วชา เทคนคกอสราง 1

รหส 3106-2004 สาขาวชา ชางกอสราง

หลกสตร วชาชพชนสง (ปวส.)

หนวยท 2 ฐานราก

ฐานราก

ท าหนาทรบน าหนกจากโครงสรางทงหมด แลวถายน าหนกลงสเสาเขม หรอดนโดยตรง คณสมบตขอบดนทรองรบฐานราก ควรมความสามารถรองรบน าหนกบรรทกไดโดยไมเกดการเคลอนตว หรอพงทลายของดนใตฐานราก และตองไมเกดการทรดตวลงมาก จนกอใหเกดความเสยหายแกโครงสราง

ฐานราก ถกแบงออกตามลกษณะได 2 ชนด คอ

1. ฐานรากตนหองรบหรอแบบไมมเสาเขมรองรบ

2. ฐานรากลกหรอแบบมเสาเขมรองรบ

ปจจยทมผลตอความมนคงขงฐานราก

1. ความแขงแรงของตวฐานรากเอง ซงหมายถงโครงสรางสวนทเปนคอนกรตเสรมเหลก

2. ความสามารถในการแบกรบน าหนกของดนใตฐานราก

3. การทรดตวของดนใตฐานราก ควรเกดขนไดนอย และใกลเคยงกนทกฐานราก

ฐานรากตน

หรอฐานรากแบบไมมเสาเขม หมายถง ฐานรากซงลกจากระดบผวดน นอยกวาหรอเทากบดานทสนทสด ของฐานราก โดยฐานรากวางอยบนชนดนโดยตรง และไมมการตอกเสาเขมเพอรองรบฐานราก

เหมาะกบสภาพพนดนทมความสามารถแบกรบน าหนกบรรทกไดสง แบะกบสภาพพนดนท ตอกเสาเขมไมลงหรออยางยากล าบาก เชน พนทดนลกรง พนทภเขา ทะเลทราย

ฐานรากลก

หรอฐานรากแบบมเสาเขม หมายถง ฐานรากทถายน าหนกโครงสรางลงสดนดวยเสาเขม เ นองจากชนดนท รบน าหนกปลอดภยอยในระดบลก เหมาะกบการกอสรางบนดนออน มการออกแบบฐานรากใหมขนาดเสาเขมและความลกใหมลกษณะแตกตางกน เพอเพมความสามารถในการรบน าหนก และความเหมาะสมในแตละพนท

เสาเขม

ประเภทของฐานราก

ทงฐานรากชนดตน และชนดลก มลกษณะของการกอสรางและความสามารถในการรบน าหนกทแตกตางกน แบงไดดงน

1. ฐานแผเดยว 2. ฐานตอเนองรบก าแพง 3. ฐานแผรวม 4. ฐานชนดมคานรบ 5. ฐานชนดแผ

ฐานแผเดยว

ฐานแผเดยว หมายถง ฐานรากทรบน าหนกจากเสาอาคารเพยงตนเดยว แลวถายน าหนกลงสพนดน ความหนาของตวฐานตองสามารถตานทานโมเมนตดดและแรงเฉอนไดอยางเพยงพอ และสามารถปองกนการกดกรอนตวเหลกเสรมเนองจากความชน

ฐานแผเดยว

ในบางกรณท เสาอาคารไมวางอยบนศนยกลางฐานราก เชน อยตดเขตทดน อาจถกออกแบบใหเสาวางอยดานใดดานหนงของฐานราก เรยกวา ฐานรากตนเปด

ฐานตอเนองรบก าแพง

ฐานตอเนองรบก าแพง หมายถง ฐานรากทท าหนาทรองรบน าหนกจากผนงกออฐ หรอผนงคอนกรตเสรมเหลกของอาคารหลายๆชน ขนาดความกวางของฐานรากขนอยก าน าหนกทกดลงสฐานราก

ฐานแผรวม

ฐานแผรวม เปนการออกแบบฐานรากเพอแกปญหา กรณไมสามารถสรางฐานรากเดยวทสมมาตรได ซงฐานรากทไมสมมาตรน เมอรบน าหนกทถายลงบนฐานไมเทากน ท าใหเกดแรงเยองศนยอาจท าใหอาคารทรดตวได

ลกษณะแผกวางออกเพอรองรบน าหนกจากเสาตอมอมากกวา 1 ตน

ฐานชนดมคานรด

ฐานรากชนดมคานรด เปนการออกแบบฐานรากเพอแกปญหา กรณไมสามารถสรางฐานรากทสมมาตรไดอกวธหนง เหมาะกบเสาของอาคารทมความจ าเปนตองสรางประชดตดกบอาคารเดม หรอแนวเขตทดน ทไมสามารถวางต าแหนงของฐานใหตรงกบแนวเสาตอมอได จงออกแบบใหมคานคอนกรตแบกรบน าหนกจากเสาตอมอ

คานรด

ฐานชนดแผ

กรณทสาอาคารอยใกลเคยงกนมาก หรออาคารมน าหนกบรรทกมาก เชน อาคารสงถาออกแบบฐานรากเปนฐานเดยว พนทฐานรากอาจซอนทบกน กอสรางยงยาก จงออกแบบฐานรากเปนฐานแผ

มลกษณะเปนคอนกรตเสรมเหลกแผเตมพนทอาคาร เสาตอมอทกตน วางบนฐานรากอนเดยว

ฐานแผบน ฐานแผเสรมความหนาใตเสา ฐานแผรวมกบคาน

ฐานแผเสรมผนง ฐานแผแบบกลอง

รอยตอเพอปลอยใหอาคารทรดตว

ฐานแผแบบกลอง

ระดบความลกของฐานราก

การก าหนดความลกของฐานราก ตองค านงถงคาใชจายในการกอสรางและความสะดวกในการท างาน ถาหากฐานรากมความลกเกนจะท าใหสนเปลองคาใชจาย แตถาหากฐานรากมระดบตนเกน อาจเกดปญหาใหกบอาคาร

พจารณาดงน

1. ลกษณะชนดนทรองรบฐานรากมคณสมบตในการแบกรบน าหนกไดต า

ควรขดดนน นออกแลวแทนทดวยกรวดหรอทราย ท าการบดอดใหแนน

กรวดหรอทรายอดแนน

2. หามวางฐานรากไวทผวดนโดยไมขดดนออก เพราะน ากดเซาะขางใตฐานรากไดงาย

ผวดนไมมการขดออก

3. ควรหลกเลยงการสรางฐานรากทตางระดบกน เพราะท าใหดนทอยระหวางฐานรากตองรองรบน าหนกของฐานรากทงสองฐาน เกดหนวยแรงควานเคนซอนทบกน อาจท าใหฐานรากทรดตว

ความลาดเอยงประมาณ 1:2

ระยะหางระหวางฐานควรเกน 45องศา

ควรก าหนดความลกใหขอบของ

4. กรณทจ าเปนตองสรางฐานรากในพนดนทมความลาดเอยง

ฐานรากวางบนดนระยะ A ไมนอยกวา 1.00 เมตร หากวางบนหนใหระยะ A ไมนอยกวา 0.75 เมตร

ฐานรากวางบนดนและหนระยะ B ไมนอยกวา 0.30 เมตร

พฤตกรรมของฐานรากภายใตน าหนกบรรทก

เมอฐานรากเดยวแบกรบน าหนก ฐานรากจะแสดงพฤตกรรมดงรป

จะเกดแรงกระท า 4 แรง

1. แรงดง 2. แรงอด

3. แรงเฉอนวกฤต 4. โมเมนตวกฤต

การเสรมเหลกตะแกรงในฐานรากนอยเกนไป

อาจท าใหฐานรากวบตเนองจากโมเมนตดด

ฐานรากทมความหนานอยเกนไป

อาจท าใหแผนฐานรากวบตเนองจากแรงเฉอนทะล

นอยสด 6-7.5 ซม.

นอยสด 15 ซม.

ตวอยางการเสรมเหลก

พฤตกรรมของแรงทกระท าตอฐานรากแผรวม แสด งถ ง แ ร ง ท เ ก ด จ า กโม เมน ตท งบวกและลบ ภายในฐานรากเดยวกน

ดงนนฐานรากแผ รวม จง ตองเส รมตะแกรง 2 ชน ทงดานลางและดานบน

การท างานควรระวงเหลกดานบนอาจถกคนงานเหยยบเสยรปรางได สงผลใหคาความลกประสทธผล ลดลง ท าใหความสามารถในการแบกรบโมเมนตลดลง

พฤตกรรมของแรงทกระท าตอฐานรากชนดมคานรด มลกษณะทแตกตางจากฐานรากชนดอน

คอ น าหนกเสาอาคารถายลงสคานกอน แลวคานจงคอยถายน าหนกลงสฐานรากตามล าดบ

ดงนน คานตองมความสามารถในการรบโมเมนตดดไดสง โดยเฉพาะสวนยนทรบคาโมเมนตลบ

การกระจายแรงจากฐานรากลงสดน

ฐานวางบนดนเหนยว มการกระจายแรงบรเวณดานขอบของฐานราก

ฐานรากวางบนทราย แรงจะกระจายออกมากในบรเวณกลางฐาน มการกระจายแรงดน

แผเฉลยเทากนตลอดพนฐานราก

คนมปญญา ถงสนทรพย กยงเปนอยได แตเมอขาดปญญา ถงจะมทรพย กเปนอยไมได