เหล็กเสริมในพื้น post...

SNP POST TENSION CO.,LTD. | 1

WWW.SNP-POST.COM

เหลกเสรมในพน Post tension ในการออกแบบพน post tension ปกตจะออกแบบในลกษณะทเปน Fully prestress คอใหมปรมาณลวดเพยงพอสาหรบโมเมนตทเกดขน และเพอใหพน post tension มประสทธภาพสมบรณและมความเหนยว (ductility) ตามทออกแบบไว จาเปนตองมเหลกเสรมประกอบตามท code กาหนด รวมทงเพอความปลอดภยในการใชงานในบรเวณทตองออกแบบตานแผนดนไหว พน post tension จาเปนตองมเหลกเสรมเพมใหครบถวนตามทกฎหมายกาหนด โดยแสดงชนดของเหลกเสรมและขอกาหนดของเหลกเสรมนนๆ ดงตาราง

ลาดบ ชนดของเหลกเสรม ขอกาหนดในการออกแบบ 1 เหลกเสรมยดเหนยวปรมาณนอยทสดบรเวณทเกดโมเมนตลบ

(Minimum bonded reinforcement in negative moment Areas at column supports)

วสท 1009-34 ขอท 3.4.2.1 (ข) ACI318 ปกอนหนาจนมาถง ACI318-2011 ขอท 18.9.3.3 ACI318-2014 ขอท 8.6.2.3

2 เหลกเสรมลางบรเวณหวเสา (Bottom deformed reinforcement and progressive collapse protection)

มผย. 1301-54 ขอท 4.8 ACI318-2008 เปนตนมา ขอท 18.12.7 ACI318-2014 ขอท 8.7.5.6.3

3 เหลกเสรมรบแรงเฉอนทะล (Shear reinforcement in slab)

วสท 1008-38 ขอท 4412(ด) ACI318 ปกอนหนาจนมาถง ACI318-2005 ขอท 11.12.3 ACI318-2008 ถง ACI318-2011 ขอท 11.11.3,21.13.6 ACI318-2014 ขอท 8.7.6,18.14.5

4 เหลกเสรมยดเหนยวปรมาณนอยทสดบรเวณทเกดโมเมนตบวก (Minimum bonded reinforcement in positive moment areas

วสท1009-34 ขอท 3.4.2.1(ก) ACI318 ปกอนหนาจนมาถง ACI318-2011 ขอท 18.9.3.2 ACI318-2014 ขอท 8.6.2.3

5 เหลกเสรมขนตาสาหรบหมวกหวเสา,แปนหวเสา และคานกวาง (Minimum reinforcement for column capital, drop panel and band beam)

วสท1008-38 ขอท 3412 ACI318 ปกอนหนาจนมาถง ACI318-2011 ขอท7.12 ACI318-2014 ขอท 7.6

6 เหลกเสรมใน (Pour strip) Manual calculation 7 เหลกเสรมรอบผนงลฟท Manual calculation 8 เหลกเสรมพเศษบรเวณรอบชองเปด หรอมมของพน Typical detail 9 เหลกกนระเบด (Anti-bursting reinforcement) Typical detail 10 เหลกเสรมพเศษอน ๆ Typical detail

* บงคบใชโดยกฎกระทรวง กาหนดการรบนาหนก ความตานทาน ความคงทนของอาคาร และพนทรองรบอาคารในการตานทานแรงสนสะเทอนของแผนดนไหว พ.ศ.๒๕๕๐


WWW.SNP-POST.COM

1. เหลกเสรมยดเหนยวปรมาณนอยทสดบรเวณทเกดโมเมนตลบ (Minimum bonded reinforcement in negative moment areas at column supports)

ในมาตรฐาน ACI ฉบบกอนหนาจนมาถง ACI 318-2011 กาหนดใหใสปรมาณนอยทสดบรเวณทเกด

โมเมนตลบในพน post tension ระบบ unbonded ไวเทากบ As,min = 0.00075Acf โดยท Acf คอ คามากทสดของพนทหนาตดของแถบออกแบบ (design strip) ทงสองทศทาง โดยเหลกเสรมทคานวณได เปน


WWW.SNP-POST.COM

เหลกเสรมบน จะกระจายอยทเสาในระยะออกไปจากขอบเสาดานขางไมเกนดานละ 1.5 เทาของความหนาพน และความยาวของเหลกทยนออกไปจะเทากบ 1/6 ของ clear span

สาหรบ ACI318-2014 เรมมการกาหนดใหใสเหลกเสรมยดเหนยวปรมาณนอยทสดบรเวณทเกดโมเมนตลบทงพน Post tension ระบบ bonded และ unbond แสดงดงตาราง 8.6.2.3

และถามแรงดานขางกระทา ทาใหเกดโมเมนตลบมากขนทหวเสา เหลกเสรมชดนจะตองเพมปรมาณและความยาวใหเพยงพอตอ Bending moment diagram ทเพมขนเนองจากการรวมผลของโมเมนตจากแรงดานขาง

2. เหลกเสรมลางบรเวณหวเสา (Bottom deformed reinforcement in column area or progressive collapse protection)

ใน ACI318-2005 ขอ 18.12.4 ไดกาหนดใหพน post tension ระบบ unbond มลวดอดแรงผานเสาอยางนอยสองเสน จนมาถง ACI318-2008 ไดมการขยายความใหรายละเอยดเรองลวดอดแรงมากขน โดยกลาวไวในขอ 18.12.6 และไดเพมเตมในกรณทไมสามารถเอาลวดอดแรงเขาเสาได ซงจะตรงกบกรณของพน post tension ระบบ bond ใหเสรมเหลกลางบรเวณหวเสา ในปรมาณเทากบ

As,min = . bw.d bw.d โดยมระยะยนเขาไปในพนเทากบระยะฝง ดงรป


WWW.SNP-POST.COM

“ดงนนตามความหมายของ ACI318 พน post tension ทไมมลวดเขาเสาจะตองเสรมเหลกลางหวเสาทกตน”

กฎกระทรวง กาหนดการรบนาหนก ความตานทาน ความคงทนของอาคาร และพนดนทรองรบอาคารในการตานทานแรงสนสะเทอนของแผนดนไหว พ.ศ. 2550 กาหนดใหอาคารตองจดใหโครงสรางทงระบบอยางนอยใหมความเหนยวเทยบเทาความเหนยวจากด (Limited ductile) ตาม มยผ.1301-54 โดยในกฎกระทรวงไดกาหนดประเภทของอาคารโดยอางองบรเวณทตง กาหนดใหตองมรายละเอยดตามทกลาวไว สรปไดดงน

บรเวณเฝาระวง และบรเวณท 1 บรเวณท 2 (ก) อาคารทจาเปนตอความเปนอยของสาธารณะชน เชน สถานพยาบาลทรบผปวยไวคางคน สถานดบเพลง อาคารศนยบรรเทาสาธารณภย อาคารศนยสอสาร ทาอากาศยานโรงไฟฟา โรงผลต และเกบนาประปา (ข) อาคารเกบวตถอนตราย เชน วตถระเบด วตถไวไฟ วตถมพษ วตถกมมนตรงส หรอวตถทระเบดได (ค) อาคารสาธารณะ ไดแก โรงมหรสพ หอประชม หอศลป พพธภณฑสถาน หอสมด ศาสนสถาน สนามกฬา อฒจนทร ตลาด หางสรรพสนคา ศนยการคา สถานรถ โรงแรม (สาหรบบรเวณเฝาระวง และบรเวณท 1 อาคารเหลานตองมผใชอาคารตงแต 300 คนขนไป) (สาหรบบรเวณท 2 บงคบอาคารเหลานและเพม สถานบรการและอาคารจอดรถ) (ง) สถานศกษาทรบนกเรยนหรอนกศกษา ตงแต 250 คนขนไป (ง) สถานศกษา (จ) สถานรบเลยงเดกออนทรบเดกออนไดตงแต 50 คนขนไป (จ) สถานรบเลยงเดกออน (ฉ) อาคารทมผใชอาคารตงแต 5000 คนขนไป (ช) อาคารทมความสงตงแต 15 เมตรขนไป (ซ) สะพานหรอทางยกระดบทมชวงระหวางศนยกลางตอมอยาวตงแต 10 เมตรขนไป (ฌ) เขอนเกบกกนา เขอนทดนาหรอฝายทดนา ทตวเขอนหรอตวฝายมความสงตงแต 10 เมตรขนไป

*บรเวณเฝาระวง = พนทหรอบรเวณทอาจไดรบผลกระทบจากแผนดนไหวไดแกจงหวด กระบ ชมพร พงงา ภเกต ระนอง สงขลา สราษรธาน

บรเวณท 1 = พนทหรอบรเวณทเปนดนออนทอาจไดรบผลกระทบจากแผนดนไหวระยะไกล ไดแกจงหวด กรงเทพ นนทบร ปทมธาน สมทรปราการ สมทรสาคร

บรเวณท 2 = พนทหรอบรเวณทอยใกลรอยเลอนทอาจไดรบผลกระทบจากแผนดนไหว ไดแกจงหวด กาญจนบร เชยงราย เชยงใหม ตาก นาน พะเยา แพร แมฮองสอน ลาปาง ลาพน


WWW.SNP-POST.COM

รปภาพ เหลกเสรมลางบรเวณหวเสา

การทาใหพน post tension ตรงตามขอกาหนด Limited ductile คอจะตองใสเหลกเสรมลางบรเวณหวเสาไมนอยกวาท มยผ.1301-54 กาหนดไวในขอท 4.8 คอ

มยผ.1301-54 ไดระบไววาเหลกเสรมตองมระยะฝงพอเพยงทจะพฒนากาลงไดถงจดคราก ในทนจงขออางองไปท FIP Recommendations “Recommendations for the design of post-tensioned slabs and foundation rafts” โดยกาหนดใหเหลกเสรมทคานวณไดจะตองฝงอยภายในแกนเหลกเสา “ยนเหลกไปในพน post tension ไมนอยกวาระยะฝงประสทธผล” สาหรบขอบทไมตอเนองเหลกเสรมลางทจดรองรบจะตองสามารถพฒนากาลงครากทขอบของจดรองรบได

DOWLOAD ตวอยางรายการคานวณ


WWW.SNP-POST.COM

3. เหลกเสรมรบแรงเฉอนเจาะทะล(Shear reinforcement in slab)

รปภาพ เหลก Shear Stirrup

เปนเหลกเสรมทจาเปนตองใสในกรณทแรงเฉอนเจาะทะลทเกดขนมากกวากาลงรบแรงเฉอนเจาะทะลทคอนกรตรบได โดยรายละเอยดสามารถดไดจากบทความกอนหนา

และขอทสาคญในการออกแบบแรงเฉอนเจาะทะลในพนสองทางแบบไรคาน สาหรบโครงตานแรงดดทมความเหนยวจากด ใน มยผ.1301-54 และ ACI 21.13.6 เพอใหจดตอระหวางพนและเสามความเหนยวจากด คา Vu/φVc ตองมคาไมเกน 0.40 โดย Vu เปนคาแรงเฉอนปรบคาบนหนาตดวกฤตรอบเสาทเกดจากนาหนกบรรทกแนวดง และใหใชตวคณหรอ Load factor เปน 1.2D+1.0L ซงตวคณสาหรบนาหนกบรรทกจร สามารถลดจาก 1.0 เปน 0.5 ได เมอนาหนกบรรทกจรมคานอยกวา 500 kg/m2 เวนแต อาคารนนเปนอาคารจอดรถ หรอพนททใชเปนสวนของการชมนมคน ตวคณลดกาลง φ ใหใช 0.75 สวน Vc คานวณตามวธทแสดงไวในหวขอกอนหนาน

สาหรบขอตอของพนและเสาในระบบแผนพนสองทางแบบไรคาน ทไมไดเปนสวนหนงของระบบรบแรงดานขาง จะตองจดใหมเหลกเสรมตานแรงเฉอนในพน โดยทกาลงตานทานแรงเฉอนของเหลกเสรม

จะตองมคาไมนอยกวา 0.93√fc' bo.d และตองวางเหลกเสรมดงกลาวออกไปจากขอบของทรองรบไมนอยกวา 4 เทาของความหนาพน แตขอกาหนดขางตนอาจยกเวนได หากการออกแบบเปนไปตามขอ (1) หรอขอ (2) เพยงขอหนงขอใด

แรงเฉอนเจาะทะล ตอนท 1 แรงเฉอนเจาะทะล ตอนท 2


WWW.SNP-POST.COM

(1). หนวยแรงเฉอนเจาะทะลบนหนาตดวกฤตรอบเสาทเกดจากแรงเฉอนปรบคา Vu รวมกบหนวยแรงเฉอนทเกดจากโมเมนตไมสมดล ทสงถายระหวางเสาและพนภายใตการเคลอนตวดานขางออกแบบ (Design displacement) จะตองไมเกนกาลงตานแรงเฉอนทกาหนดไวในมาตรฐานสาหรบอาคารคอนกรตเสรมเหลก โดยวธกาลงของสมาคมวศวกรรมสถานแหงประเทศไทย

(2). คาการเคลอนตวสมพทธดานขางระหวางชนออกแบบ (Design story drift) จะตองไมเกนกวา คาทมากกวาระหวาง 0.005 และ [0.035 – 0.05(Vu/φVc)]

กราฟแสดงขอกาหนดตามขอ (2)

คาการเคลอนตวสมพทธดานขางระหวางชนออกแบบ (Design story drift) คานวณจากคามากของคาการเคลอนตวสมพทธดานขางของจดตอเสาดานบนและจดตอเสาดานลาง และ Vc คานวณตามวธทกลาวมา Vu เปนแรงเฉอนทหนาตดวกฤตขางเสาจากการใชตวคณ 1.2D+1.0L


WWW.SNP-POST.COM

4. เหลกเสรมยดเหนยวปรมาณนอยทสดบรเวณทเกดโมเมนตบวก(เหลกเสรมลาง) (Minimum bonded reinforcement in positive moment areas)

เหลกเสรมตามขอนคอเหลกเสรมลางในพน post tension โดยในขอกาหนดของพน post tension ทงระบบมแรงยดเหนยวและไมมแรงยดเหนยวกาหนดวาถาบรเวณทเปนโมเมนตบวกเกดความเคนดงเกน

0.53 ′ จะตองใสเหลกเสรมยดเหนยวปรมาณนอยทสดบรเวณทเกดโมเมนตบวกเทากบ AS = .

โดยท Nc เปนแรงดงทงหมดทเกดขนในหนาตดของคอนกรตในบรเวณทเกดหนวยแรงดง ทงนใหคานวณจากหนาตดไมแตกราว (ใช Igross)

รปภาพ การวางเหลกเสรมลาง

ถาความเคนดงทเกดขนไมเกน 0.53 ′ ใน ACI318 ไมไดกาหนดใหใสเหลกเสรมลาง แตในทางปฏบตทผานมา ไดมการนาขอกาหนดของพนไรคานระบบไรแรงยดเหนยวตาม วสท1009-34 ขอท 3.4.2.1(ก) มาใชโดยกาหนดใหใสเหลกเสรมยดเหนยวไมนอยกวา 0.001 ของหนาตดคอนกรต ไวทบรเวณใกลผวดานรบแรงดง

As = 0.001 bt ตวอยางเชน พน post tension หนา 0.23m As = 0.001(100)(23) = 2.3 cm2 ใชเหลกเสรมตะแกรงลาง SD40 ไดประมาณ [email protected] ในบางหนวยงานกอสรางไดนา wire mesh ทม fy 5,500 ksc มาใชแทน ในตวอยางเดยวกน สามารถคานวณเปน wire mesh ไดดงน


WWW.SNP-POST.COM

As = 0.001 (100)(23) = 1.6727 cm2

ใช wire mesh เปนตะแกรงลางไดประมาณ φ[email protected]

รปภาพ Wire mesh

5. เหลกเสรมขนตาสาหรบหมวกหวเสา, แปนหวเสา และคานกวาง (Minimum reinforcement for column capital, drop panel and band beam)

เนองจากการออกแบบพน post tension ปกต จะออกแบบเปนระบบ Fully prestress คอใชลวดอดแรงในการรบแรงดงทเกดจากโมเมนตดด ดงนนบรเวณ Column capital, Drop panel และ band beam จงเปนเหลกเสรมขนตาเพอปองกนการยดหดเนองจากอณหภมและ shrinkage เทานน โดยปรมาณทใสจะใชตาม วสท. หรอ ACI318 ในหวขอเหลกเสรมตานการยดหด สาหรบเหลก SD40 As=0.0018bt


WWW.SNP-POST.COM

รปภาพ Column Capital, Drop panel

6. เหลกเสรมใน (Pour strip)

เหลกเสรมใน pour strip เราจะไดจากการออกแบบ โดยจะตองสอดคลองกบขนตอนการทางานทกาหนดไว เชน กาหนดใหออกแบบ pour strip เปนพน one way slab และออกแบบพน post tension ทงสองฝงเปนพนยนมารบ point load ทมาจาก pour strip

หรอออกแบบ pour strip และพน post tension ตอเนองกน โดยการออกแบบลกษณะนจะตองพจารณาถง บรเวณ pour strip ทไมมลวดอดแรงอย จงไมมแรงพยงและแรงอดขนตนเหมอนบรเวณทเปนพน post tension

ทงน ทงสองวธทกลาวถง จะตองคานงถงผลของการหดตวของพนทขอบของ pour strip ทงสองฝง เนองจากการอดแรงทมอย โดยในหวขอนจะไดกลาวถงโดยละเอยดในบทความถดไป


WWW.SNP-POST.COM

รปภาพ Pour strip

7. เหลกเสรมรอบผนงลฟทหรอ shear wall

รปภาพ เหลกเสรมรอบผนงลฟท

โดยปกตรอบผนงลฟทหรอ shear wall จะเปนบรเวณทแรงอดในพน post tension มคานอยเมอเทยบกบบรเวณอนๆ ของพน ซงจะสามารถเหนไดชดเมอวเคราะหโครงสรางดวยวธ Finite element method (FEM) เมอแรงอดในพนมคานอยจงจาเปนตองใสเหลกเสรมเพอปองกนการหดตวเนองจากอณหภมและ shrinkage นอกจากน ถาตองการใหพน post tension เขาไปฝากกบผนงลฟทหรอ shear wall ในลกษณะของ pinned joint (M=0) จาเปนตองถายนาหนกในลกษณะของแรงเฉอนผานเหลกเสรมทเพยงพอเพอเขาไปฝากกบจดรองรบได หรอถาตองการใหพน post tension กบผนงลฟทหรอ shear wall ตอกนในลกษณะของ rigid joint คอสามารถถายโมเมนตได ตองทาแบบจาลองในการวเคราะหโครงสรางใหสอดคลองกบโครงสรางจรงแลวใสเหลกเสรมใหเพยงพอกบโมเมนตทเกดขน


WWW.SNP-POST.COM

8. เหลกเสรมพเศษบรเวณรอบชองเปดหรอมมของพน

บรเวณรอบชองเปดหรอมมของพนจะมการเตรยมเหลกเสรมเพอปองกนการแตกราวเนองจากการเกด stress concentration ในบรเวณนนๆ โดยทวไปจะทาไวเปน Typical detail ดงรป

รปภาพ เหลกเสรมพเศษบรเวณรอบชองเปดหรอมมของพน

9. เหลกกนระเบด (Anti-bursting reinforcement)

การคานวณเหลกเสรมกนระเบดจะคลายกบการออกแบบสาหรบงานคาน โดยทวไปจะทาเปน typical detail โดยออกแบบจากหว anchorage ทมจานวน strand เยอะสด กบความหนาพนตาทสด แลวนาปรมาณเหลกเสรมทไดมาทาเปน typical detail ในการใชงาน


WWW.SNP-POST.COM

รปภาพ เหลกกนระเบด

รปภาพ เหลกกนระเบด

10. เหลกเสรมพเศษอนๆ

เหลกเสรมดงกลาวจะเตรยมไวสาหรบพน post tension ทมลกษณะไมปกต เชน พน post tension ฝากคานหรอผนง คสล. หรอมการลดระดบหลงพนหรอทองพน เปนตน


WWW.SNP-POST.COM

ตวอยางขอมลปรมาณเหลกเสรมในพน Post tension

พนหนา 0.20m, เสามขนาด 0.30x0.80m SDL 250 kg/m2 , LL 200 kg/m2

ไมมเหลกเสรมรบแรงเฉอนทะลบรเวณเสา และชวงเสาไมเกน 5.20m

PROGRESSIVE STELL (เหลกเสรมลาง เสรมผานเสาเทานน)

NAME DETAIL LENGTH (m.)

SHAPE

B1 2-DB12 - 1.75 -

B2 2-DB12 - 1.00 -

B3 3-DB12 1.50 1.75 0.75 0.75

B4 3-DB16 2.00 - 1.00 1.00 -

B5 3-DB16 1.50 - 0.75 0.75 -

TOP REINFORCEMENT INSERT DB12 @ 0.50 # m. ALL AREA FOR DECK OR ROOF

NAME DETAIL LENGTH (m.)

SHAPE

T1 3-DB12 @ 0.10 - 1.00 -

T2 3-DB12 @ 0.10 - 0.75 -

T3 4-DB16 @ 0.10 2.00 - 1.00 1.00 -

T4 7-DB12 @ 0.10 2.00 1.00 1.00 1.00

T5 6-DB12 @ 0.10 - 0.75 -

1.58 COL. 0.17

0.83 COL. 0.17

1.58 COL. 0.17

0.85 0.15

0.60 0.15

0.85 0.15


WWW.SNP-POST.COM

POUR STRIP DETAIL

ลาดบ ชนดของเหลกเสรม กรณม Pour Strip กรณไมม Pour Strip 1 เหลกเสรมยดเหนยวปรมาณนอยทสดบรเวณทเกด

โมเมนตลบ (Minimum bonded reinforcement in negative moment Areas at column supports)

14% 16%

2 เหลกเสรมลางบรเวณหวเสา (Bottom deformed reinforcement and progressive collapse protection)

9% 10%

3 เหลกเสรมรบแรงเฉอนทะล (Shear reinforcement in slab) 0% 0%

4 เหลกเสรมยดเหนยวปรมาณนอยทสดบรเวณทเกดโมเมนตบวก (Minimum bonded reinforcement in positive moment areas

48% 54%

5 เหลกเสรมขนตาสาหรบหมวกหวเสา,แปนหวเสา และคานกวาง (Minimum reinforcement for column capital, drop panel and band beam)

0% 0%

6 เหลกเสรมใน (Pour strip) 11% 0%

7 เหลกเสรมรอบผนงลฟท 6% 7%

8 เหลกเสรมพเศษบรเวณรอบชองเปด หรอมมของพน 0% 0%

9 เหลกกนระเบด (Anti-bursting reinforcement) 12% 13%

10 เหลกเสรมพเศษอน ๆ 0% 0%

คานวณเปนปรมาณเหลกเสรมตอพนทไดเทากบ 7.43 kg/m2 6.61 kg/m2* ในบทความถดไปเราจะนาตวอยางปรมาณเหลกเสรมของชวงเสาขนาดตาง ๆ มาเปรยบเทยบใหชมกนครบ

เหล็กเสริมในพื้น post...

Documents