วชา เทคนคกอสราง 1

รหส 3106-2004 สาขาวชา ชางกอสราง

หลกสตร วชาชพชนสง (ปวส.)

หนวยท 7 คานคอนกรตเสรมเหลก

คานคอนกรตเสรมเหลก

คาน (Beam) เปนโครงสรางในแนวราบ ท าหนาทรองรบน าหนกในแนวดงทถายมาจาก พน ผนง คานฝาก แลวถายน าหนกลงสฐานรองรบ (Supports) ไดแก เสา ผนง หรอคานหลก อกทอดหนง

แรงดดและความเคนทเกดขนในคาน เมอน าหนกกระท าตอคาน คานจะเกดการโกงตว การโกงตวสงผลใหเกด การอดตว(แรงอด) และการดงตว(แรงดง) ดงนนแรงอดทมากระท าตอพนทหนาตดคาน เรยก ความเคนอดเกดขนทผวดานบนมคาสงสด และความเคนดงเกดขนทผวดานลางมคาสงสด

แรงดดและความเคนทเกดขนในคาน

ความเคนดงกลาวจะมคาลดลงเรอยๆ จนถงประมาณแนวศนยกลางของคาน คาความเคนทแนวศนยกลางของคานมคาเปน ศนย (0) เรยกวา แนวแกนสะเทน (หรอ แกน N.A)

แกน N.A.

แสดงความเคนทเกดขนในคานและแนวแกนสะเทน

การกระจายความเคน ในรปสเหลยม PQRS

แกน N.A. หรอแนวแกนสะเทน

แรงเฉอน (Shear) เกดขนในคานทมน าหนกมากระท า เมอคานรบน าหนกจะเกดแรงดดและแรงเฉอนขนพรอมกน โดยเกดแรงเฉอน 2 ลกษณะคอ แรงเฉอนแนวดง และแรงเฉอนแนวนอน

แรงเฉอนในคาน

การเกดแรงเฉอนในคานเนองจากน าหนกกดลงบนคาน

แรงเฉอนแนวดง

แรงเฉอนแนวนอน

คอนก รต มคณสมบต ในการ รบแ รงอด ไ ดด ในขณะเดยวกนมความสามารถในการรบแรงดงไดนอยมาก ดงนนจงตองออกแบบโครงสรางโดยใหคอนกรตรบแรงอดเปนหลก และเสรมเหลกตานทานแรงดง จงสามารถบองกนการโกงตว แตกราว และความเสยหายของคานได

การเสรมเหลกตานทานแรงดงในคาน

การเสรมเหลกคานเพอตานทานแรงดงและปองกนการแตกราว

จากรป เมอมแรงมากระท า คานจะเกดแรงดงดานลาง ดงนนจงตองท าการเสรมเหลกในต าแหนงทเกดแรงดง ดงรป

เหลกเสรมรบแรงดง

จดเกดแรงดง

ส าหรบคานตอเนอง พฤตกรรมการโกงตวจะเกดบรเวณดานลางระหวางเสาและดานบนของหวเสา

จดเกดแรงดง

เสรมเหลกตานแรงดง

พฤตกรรมการเกดแรงดง คานยน

จดเกดแรงดง

เสรมเหลกตานแรงดง

รปรางของคานมหลายแบบ ไดแก รปรางของคาน

คานแบน คานตวท คานตวแอล คานสเหลยมผนผา

นยมมากทสด

รปรางของคานมผลตอความสามารถในการรบน าหนก

พฤตกรรมของคานเมอรบน าหนก

คานทวางใหมดานลกจะโกงตวนอย และรบน าหนกไดดกวาคานทแบนและตน

การแอนตวเนองจากโมเมนตดด

Point Load Uniform Load

จากการค านวณคาโมเมนตดด พบวาคานทรบน าหนกเปนจด (Point Load) จะมคาของโมเมนตดดมากกวาคานทรบน าหนกแบบแผกระจาย (Uniform Load) ดงนนการโกงตวของคานขนอยกบคาของโมเมนตดดดวย

ไดอะแกรมโมเมนตดด ไดอะแกรมโมเมนตดด

แรงเฉอนในคานประกอบดวยแรงเฉอนแนวดงและแรงเฉอนแนวนอน ซงแรงเฉอนนเกดขนพรอมกน สงผลใหเกดแรงดงทแยงมม จงตองใสเหลกปลอกหรอเหลกคอมา เพอตานทานแรงดงทแยงและปองกนปญหาการฉกขาด

การเสรมเหลกตานทานแรงเฉอนในคาน

ลกษณะคานฉกขาดเนองจากแรงดงทแยง

คานชวงเดยวคอ คานทวางระหวางเสาเพยงสองตน เปนคานแบบงาย นยมก าหนดใหใชคอนกรตตานทานแรงอด และใชเหลกตานทานแรงดงและแรงอด และใสเหลกปลอกหรอเหลกคอมาเพอตานทานแรงดงทแยง

การเสรมเหลกคานชวงเดยว

แสดงการเสรมเหลกคานคอนกรตชวงเดยว

แสดงการวบตของคานเนองจากแรงยดเกาะไมพอเพยง 1. ปองกนไดโดยการใชเหลกขอออยแทนเหลกเสนกลม 2. เลอกใชเหลกเสรมขนาดจ านวนหลายๆเสนเพอเพม

ผวสมผส 3. ใชคอนกรตทมก าลงสง 4. ก าหนดรายละเอยดการงอขอ 90 หรอ 180 ทปลาย

การเสรมเหลกคานตอเนองมความแตกตางกบคานชวงเดยว หากเสรมเหลกแตเฉพาะดานลางเพอตานทานแรงดงเพยงอยางเดยวคานมโอกาสแตกราวบรเวณหวเสาดานบนได

การเสรมเหลกคานตอเนอง

แสดงหลกการเสรมเหลกคานตอเนอง

แสดงตวอยางการวางเหลกคานผานเสาภายใน

แสดงตวอยางการวางเหลกคานผานเสานอกสด

การเสรมเหลกคานทมความลกตางกน มความแตกตางจากการเสรมเหลกคานทวๆไป เพราะถาด งเหลกใหเอยง ไปตามระดบคานทเปลยนแปลงจะท าใหเกดหนวยแรงดงไมพงประสงคขนไดปองกนความเสยหายโดยการเสรมเหลกใหถกตอง ดงรป

การจดเหลกคานทมระดบตางกน

แสดงการจดเหลกคานทมระดบแตกตางกน

คานหชาง เปนคานทยนออกมาจากเสาเพอรบน าหนกจากเครนยกของในโรงงานอตสาหกรรม รบโครงสรางหลงคา รบคานหลก เปนตน คานตองมความหนาพอเพยง เหลกเสรมตองยาวลวงเขาไปในเสาเพอตานทานแรงดง จากโมเมนตดด เหลกปลอกตองเสรมในแนวนอน ปองกนคานฉกขาดเนองจากแรงเฉอน ดงรป

คานหชาง

แสดงการจดเหลกคานหชาง

คานหลก หมายถง คานทอยระหวางเสาถงเสา และ คานรอง หมายถง คานทถายน าหนกลงสคานหลกอกทอดหนง โดยหลกการแลวหากคานมขนาดเทากน เหลกเสรมบนของคานรอง จะสอดอยใตเหลกเสรมบนของคานหลก และเหลกเสรมลางของคานรอง จะสอดอยบนเหลกเสรมของคานหลก

การจดวางเหลกคานหลกและคานรอง

การวางเหลกคานรองสอดผานคานเหลก