบับที่ 6 ให้ค่า Reaction และ Pmax คิดเป็น 52% และ 49% ของวิธีแรงลมสถิตเทียบเท่า ตามลำดับ ดังนั้นถึงแม้ว่ากฎหมายไม่ได้บังคับให้ใช้วิธีแรงลมสถิตเทียบเท่า ผู้ออกแบบควรใช้วิธีดังกล่าวเพื่อให้เกิดความปลอดภัยสูงสุดแก่ผู้ใช้อาคารต่อไป
2. Multiframe4D (อันนี้ดูรายละุเอียดได้ใน Tumcivil)
************************************************************************
หวังว่าคงเป็นประโยชน์กับเพื่อนนักออกแบบไม่มากก็น้อยนะครับ....อ้อ
ขอ ต้นฉบับทางเมลล์หน่อยดิ เก็บไว้เป็นข้อมูลอ้างอิง