2. คํานํา
คาว่า “หลักวิชาช่างที่ดี” มีมานาน ซึ่ งอยูเ่ คียงข้างกายของนายช่างคู่มากับเงินและเวลา การหา
ํ
จุดทีพอดีของทั้ง 3 ส่ วนเป็ นแบบ “Three In One” นั้นยากเหลือทน แถมมีเรื่ องคน (เจ้านาย) เข้ามาเสริ ม
่
่
ทัพขยับปั ญหาขึ้นมาเป็ น “Four In One” นันคือความเป็ นจริ งที่ถูกทิ้งไว้ในเบื้องหลัง หากพังมาก็วากัน
่
ไปตามกรอบลวนบอบชํ้าไปตามๆกัน แต่ปัญหาที่วา...ทานป้องกนได!้ ...อย่างไรหล่ะ
้ ่ ่ ั
ก็ดวยการเรี ยนรู ้ และเข้าใจในหลักการง่ายๆ เพือไต่ไปสู่ หลักการที่ยงยาก จากการฝึ กให้จาทํา
้ ่ ุ่ ํ
ให้เข้าใจในหลักการต่างๆอย่างเป็ นขั้นตอน (ดังที่ได้เรี ยงลําดับไว้ให้) อันจะนําไปสู่ การไขข้อคับข้องใจ
ให้คลายลงและตรงกับสายงานที่สานกันอยู่
ท้ายที่สุดทีผดขึ้นในมโนจิต คือคิดว่าจะทําอย่างไรเพือให้ผเู้ ข้าอบรม สมหวังดังที่ต้ งกันทุกคน
ุ่ ่ ั
แต่ก็จนด้วยเกล้า เฝ้ าแต่คิดแต่ก็ติดที่เงื่อนเวลา หาทางออกเพียงบอกว่า “อบรมคราวหน้า ฟ้ าคงเป็ นใจ
ให้สมหวังดังที่ต้งกันทุกคน”
ั
(อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก)
วศ.ม.(โยธา)
11 กรกฎาคม 2553

3. ความรู้ เบืองต้ นก่ อนการออกแบบ
้
1
ในบทนี้จะเป็ นการกล่าวถึงความรู ้พ้ืนฐาน (Basic) โดยรวมทัวๆไป ที่จะเกี่ยวข้องหรื อจําเป็ นต้อง
่
ทราบก่อนเป็ นเบื้ องต้น ก่อนที่จะเข้าสู่ เนื้ อหาของการวิเคราะห์ (Analysis) และออกแบบโครงสร้าง
(Structure Design) เร่ิ ม ต้ งแต่คติป ระจํา ใจของผูที่จะทํา การคํานวณและออกแบบ มาตรฐานการ
ั ้
ออกแบบ (Code) และ ทฤษฎี (Theory) ที่ใช้สําหรับการออกแบบ วิธี (Methode) หรื ออันดับในการ
วิ เ คราะห์ ห าแรงในโครงสร้ า ง ระบบหน่ ว ยวัด (Unit) ที ่ใ ช้ รวมถึ ง ระบบซอฟท์แ วร์ (Engineer
Software) ต่ า งๆที ่จ ะนํา มาช่ ว ยอํ านวยความสะดวก ทั้ง ในแง่ ข องการช่ ว ยแก้ปั ญ หาและช่ ว ยลด
ระยะเวลาในการทางาน (หมายเหตุ: รายละเอียดที่ลึกซึ้ งมากกว่านี้ ให้อ่านในแผ่น CD ROM เร่ ื อง
ํ
หลักการพื้นฐานในการวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างเหล็ก)

4. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
2
รูปท่ี 1 แสดงพื้นฐานการส่ งถ่ายแรงในโครงสร้าง
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

5. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
1. หลักประจําใจในการวิเคราะห์ และออกแบบโครงสร้ าง
3
1. ทําอย่ างไรจึงจะออกแบบได้
ทั้งในส่ วนของการออกแบบโครงสร้ างคอนกรี ตเสริ มเหล็ก โครงสร้ างคอนกรี ตอัดแรง และ
้ ํ
โครงสร้างไม้และเหล็ก ผูที่กาลังเริ่ มต้นงานด้านการออกแบบโครงสร้าง มักมีในหลายสิ่ งที่ทุกคน
ั ั
กงวลเหมือนๆ กนคือ
 ออกแบบไปแลวจะมนใจไดมากนอยแค่ใหน
้ ั่ ้ ้
 จะเริ่มตนอยางไรหรือเรียนรู้อะไรก่อนหลง
้ ่ ั
 กระบวนการออกแบบมีลาดับขั้นตอนอย่างไร
ํ
2. ขั้นตอนหลักในการออกแบบ (ทั้งหมดต้ องอยู่ภายใต้ ข้อกําหนดหรือมาตรฐานการออกแบบ)
1) หาระบบแรงที่กระทําต่อโครงสร้าง (แรงภายนอก)
2) วิเคราะห์โครงสร้างเพื่อหาแรงภายใน (โดยรวมมักหมายถึงแรงภายในสู งสุ ด)
3) นําแรงภายในไปออกแบบขนาดชิ้นส่ วนของโครงสร้าง รวมถึงจุดต่อต่างๆ
4) เขียนรายละเอียดการออกแบบ (Detail)
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

6. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
ตารางท่ี 1 แสดงใหเ้ ห็นสิ่งตองเรียนรู้และข้นตอนการออกแบบ
้ ั
4
ต้ องการออกแบบ...ได้ ต้องมี การเริ่มต้ น
จะเร่ิมต้นอย่างไร (ตองรู้ในสิ่งเหล่าน้ ี)
้
1. คุณสมบัติของวัสดุทีใช้ในการวิเคราะห์และ
่
ออกแบบส่ วนต่างๆ
้ ํ
2. ทฤษฎีออกแบบ และขอกาหนดหรือ
มาตรฐานการออกแบบ
อาคารที่พกอาศัย, อาคารสํานักงาน ลฯ
ั 3. อานแบบแปลนได้ (ช่วยในการวางผง
่ ั
โครงสร้าง, รู ้ระบบการส่ งถ่ายแรง และแรงที่
กระทํา)
มลาดบข้นตอนอย่างไร
ีํ ั ั
่ ้
1. อานแบบเพอ ตรวจแก-วางผังโครงสร้าง-หา
่ื
อาคารหอประชุม, อาคารโรงงาน ลฯ
ระบบแรงที่กระทําต่อโครงสร้าง
2. จําแนกแรงที่กระทําออกเป็ นกรณี ต่างๆ
3. วิเคราะห์หาแรงภายในของแต่ละกรณี
4. ออกแบบชิ้นส่วน (รวมถึงรอยต่อระหว่าง
ชิ้นส่วน) โดยใชแรงภายในสูงสุด
้
โครงสร้างป้ าย, หอถังสู ง ลฯ 5. เขียนรายละเอียด
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

7. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
3. หลักพืนฐานในการออกแบบโครงสร้ าง
้
5
ในการวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างนั้น พื้นฐานความรู้ความเข้าใจในทฤษฎี (รายวิชาที่เรี ยน)
เป็ นสิ่ งสําคัญ หากเราได้เข้าใจในสิ่ งที่เรากําลังศึกษาว่ามีความสําคัญอย่างไร และจะนําไปใช้งานได้
จริ งหรื อไม่ในส่ วนใดของกระบวนการวิเคราะห์และออกแบบ ก็จะทําให้เราไม่อาจที่จะมองขามหรือ
้
ขาดความใส่ ใจน้อยลง (แต่ท้ งนี้ ท้ งนั้นขึ้นอยู่กบผูสอนด้วย)
ั ั ั ้ ในการศึกษาวิชาต่างๆที่เรี ยนสามารถ
แบ่งกลุ่มเพื่อหวังผลการใช้งานได้ง่ายๆ ดังนี้
1. วิชา Drawing และการเขียนแบบต่างๆ: ทําให้เราอ่านแบบเป็ น (พ้ืนฐานเบ้ืองตน)
้
2. วิชากําลังวัสดุ: ทําให้เรารู ้คุณสมบัติของวัสดุ รู้การเลือกใช้รูปร่ างหน้าตัด รู้การวางของหน้าตัด ซึ่ ง
ทั้งหมดล้วนเกี่ยวข้องกับความแข็งแรงของโครงสร้าง
3. วิชากลศาสตร์ วิศวกรรม, วิชาทฤษฎีโครงสร้าง และวิชาการวิเคราะห์โครงสร้าง: ทําให้เรารู้จก
ั
วิธี การ (หรื อเครื่ องมือเพือใช้) ในการหาแรงปฏิกิริยา แรงภายในและการเสี ยรู ป เพือนําไปใช้ในการ
่ ่
ออกแบบและควบคุมการออกแบบ ตามลําดับ
4. วิชาปฐพีวิศวกรรม, วิชาฐานรากวิศวกรรม และวิชาชลศาสตร์ วิศวกรรม: ทําให้รู้พฤติกรรมของดิน
กําลังความแข็งแรงของดิน ความเสี ยหายที่เกิดต่อโครงสร้างเมื่อมวลดินมีการเคลื่อนที่หรื อเปลี่ยนแปลง
ปริ มาตร และการเบี่ยงเบนพฤติกรรมของดินเมื่อมีน้ าและพลังงานภายนอกที่มากระทําต่อมวลดิน ลฯ
ํ
แต่ !..การที ่จะเริ่ ม ออกแบบได้ น้ ัน ลํา พังเพีย งวิช าที ่ไ ด้ ร่ ํา เรี ย นมาใช่ ว่า จะสามารถออกแบบได้
จาเป็นตองมีองคความรู้ในส่วนอ่ืน (ท่ีขาดหายหรือไม่มีในการเรียนการสอน) เข้ามาเสริ มด้วย กล่าวคือ
ํ ้ ์
 ต้องอ่านแบบเป็ นและเคลียร์ แบบได้
 ต้องทราบเรื่ องข้อกําหนดและกฎหมายในส่ วนที่เกี่ยวกับการวิเคราะห์และออกแบบ
 ต้องทราบเรื ่ องเกี ่ย วกับ คุ ณสมบัติวส ดุ ที่จะใช้ออกแบบ (คอนกรี ต, เหล็ก , ไม้, ดินและ
ั
เสาเขม)
็
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

8. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
 ต้องทราบเรื่ องนํ้าหนักของวัสดุ การหานํ้าหนักที่กระทําต่อโครงสร้าง และการส่ งถ่ายแรง
6
 ต้องทราบเรื่ องการวางตัวของโครงสร้างที่จะทําให้เกิดความมันคงและแข็งแรง
่
 ต้องทราบเรื่ องวิธีการวิเคราะห์โครงสร้าง และรู ้จกเลือกชิ้นส่ วนเพื่อทําการวิเคราะห์
ั
 ต้องทราบเรื่ องการวางเหล็กเสริ ม (กรณี โครงสร้างคอนกรี ตเสริมเหล็ก) และการวางหรื อ
ตอชิ้นส่วน (กรณี ของโครงสร้างเหล็กรู ปพรรณ)
่
4. หลกประจําใจสําหรับ (วศวกร) ผู้ออกแบบโครงสร้ าง
ั ิ
ผูออกแบบ (วิศวกร) โครงสร้างที่ดีควรมีคติประจําใจในการออกแบบ ซึ่ งในเบื้องต้นนี้ ผมขอแบ่ง
้
ออกเป็น 4 หลักใหญ่ๆ ดังนี้
1. โครงสร้ างต้องมีค วามม นคง (Stable) มาก่ อนเป็ นเบื้ องต้นเสมอ ซึ่ ง ขึ้ นอยู่กบการวางตัวของ
่ั ั
ชิ้นส่ วนที่ประกอบเป็ นโครงสร้าง การยึดโยง (Bracing) การต่อยึดหรื อต่อเชื่อมของชิ้นส่ วน และการ
ยดร้ ัง (จุดรองรับ)
ึ
2. โครงสร้างต้องมีความแข็งแรง (Strength) สามารถรับแรงได้โดยไม่วบติ
ิ ั
3. โครงสร้างต้องมีฟังก์ชนที่เหมาะสม และสวยงามตามสมัยนิยม (Beautiful and new-style)
ั่
4. โครงสร้างต้องประหยัดและปลอดภัย (Save and Safety)
2. การวิเคราะห์ โครงสร้ าง (Structure Analysis)
1. รูปแบบของการวิเคราะห์ โครงสร้ าง
ในการวิเคราะห์โครงสร้างเหล็กรู ปพรรณเพื่อนําไปสู่ การออกแบบนั้น ในประเทศไทยนั้นแม้นว่า
จะมีการอนุ โลมให้ใช้ผลจากการวิเคราะห์แค่เพียงอันดับหนึ่ ง (First Order Analysis) ่
แต่วาในทาง
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

9. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
ปฏิบติหรื อออกแบบเพื่อใช้งานจริ ง วิศวกรโครงสร้างจะต้องออกแบบโดยคํานึงถึงผลของ P-∆ Effect
ั
7
(ทั้ งในระดับของชิ้นส่ วนเองและเมื่อพิจารณาทั้งโครงสร้าง) ด้วย ซึ่ งได้มีการเขียนเป็ นข้อกําหนดไว้
ในมาตรฐานของวิศวกรรมสถานแห่ งประเทศไทยด้วย (ว.ส.ท.; EIT.) แต่ถาหากว่าในการวิเคราะห์
้
โครงสร้างกระทําโดยใช้การวิเคราะห์อนดับที่สอง (Second Order Analysis) เราสามารถนําผลที่ได้จาก
ั
การวิเคราะห์ไปทําการออกแบบได้โดยตรง โดยไม่ตองคํานึงถึงผลของแรงรอง (Secondary Moment)
้
หรือ P-∆ Effect
ซึ่ งในการวิเคราะห์เพื่อหาแรงภายในเพื่อนําไปสู่ การออกแบบ อาจจะจําลองให้เป็ นโครงสร้าง
ท่ ีเป็น Full Frame, Sub Frame, Partial Frame หรือ Continuous Beam ก็ได้ดงแสดงในรู ป โครงสร้างที่
ั
ระบบของแรงกระทําอยูในระนาบเดียวกันกับการวางตัวขององค์อาคาร (ชิ้นส่วน) ในขั้นตอนของการ
่
วิเคราะห์และออกแบบ เราสามารถยุบโครงสร้างที่อยู่ในสภาพของ 3 มิติ (วิเคราะห์โครงสร้างใน
รู ปแบบ 3 มิ ติ) ดงแสดงในรูป มาเหลื อเพีย งโครงสร้ างในระบบ 2 มิติไ ด้ (วิเคราะห์โครงสร้ า งใน
ั
รู ปแบบ 2 มิติ) ดงแสดงในรูปข้างล่าง
ั
โครงสร้าง 3 มิติ Complete Frame or Full Frame
รู ปท่ี 2 แสดงแบบจําลองเพื่อการวิเคราะห์ของโครงสร้างในระบบ 2 มิติ
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

10. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
8
Sub Frame Partial Frame
Continuous Beam
รู ปท่ี 3 แสดงแบบจําลองเพื่อการวิเคราะห์ของโครงสร้างในระบบ 2 มิติ
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

11. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
9
รูปแสดงแบบจําลองเพื่อการวิเคราะห์ของโครงสร้างจาก 3D เป็น 2D
รูปท่ี 4 แสดงแบบจําลองเพื่อการวิเคราะห์ของโครงสร้างจาก 3D เป็น 2D
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

12. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
10
รู ปท่ี 4 แสดงแบบจําลองเพื่อการวิเคราะห์ของโครงสร้างจาก 3D เป็น 2D (ต่อ)
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

13. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
ในท่ีน้ ี หมายถึ งการวิเคราะห์หาระบบแรงภายในและการเสี ยรู ปที่มกคุนเคย คือ การวิเคราะห์ใน
ั ้
11
ระดับที่เรี ยกเป็ นศัพท์ทางวิชาการว่า First Order Analysis
จากระบบของนํ้าหนักดังที่กล่ าวมาทั้งหมด จะเห็ นว่ามีอยู่ในหลายรู ปแบบด้วยกัน ดังนั้นจึงมี
่
ความเป็ นไปได้วาในบางครั้งอาจมีน้ าหนักมากกว่าหนึ่ งรู ปแบบกระทําต่อโครงสร้างพร้อมๆกันหรื อใน
ํ
บางครั้งอาจมีเพียงรู ปแบบเดี่ยวๆกระทํา เมื่อเป็ นเช่นนี้ ดงนั้นในการวิเคราะห์โครงสร้าง เราจําเป็ น
ั
จะต้องแยกการวิเคราะห์ไปในหลายๆกรณี ตามลักษณะการกระทําของนํ้าหนักที่คาดว่าน่าจะเกิดขึ้น
ท้ งน้ ีเพ่ ือให้ได้ค่าแรงภายใน (เช่ น โมเมนตดด-บิด , แรงเฉื อน , แรงตามแนว , แรงร่ วมอืนๆรวมไปถึง
ั ์ ั ่
การเสี ย รู ป ทั้งเชิ ง เส้ น ∆ และ เชิ ง มุ ม θ) สู ง สุ ด จากนั้นจึ ง นํ าผลที ่ไ ด้จากการวิเคราะห์ ดั งกล่ า วไป
ออกแบบต่อไป แต่ท้ งนี้ท้ งนั้นการที่จะทําให้เราทราบค่าสู งสุ ดของระบบแรงภายในดังกล่าวได้ ไม่ได้
ั ั
่ ั
ขึ้นอยูกบกรณี การกระทําของนํ้าหนักแต่อย่างเดียว แต่ยงรวมถึงลักษณะของการจัดวางตัวของนํ้าหนัก
ั
ในแต่ละกรณีดวย
้
โดยทัวไปแล้วกรณี ของนํ้าหนักที่กระทําต่อโครงสร้าง มักจะประกอบด้วย 3 กรณีหลกๆ โดยกรณี
่ ั
ที่ให้ค่านํ้าหนักบรรทุกสู งสุ ดจะถูกเลือกไปเป็ นนํ้าหนักบรรทุกเพื่อการวิเคราะห์ต่อไป
- น้ าหนกบรรทุกกรณีท่ี 1: น้ าหนกตายตว (DL)
ํ ั ํ ั ั
- น้ าหนกบรรทุกกรณีท่ี 1: น้ าหนกตายตว (DL) + น้ าหนกจร (LL)
ํ ั ํ ั ั ํ ั
- น้ าหนกบรรทุกกรณีที่ 1: 0.75[นํ้ าหนักตายตัว (DL) + น้ าหนกจร (LL) + แรงลม (WL) + แรง
ํ ั ํ ั
่
แผนดินไหว (EQ)]
ข้อทีน่าสังเกตคือ ในกรณีที่ 3 เนื่องจากแรงลมหรื อแรงเนื่องจากแผ่ นดิ นไหว เป็ นแรงที่เกิ ดขึ น
่ ้
เพียงบางครั้ งคราวเท่ านันตลอดช่ วงอายุของการใช้ งานตัวอาคาร ดังนันจริ งสามารถลดค่ านําหนักรวม
้ ้ ้
ในกรณี ดังกล่ าวลงได้ อีก 25% (ก็คือคูณลดด้ วย 0.75) แต่ ถ้าไม่ ลดค่ านําหนักดังกล่ าวลง ก็อาจจะใช้
้
วิธีการเพิ่มหน่ วยแรงขึนจากเดิมได้ อีก 1/3 เท่ าก็ได้ และ ข้ อที่ น่าพิจารณาอี กจุดหนึ่งสําหรั บในกรณี ที่ 3
้
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

14. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
คื อ การกระทําพร้ อมๆกันของ นําหนักจร กับแรงลมหรื อแรงเนื่องจากแผ่ นดิ นไหว แทบจะไม่ เกิดขึ น
้ ้
12
เลยเสี ยด้ วยซํ้าสําหรั บในบางกรณี ยกตัวอย่ างเช่ น ในกรณี ของโครงหลังคาขณะเกิดพายุพัดกันโชกหรื อ
ฝนฟ้าคะนอง คงไม่มีใครปีนขึนไปเดินเล่นแน่นอน
้
หมายเหตุ: ที่ ถูกต้ องแล้ วนําหนักบรรทุกท้ัง 3 กรณี ดังกล่ าวข้ างต้ น ในการวิเคราะห์ โครงสร้ างเรา
้
จะต้ องทําการวิ เคราะห์ แยกเป็ นรายกรณี ไป หลังจากนันจึ งนําผลที่ได้ (แรงภายในต่ างๆ เช่ น Shear,
้
Axial Forces, Bending Moment, Torsion Moment) มาทํา Envelope Force (ซึ่ งแท้ จริ งแล้ วก็คือเส้ น
แสดงกรอบบนสุ ดและล่ างสุ ดของแรงภายใน ที่ ระยะ x ใดๆตามความยาวของชิ ้นส่ วนที่เราพิ จารณา)
จากนั้นจึ งนําผลที่ได้ จากการกระทําดังกล่ าวมาพิจารณาเพื่อการออกแบบต่ อไป
อีกสิ่ งหนึ่งที่ผมอยากจะฝากก็คือ ในการวิเคราะห์โครงสร้างที่มีแรงลมเข้ามาเกี่ยวข้อง การพิจารณา
ทิศทางของแรงลมที่กระทํา อย่างน้อยควรพิจารณาใน 2 ทิศทาง เช่ น นํ้าหนักทีกระทําในกรณี ที่ 3
่
(Load Case 3) ควรจะเป็ นในลักษณะนี้
ํ ั ั ํ ั ่
- 0.75[น้ าหนกตายตว + น้ าหนกจร + แรงลม (ตามแกน x) + แรงแผนดินไหว]
ํ ั ั ํ ั ่
- 0.75[น้ าหนกตายตว + น้ าหนกจร + แรงลม (ตามแกน y) + แรงแผนดินไหว]
2. การวเิ คราะห์โครงสร้างโดยเอยด
ี
ที่ละเอียดและถูกต้องจะต้องเป็ นการวิเคราะห์โครงสร้างในรู ปแบบ 3 มิติ ผลที่ได้จะมีความถูกต้อง
ใกล้เคี ย งความเป็ นจริ ง มากกว่า การวิเคราะห์ โ ครงสร้ า งในรู ป แบบ 2 มิ ติ แต่ค่ อนข้ างยากและใช้
เวลานาน จึงมักนิ ยมใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ ช่วยในการวิเคราะห์ ส่ วนการวิเคราะห์โครงสร้างใน
รู ปแบบ 2 มิ ติ แม้ว่า จะง่ ายกว่า แต่ก็ใช่ ว่าจะสามารถวิเคราะห์ ได้โดยง่ ายโดยไม่ใ ช้เวลา ซึ่ งสามรถ
วิเคราะห์ดวยมือได้โดยใช้วธีที่เป็ นที่ยอมรับ เช่น วิธีการกระจายโมเมนต์, วิธีความลาด-การแอ่นตัว, วิธี
้ ิ
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

15. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
Least Work, วิธีสมการสามโมเมนต์ ซึ่ งทั้งหมดที่กล่าวมาวิธีที่นิยมใช้คือ วิธีสมการสามโมเมนต์และ
13
วิธีการกระจายโมเมนต์
3. การวเิ คราะห์โครงสร้างโดยประมาณ (ของคานอย่างง่าย)
วิธีการวิเคราะห์โครงสร้ างแบบโดยประมาณนั้น (มักนิยมใช้ในกรณี ของคานช่ วงเดียวอย่างง่ายดัง
แสดงในภาคผนวก ก) ซึ่ งนอกจากจะช่วยทําให้กระบวนการวิเคราะห์โครงสร้างมีความง่ายข้ ึนแลว
้
ยัง ก่ อ ให้ เ กิ ด ความสะดวกและรวดเร็ ว โดยอาศั ย การใช้ สู ต รสํ า เร็ จผนวกกั บ หลั ก การรวมผล
(Superposition)
การวิเคราะห์ คานช่ วงเดียวอย่ างง่ าย
การแอ่นตัวของคานหาได้จากสมการ (ค่า D อ่านจากตารางด้านล่าง)
โมเมนต์ดดหาได้จากสมการ (ค่า C อ่านจากตารางด้านล่าง)
ั
หมายเหตุ: ในกรณี ของนํ้าหนักแผ่กระจาย ต้องแทนค่า P ดวย ωL
้
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

16. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
ตารางท่ี 2 แสดงค่าสมประสิทธ์ ิสาหรับใชในสมการสาเร็จรูปเพอหาค่าโมเมนตดดและการแอ่นตว
ั ํ ้ ํ ่ื ์ ั ั
14
รูปแบบของคานและการรับแรง C D
ω
1/8 5/384
L
P
1/4 1/48
L/2 L/2
P P
1/3 23/648
L/3 L/3 L/3
P P P
1/2 19/384
L/4 L/4 L/4 L/4
P
a b ab/L2(9√3) (a/L)[1-(a2/L2)]3/2
L
ω
1/2 1/8
L
P
1 1/3
L
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

17. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
3. ค่ าการแอ่นตัวของโครงสร้ าง (คาน)
15
การแอ่นตัวของโครงสร้างที่ได้จากผลการวิเคราะห์โครงสร้างในเชิง 3 มิติ จะประกอบไปดวยค่า
้
การแอนตวเชิงมุมและค่าการแอ่นตวเชิงเส้น ซ่ ึงค่าการแอ่นตวท่ีจะกล่าวในท่ีน้ ีจะเป็นค่าการแอ่นตวใน
่ ั ั ั ั
เชิงเส้นเท่าน้ น
ั
สําหรับป้ องกันการตกท้องช้างของคานช่วงสั้นและกลาง = L/150
สําหรับโครงหลังคาเมื่อคิดผลจากนํ้าหนักบรรทุกทั้งหมด = L/180
สาหรับโครงหลังคาเมื่อคิดผลจากนํ้าหนักบรรทุกจรเท่านั้น = L/240
ํ
สําหรับโครงสร้างพื้นเมื่อคิดผลจากนํ้าหนักบรรทุกทั้งหมด = L/240
สําหรับโครงสร้างพื้นเมื่อคิดผลจากนํ้าหนักบรรทุกจรเท่านั้น = L/240
4. ระบบการส่ งถ่ ายแรง (Load Path)
หากไม่มีอะไรเป็ นพิเศษ ลําดับของการส่ งถ่ายแรงจะเป็ นไปตามตัวอย่างแบบจําลองข้างล่างนี้ คือ
จากชิ้นส่ วน (Member) ที่อยู่บนสุ ด (หรื อปกติคือชิ้นส่ วนที่ก่อสร้างหลังสุ ด) ไปยังชิ้นส่ วนที่รองรับ
หรืออยล่างสุด (หรื อปกติคือชิ้นส่วนท่ีก่อสร้างแรกสุ ด) ดงแสดงในรูปด้านล่าง การส่ งถ่ายดังกล่าวเป็ น
ู่ ั
การส่ งถ่ายผ่านปลายขององค์อาคารที่ต่อเชื่อมกันในรู ปแบบของระบบแรงปฏิกิริยา ซึ่ งค่าที่ถูกต้องหา
ได้โดยตรงจากผลการวิเคราะห์โครงสร้าง ตวอยางเช่น
ั ่
1. จากระบบแรงภายนอกต่างๆ
2. ถ่ายแรงท้ งหมดผานแปหรือระแนง
ั ่
3. แลวส่งตรงถึงจนทน
้ ั ั
4. ลงมายังตะเฆ่สนและราง-อกไก่-อเสหรือคานรัดหวเสา
ั ั
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

18. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
5. เข้าสู่ ดงซึ่ งนังอยูบนขื่อแล้วมุ่งสู่ เสา
ั่ ่ ่
16
6. จากบนไดและแผนพ้ืนกระจายและถ่ายแรงเขาสู่ คาน
ั ่ ้
7. ผ่านมายังเสาแล้วเข้าสู่ ฐานราก
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

19. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
17
รูปท่ี 5 แสดงแบบจําลองการส่ งถ่ายแรงในองค์อาคารเมื่อมีแรงกระทําในแนวดิ่ง
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

20. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
18
รูปท่ี 5 แสดงแบบจําลองการส่ งถ่ายแรงในองค์อาคารเมื่อมีแรงกระทําในแนวดิ่ง (ต่อ)
5. ลาดบข้นตอนของการออกแบบชิ้นส่วนโครงสร้าง
ํ ั ั
ในเบื้องต้นให้ทาการวิเคราะห์และออกแบบโดยการไล่ตามลําดับของการส่ งถ่ายแรง จากบนสุ ดลง
ํ
สู่ ล่างสุ ด (ตรงกันข้ามกับลําดับของการก่อสร้าง) ยกตัวอย่างเช่น แปหรื อระแนง จันทัน ตะเฆ่สัน-ราง
โครงข้อหมุ น-อกไก่-ข่ือ-อเส เสาดัง แผ่นพื้นชั้นดาดฟ้ า คานรัดหัวเสาโครงหลังคา ระบบแผ่นพื้น
่
ต่างๆ คานฝาก-คานซอย คานหลัก เสา เสาตอม่อ ฐานราก ตามลําดับ
แต่ถาหากมีประสบการณ์ที่มากขึ้นและมีการเก็บตัวเลขสถิติ (Magic Number) ต่างๆ ไว้เพือใช้งาน
้ ่
ในอนาคต ก็อาจออกแบบชิ้ นส่ วนแบบลัดวงจรได้โดยไม่ตองทําดังที่ได้กล่าวมาแล้ว (แต่ท้ งน้ ี ท้ งน้ น
้ ั ั ั
ควรมีการตรวจเช็คยอนกลบดวย) เช่น อาจออกแบบจันทันได้ก่อนออกแบบแป อาจออกแบบส่ วนของ
้ ั ้
ฐานรากได้ก่อนออกแบบเสา อาจออกแบบเสาได้ก่อนออกแบบคาน ยกตัวอย่างเช่น บ้านพักอาศัย
คอนกรีตเสริมเหล็ก 2 ช้ น (ที่ช่วงคานปกติทวไป) นํ้าหนักถ่ายลงเสาแต่ละต้นต่อชั้นประมาณ 7 – 10
ั ่ั
ตัน อาคารพานิชย์คอนกรี ตเสริ มเหล็ก 2-3 ช้ น (ที่ช่วงคานปกติทวไป) นํ้าหนักถ่ายลงเสาแต่ละต้นต่อ
ั ั่
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

21. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
ชั้นประมาณ 10 – 15 ตัน หรื อ ในกรณี ข องเสาเข็ม คอนกรี ตอัดแรงแบบสี ่ เหลี ่ย มตัน สามารถรั บ
19
นํ้าหนักบรรทุกปลอดภัยเนื่องจากคุณสมบัติของหน้าตัดได้ประมาณ 1.45b ตัน (เมื่อ b คือหน้ากว้างของ
เสาเขมหน่วยเป็น ซม.) เหล่าน้ ีเป็นตน
็ ้
6. การอ่านแบบและเคลยร์แบบ
ี
่
การอ่านแบบเพื่อเคลียร์ แบบเป็ นสิ่ งแรกที่ผออกแบบทุกคนจะต้องกระทํา เริ่ มตั้งแต่ตรวจดูวาแบบ
ู้
แปลน (ที่ ได้รับ) มีมาครบพอทีเ่ ราจะออกแบบได้จนจบหรื อไม่ มีขอมูลของสถานทีก่อสร้าง-เจ้าของ
้ ่
โครงการ-คุณลักษณะของวัสดุต่างๆ ที่ใช้ (ในส่ วนนี้หากสถาปนิกหรื อช่างเขียนแบบที่ละเอียดก็จะมีมา
ครบ) ครบหรื อไม่ ระยะต่างๆทั้งในแนวราบ (อ่านจากแบบแปลนสถาปัตยและแบบแปลนโครงสร้าง)
์
และแนวดิ่ง (อ่านจากแบบแปลนรูปดาน, ภาพตัดขวาง และภาพขยาย) ครบหรื อไม่ต้ งแต่ระดับอ้างอิง
้ ั
ั
จนถึงหลังคา การวางตัวของโครงสร้างสัมพันธ์กบแบบแปลนสถาปั ตย์หรื อไม่ ตําแหน่งการวางของ
ผนง-ประตู-หน้าต่าง-ราวระเบียงสัมพันธ์หรื อไม่ (อ่านจากแบบแปลนสถาปั ตย์, แบบแปลนรู ปด้าน,
ั
ภาพตัดขวาง)
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

22. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
20
รูปท่ี 6 แสดงการขัดแย้งกันของแบบแปลนโครงสร้างกับภาพตัดขยาย
่
จุดมุงหมายหลักของการอ่านแบบก็เพื่อ
1) หาระบบของนํ้าหนัก (แรงกระทําต่างๆ) ทีกระทําต่อโครงสร้าง เพือนําไปวิเคราะห์หาระบบแรง
่ ่
ปฏิ กิริยา (นําไปใช้ในการส่ งถ่ ายแรงระหว่างชิ้นส่ วน), ระบบแรงภายใน (นําไปใช้สําหรับออกแบบ
ขนาดหรื อขนาดและเหล็กเสริ ม) และการเสี ยรู ป อาจจะเป็ นเฉพาะการเสี ยรู ปเชิงเส้นหรื อรวมการเสี ย
รู ปเชิงมุมด้วยก็ได้สาหรับในบางกรณี เช่น กรณี มีการบิดตัวร่ วมกับการแอ่นตัว (นําไปใช้ในการควบคุม
ํ
การออกแบบ)
2) ความถูกต้องของการวางผังโครงสร้างหลักและโครงสร้างรองของอาคาร จะนํามาซึ่ งความมันคง
่
และความแข็งแรงรวมไปถึงระบบของการส่ งถ่ายแรงที่เป็ นเหตุเป็ นผล
ผลพลอยได้ที่ตามมาหลักๆ คือ
 ช่วยลดการขัดแย้งกันของแบบก่อสร้างได้ ทําให้ขณะก่อสร้างจริ งเกิดปั ญหาข้อถกเถียง
น้อยที่สุด เช่น แบบสถาปั ตย์-แบบงานระบบต่าง-แบบโครงสร้างต้องไม่ขดแย้งกัน แบบ
ั
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

23. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
แปลนช้ ันต่างๆ-แบบแปลนรู ปด้าน-แบบแปลนภาพตัดขวางต้องไม่ขดแย้งกัน (ท้ งแบบ
ั ั
21
สถาปั ตย์, แบบงานระบบต่างๆ และแบบโครงสร้าง)
 การก่อสร้างจึงเป็นไปดวยความสะดวกและรวดเร็ว
้
 การถอดแบบประมาณราคาก็จะหลุดน้อยหรื อไม่มีเลย
หมายเหตุ: ข้อควรระวังในการอ่านแบบและเคลียร์ แบบ คือ เรื่ องความชัดเจนของระดับต่างๆ เรื่ องการ
วางซอนทบกนของชิ้นส่วน (ผลสื บเนื่องจากเรื่ องระดับ) เร่ ื องของการให้ระยะและมาตราส่ วน (ควรยึด
้ ั ั
ตัวเลขที่ระบุเป็ นหลักไม่ควรยึดระยะทีวดโดยใช้มาตราส่ วน โดยเฉพาะแบบแปลนที่มีการย่อ-ขยายโดย
่ ั
การถ่ายเอกสาร)
7. การวางผังโครงสร้ างอาคาร
หลักพื้นฐานประจําใจ คือ วางผังโดยการยึดแบบทางสถาปั ตย์เป็ นหลัก (ในเบื้องต้น) และที่สําคญ
ั
โครงสร้างจะต้องมีท้งความมันคงและความแข็งแรง ทั้งโดยส่ วนตัวของชิ้นส่ วนเองและโดยรวมเมื่อนํา
ั ่
แต่ละชิ้นส่ วนมาต่อเชื่อมขึ้นเป็ นโครงสร้างอาคาร ซึ่ งต้องเริ่ มตั้งแต่การวางตัวของแต่ละชิ้นส่ วนไป
จนถึงการวางตัวโดยรวมของโครงสร้าง ทั้งนี้อาศัยหลักการพื้นฐานขององค์ความรู้ที่ได้จากการศึกษา
ในวิชากําลังวัสดุ โดยเฉพาะในเรื่ องของโมเมนต์ที่สองของพื้นที่ (หนาตด) ดงแสดงในรูปด้านล่าง
้ ั ั
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

24. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
22
รูปท่ี 7 แสดงทิศทางการวางตัวของชิ้นส่ วนย่อยที่ประกอบเป็ นโครงสร้าง
ข้อควรคํานึงและระวังในการวางผังโครงสร้าง
1. ควรคํานึ งถึ งทิศทางการกระทําหลักของแรงลมและแรงกระทําด้านข้าง เช่ น แรงแผ่นดิ นไหว
(โดยเฉพาะอาคารขนาดใหญ่หรื อสู ง)
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

25. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
2. ไม่ควรใช้ระบบพื้นวางบนดิ นหากไม่มีการป้ องกันการเคลื่อนตัวของดิน (แม้ว่าจะมีการบดอัด
23
แลวก็ตาม)
้
3. ไม่ควรใช้ระบบพื้นวางบนดินหรื อพื้นสําเร็ จรู ปในเขตพื้นที่ที่เสี่ ยงต่อภาวการณ์เกิดแผ่นดินไหว
เพราะนอกจากจะไม่มีส่วนช่วยในการกระจายแรงในแนวราบ (Floor Diaphragm) แล้ว ยังอาจเกิ ด
อนตรายต่อชีวตและทรัพยสินดวย
ั ิ ์ ้
4. กรณี พ้ืนวางบนดินที่ถมดินสู งโดยออกแบบคานคอดินเป็ นคานลึก (เพื่อใช้ก้ นดินไปในตัว) ไม่
ั
ควรทําเป็ นอย่างยิง เพราะจะทําให้คานเกิดการแอ่นด้านข้าง (ซ่ ึงไม่ไดมีการออกแบบเผอไว)้
่ ้ ่ื
5. ทิศทางการวางพื้นสําเร็ จรู ป (อาจรวมถึงบันไดด้วย) ควรวางในทิศทางขนานด้านสั้นของ
โครงสร้างอาคาร (ไม่ใช่ขนานกับคานด้านสั้น)
6. ผนังกั้นห้องที่สูงและหนักควรมีคานรองรับเสมอ
7. คานคอดิน (มีไว้เพื่อช่วยยึดรั้งส่ วนของฐานรากไม่ให้เคลื่อนหรื อถ่างออก อันเนื่องมาจากการรับ
แรงกดมหาศาลจากทุ ก ชั้น) จํา เป็ นต้องมี โดยเฉพาะในกรณี ข องฐานรากแผ่หรื อพื้ นที ่ที ่เ สี ่ ย งต่ อ
ภาวะการเกิดแผนดินไหว
่
8. ควรวางหน้าตัดคาน (ไม่วาจะเป็นหนาตดชนิดแบบเปิดหรือปิด) โดยให้น้ าหนักบรรทุกกระทําใน
่ ้ ั ํ
ทิศทางที่ขนานกับความลึกของหน้าตัด
9. ควร (หากเป็ นไปได้) วางคานโดยให้น้ าหนักบรรทุกกระทําผ่านจุดศูนย์กลางแรงเฉื อน (Shear
ํ
Center) ทั้งนี้เพื่อหลีกเลี่ยงการบิดตัวของคาน (เพราะเวลาออกแบบมกไม่คิดเผอแรงบิดท่ีอาจจะเกิด)
ั ่ื
10. ไม่ควรวางคานยืนออกจากเสาโดยไม่มีคานภายใน (ท่ีต่อเน่ือง) ช่วยยึดรั้งเสาและกระจายแรง
่
11. คานยน (เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ) ไม่ควรยืนยาวมากครึ่ งหนึ่งของคานภายในที่ต่อเนื่อง
่ื ่
12. ทิศทางการวางหน้าตัดเสา (โดยเฉพาะกรณี ของหน้าตัดรู ป 4 เหลี่ยมผืนผ้า) ควรวางให้หน้ากวาง
้
่
ของเสา (หรื อความลึก) อยูในทิศทางขนานด้านสั้นของโครงสร้างอาคาร (ไม่ใช่ขนานกับคานด้านสั้น)
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

26. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
13.ทิศทางการวางหน้าตัดเสา (ที่เสริ มเหล็กแบบไม่สมมาตร) ควรวางหน้าตัดเสาด้านที่มีการวาง
24
่
เหล็กแกนที่ทาให้เกิดโมเมนต์ที่สองของพื้นที่มากสุ ด อยูในทิศทางขนานด้านสั้นของโครงสร้างอาคาร
ํ
่
14. การวางฐานราก ควรวางด้านยาวอยูในทิศทางขนานด้านสั้นของโครงสร้าง
15. กรณี ฐานรากรู ปทรงสี่ เหลี่ยมจัตุรัส ควรวางในลักษณะที่เหล็กเสริ มล่าง (เหล็กหลัก) มีทิศทาง
ขนานด้านสั้นของโครงสร้างอาคาร
รู ปท่ี 8 แสดงการวางผังโครงสร้างที่สัมพันธ์กบแบบทางสถาปั ตย์
ั
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

27. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
8. การจดกล่มชิ้นส่วนเพอการออกแบบ
ั ุ ่ื
25
1. แป-จนทน-ตะเฆ่สัน-ตะเฆ่ราง: เลื อกชิ้นส่ วนที่มีช่วงยาวที่สุดมาควบคุ มการออกแบบ แล้วใช้
ั ั
ั ั
ขนาดเดียวกนท้งหมด
2. ข่ือ-อเส-อกไก่: เปรี ยบเทียบชิ้นส่ วนที่มีช่วงยาวสุ ดกับชิ้ นส่ วนที่รับนํ้าหนักสู งสุ ด (มกใชกรณีน้ ี )
ั ้
เลือกมาควบคุมการออกแบบ แล้วใช้ขนาดเดียวกันทั้งหมด
3. เสาดง: เปรี ยบเทียบเสาทีสูงสุ ดกับเสาที่มีพ้ืนที่รับนํ้าหนักสู งสุ ด (มักใช้กรณี น้ ี) เลือกมาควบคุมการ
่ั ่
ั ั
ออกแบบ แลวใชขนาดเดียวกนท้งหมด
้ ้
4. แผนพ้ืน: ตรวจสอบอตราส่วน m = ดานส้ ัน(S) /ดานยาว (L)
่ ั ้ ้
 กรณี แผ่นพื้นหล่อในที่จดให้อยูกลุ่มเดียวกันหากมีค่าอัตราส่ วน m ต่างกันอยู่ในช่ วง 10 -
ั ่
15 เปอร็เซ็นต์
 กรณีแผนพ้ืนสาเร็จรูปจดใหอยกลุ่มเดียวกนหากมีความยาวต่างกนไม่เกิน 50 cm. (หรื ออาจ
่ ํ ั ้ ู่ ั ั
ใช้ขนาดที่ยาวที่สุดเป็ นตัวควบคุมแล้วใช้ขนาดเดียวกันทั้งหมดก็ได้...ท้ งน้ ี ข้ ึนอยู่กบดุลย
ั ั
พนิจของผออกแบบ)
ิ ู้
5. บนได: จดใหอยกลุ่มเดียวกนหากมีความยาวต่างกนไม่เกิน 50 cm.
ั ั ้ ู่ ั ั
6. คาน: โดยแบ่งเป็ น คานซอย คานภายใน คานตัวริ ม จัดให้อยูกลุ่มเดียวกันหากมีความยาวต่างกันไม่
่
เกิน 50-100 cm. โดยเปรียบเทียบคานที่มีช่วงยาวสุดกบชิ้นส่วนที่รับน้ าหนกสูงสุด เลือกมาควบคุม
ั ํ ั
การออกแบบแลวใชขนาดเดียวกนท้ งหมดในแต่ละกลุ่ม
้ ้ ั ั
7. เสา: โดยแบ่งเป็ น เสาดัง เสาภายใน เสาต้นริ ม จัดให้อยูกลุ่มเดียวกันโดยเปรี ยบเทียบเสาที่สูงสุ ด
่ ่
กับเสาที่รับนํ้าหนักสู งสุ ด (มกใชกรณีน้ ี) เลือกมาควบคุมการออกแบบ แล้วใช้ขนาดเดียวกันทั้งหมดใน
ั ้
แต่ละกลุ่ม
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

28. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
8. ฐานราก: โดยแบ่งเป็ น ฐานรากรับระเบียง ฐานรากภายใน ฐานรากตัวริ ม (หรื อชิดเขต) จัดให้อ ยู่
26
กลุ่มเดียวกน โดยเปรี ยบเทียบฐานรากที่รับนํ้าหนักสู งสุ ด (มักใช้กรณี น้ ี) เลือกมาควบคุมการออกแบบ
ั
แลวใชขนาดเดียวกนท้งหมดในแต่ละกลุ่ม
้ ้ ั ั
9. ระบบหน่วยวด (Unit System)
ั
ในด้านการวิเคราะห์และคํานวณ-ออกแบบนั้น สิ่ งที่จาเป็ นและสําคัญเอามากๆก็คือ “ระบบหน่วย
ํ
วด” เท่าที่ผ่านมาระบบการเรี ยนการสอนในประเทศไทย ยังขาดความต่อเนื่องในการให้ความสําคัญ
ั
ต่อระบบหน่วยวัด โดยเฉพาะอย่างยิงการเรี ยนการสอนในแขนงด้านวิชาช่างต่างๆ
่
ระบบหน่ วยวัดดังกล่าวมีอยู่ดวยกันมากมาย ซึ่ งในแต่ละประเทศอาจมีการสร้างระบบหน่ วยวัด
้
ั
ข้ ึนมาใชเ้ ป็นของตนเอง แต่ในที่น้ ี จะกล่าวถึงเฉพาะระบบหน่วยวัด ที่เป็ นสากลและนิยมใช้กนอย่าง
แพร่หลายทวโลกดงน้ ีคือ
ั่ ั
1. ระบบอังกฤษ
2. ระบบเมตริ ก
3. ระบบนาๆชาติ SI.
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

29. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
ตารางท่ี 3 แสดงหน่วยวดตามระบบหน่วยวดมาตรฐาน 3 ระบบหลัก
ั ั
27
คุณสมบติพ้ืนฐาน
ั ระบบองกฤษ
ั ระบบเมตริก ระบบนาๆชาติ ; SI.
นิ้ว (in.) , มม. (mm.) , มม. (mm.) ,
1. ความยาว
ฟุต (ft.) , หลา ซม. (cm.) , ม. (m.) ซม. (cm.) , ม. (m.)
ตร.นิ้ว (in.2 ) , ตร.มม. (mm.2 ) , ตร.มม. (mm.2 ) ,
ตร.ฟุต (ft.2 ) , ตร.ซม. (cm.2 ) , ตร.ซม. (cm.2 ) ,
2. พ้ืนท่ ี
ตร.หลา ตร.ม. (m.2 ) ตร.ม. (m.2 )
ปอนด์ (lb.) , นิวตน (N.) ,
ั
3. แรง กก. (kg.f ) , ตน (T.)
ั
กิโลปอนด์ (kip.) กิโลนิวตน (KN.)
ั
นิวตน/ตร.ม. (Pa) ,
ั
2
4. หน่วยแรง ปอนด/์ ตร.นิ้ว (lb./in. ) กก./ตร.ซม. (ksc.)
MPa
5. เวลา วนาที (sec.)
ิ วนาที (sec.)
ิ วนาที (sec.)
ิ
หมายเหตุ
Pa = 1 N./m.2
lb./in.2 = 6.894 KN./m.2
lb./in.2 = 0.07030696 Kg./cm.2
MPa = 10.19716 Kg./cm.2
KN. = 101.9716 kg.f
่ ั
สําหรับในประเทศไทยแล้วเท่าที่เห็นได้มีการใช้ท้ ง 3 ระบบดังกล่าว ทั้งนี้ ข้ ึนอยูกบสาขาวิชาชี พ
ั
ข้ ึนอยู่กบแต่ละหน่วยงาน ขึ้นอยู่กบความชํานาญและความถนัดของแต่ละบุคคล แต่ที่น่าแปลกคือ
ั ั
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

30. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
ข้ ึนอยกบรุ่นของคนดวย กล่าวคือคนรุ่นก่อนๆ(ที่ศึกษาจบรุ่ นแรกๆ)จะใช้ระบบหนึ่ ง ในขณะที่คนรุ่ น
ู่ ั ้
28
หลงๆกลบมาใชในอีกระบบหน่ ึง อีกส่วนหน่ ึ งที่จะมองขามไม่ไดเ้ ลยก็คือ ประเทศที่แต่ละบุคคลไดไป
ั ั ้ ้ ้
สํา เร็ จการศึกษากลับมา แต่ในที่น้ ี ระบบหน่ วยวัดต่างๆ ที่จะใช้ในบทต่อๆ ไป ผูเ้ ขียนจะเน้นลงไปที่
่ ้
ระบบเมตริ กเป็ นหลัก ซึ่ งอาจมีระบบ SI. และระบบอังกฤษปนอยูบาง
10. คอมพิวเตอร์ ช่วยในงานวิเคราะห์ และออกแบบงานโครงสร้ าง
ในยุคปั จจุบนความเจริ ญก้าวหน้าทางด้านไมโครคอมพิวเตอร์ ก้าวลํ้าไปไกลมากประกอบกับราคา
ั
ดาน Hardware กลบถูกลงหาซ้ื อได้ง่ายและพกพาได้สะดวก เช่น Notebook ทั้งนี้ ก็เนื่องมาจากการ
้ ั
แข่ ง ขัน กั น ทางเชิ ง ธุ รกิ จ มี สู ง และในขณะเดี ย วกั น ความรู ้ แ ละความต้ อ งการใช้ ง านด้ า น
ไมโครคอมพิวเตอร์ ก็มีความจําเป็ นมาก หากอุตสาหกรรมด้านงานก่อสร้างมีการแข่งขันกันสู ง หรื อ
แม้แต่เพื่อเป็ นการช่ วยเพิ่มความน่ าเชื่อถื อให้ก ับบริ ษท ใหญ่ ๆที่เกี่ย วข้องกับงานด้านนี้ ก็ตาม ส่ วน
ั
ั
Software ด้านการวิเคราะห์และออกแบบนั้นก็มีกนมากมายไม่นอยหน้า มีท้ งประเภทที่แจกจ่ายให้ใช้
้ ั
ฟรี ๆ ประเภท Shareware และ Demo ซึ่ งเราสามารถหามาใช้ได้โดยง่ายทั้งจากสถาบันที่กาลังศึกษาอยู่
ํ
จากเครื อข่าย Internet จากบุคคลที่คุนเคยกันดี ตัว Softwaer ท่ีเราค่อนขางท่ีจะรู้จกกน Staad, Sap,
้ ้ ั ั
Prokon, Robot, Versual Steel Design, Multiframe, Xsteel, Etab, S-Frame, idCAD Structural, Risa3D ,
Ram, SpaceGase, Strap, Microstran, ลฯ ซึ่ ง Software เหล่านี้ถนนราคาค่อนข้างแพงจะมีใช้ก็แต่ใน
บริ ษทใหญ่ๆ หรื อหน่วยงานบางหน่วยงานของรัฐรวมไปถึงมหาวิทยาลัยบางแห่งเสี ยเป็ นส่ วนมาก ลฯ
ั
ปัจจุบนมี Software บางตัวที่เราสามารถนํามาใช้ในการเขี ยนโปรแกรมการออกแบบได้เองโดยง่า ย
ั
ประกอบกับงานด้านวิศวกรรมมักนิยมใช้งานในรู ปแบบของตารางคํานวณกันมาก (Spread Sheet) เช่น
MSExcel ดังนั้นหากใครเคยใช้หรื อใช้โปรแกรมเหล่านี้ได้ ก็สามารถที่จะนํามาเขียนเป็ นโปรแกรม
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

31. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
ออกแบบโครงสร้างเหล็กรู ปพรรณในรู ปของตารางคํานวณอย่างง่ายได้ เช่น โปรแกรมตระกูล NEO ท่ี
29
ผเู้ ขียนไดทาการพฒนาข้ ึนโดยใช้ MSExcel + vb.
้ ํ ั
รูปท่ี 9 แสดงหนาตาโปรแกรมออกแบบโครงสร้างไมและเหลก (ตระกล NEO)
้ ้ ็ ู
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

32. บทที่ 1 องคความรู้พ้ืนฐานก่อนการวเิ คราะห์และออกแบบโครงสราง
์ ้
30
รูปท่ี 10 แสดงหนาตาโปรแกรมออกแบบโครงสร้าง คสล. และ คอร.(ตระกล NEO)
้ ู
อ.เสริ มพันธ์ เอี่ยมจะบก (วศ.ม.) สาขาวชาเทคโนโลยีก่อสร้าง มหาวทยาลยราชภฎอดรธานี
ิ ิ ั ั ุ

33. นําหนักบรรทุกเพือการออกแบบ
้ ่ 2
่ ้
ในสภาพความเป็ นจริ งหรื อโครงสร้างจริ งนั้น นํ้าหนักที่กระทําต่อโครงสร้างมีอยูดวยกันในหลาย
่ ั
รู ปแบบและหลายลักษณะ ทั้งนี้โดยภาพรวมแล้วขึ้นอยูกบลักษณะหรื อประเภทของโครงสร้าง สภาพ
การใช้งานของโครงสร้าง สภาพและลักษณะภูมิประเทศของแต่ละท้องที่ ดังนั้นค่าของนํ้าหนักในเชิง
ตัวเลขที่กระทําต่อโครงสร้างก็จะแตกต่างกันออกไปมากบ้างน้อยบ้าง ตามมาตรฐานของแต่ละท้องที่ที่
ไดมีการบันทึก เก็บสถิติ หรื อจากการรวบรวมวิจยจากหลายๆหน่วยงาน และได้มีการยอมรับและใช้
้ ั
ั ่ั
กนทวๆไป
เพือไม่ให้เกิดความสับสน ดังนั้นในทีน้ ี ผเู้ ขียนจึงได้ทาการจําแนกนํ้าหนักที่กระทําต่อโครงสร้าง
่ ํ
ออกเป็น 2 กลุ่มหลักๆ
1. ความหมายของนําหนักบรรทุก (Load) ทกระทาต่อโครงสร้าง
้ ่ี ํ
ความหมายของคํา
นําหนักบรรทุกตายตว (Dead Load; DL.)
้ ั
่ ั
“คือนํ้าหนักทีถูกยึด ฝัง หรื อตรึ งให้อยูกบที่ (โครงสร้าง) รวมถึงนํ้าหนักของตัวโครงสร้างเอง
่
(Self Weight; SW.)”
นําหนักบรรทุกจร (Live Load; LL.)
้
“คื อนํ้า หนัก ที ่ไ ม่ ถู ก ยึ ด ฝั ง หรือ ตรึง ให้ อยู่ก ับ ท่ ี (โครงสร้ า ง) ซึ่ ง สามารถเคลื ่อ นย้า ยหรื อ
ํ
เคลื่อนไหวได้โดยง่าย ทั้งที่เคลื่อนที่โดยธรรมชาติเองหรื อโดยการใส่ กาลังงานให้โดยมนุษย์”