การจราจรนับว่าเป็นปัญหาใหญ่ที่แก้ไขยาก เนื่องจากงบประมาณ ในการก่อสร้างมีจำกัด อีกทั้งปริมาณรถก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การแก้ไข ปัญหาจราจรในจุดที่เป็นทางแยก โดยการก่อสร้างสะพานข้ามทางแยกที่ นิยมกันคือ สะพานโครงสร้างเหล็กซึ่งเป็นโครงเหล็ก มีการก่อสร้างใน พื้นที่จำกัด โดยทำการก่อสร้างที่หน้างานเฉพาะฐานรากเท่านั้น ส่วนเสา คาน สะพาน ตงสะพาน พื้นสะพาน และราวสะพาน ฯลฯ ทำการสร้าง และ ผลิตในโรงงานแล้วนำมาติดตั้งที่หน้างานเพื่อความรวดเร็วในการก่อสร้าง ทำให้โครงสร้างส่วนต่างๆ สามารถก่อสร้างได้พร้อมกันในเวลาเดียวกัน ทั้งนี้เพื่อลดปัญหาการจราจรในพื้นที่ก่อสร้างและลดเวลาในการก่อสร้าง ผู้เขียนมีประสบการณ์เกี่ยวกับงานแผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูปสำหรับสะพาน โครงสร้างเหล็กในงานก่อสร้างขนาดใหญ่ จึงนำมาเขียนในบทความนี้ซึ่ง จะกล่าวถึงเฉพาะโครงสร้างที่เป็นพื้นสะพานโดยจะครอบคลุมถึงวิธีการ ออกแบบด้วย
ความหมายของแผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูป
พื้นของสะพานในสมัยก่อนจะเป็นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กหล่อในที่ ข้อเสีย คือ ต้องทำการก่อสร้างโดยใช้พื้นในการประกอบไม้แบบ การเทคอนกรีตและงาน อื่นๆ ที่หน้างานทำให้เกิดปัญหาการจราจรขณะก่อสร้างและใช้เวลาในการก่อสร้าง มาก แผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูป (Precast Concrete Deck Slab) คือ แผ่นพื้น คอนกรีตเสริมเหล็กที่ทำการหล่อเสร็จก่อนนำมาติดตั้งในพื้นที่ก่อสร้างด้วยการหล่อ ในโรงงานหรือในพื้นที่ที่จัดเตรียมไว้เฉพาะ โดยไม่ต้องหล่อหน้างาน
ความหมายของแผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูป
พื้นของสะพานในสมัยก่อนจะเป็นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กหล่อในที่ ข้อเสีย คือ ต้องทำการก่อสร้างโดยใช้พื้นในการประกอบไม้แบบ การเทคอนกรีตและงาน อื่นๆ ที่หน้างานทำให้เกิดปัญหาการจราจรขณะก่อสร้างและใช้เวลาในการก่อสร้าง มาก แผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูป (Precast Concrete Deck Slab) คือ แผ่นพื้น คอนกรีตเสริมเหล็กที่ทำการหล่อเสร็จก่อนนำมาติดตั้งในพื้นที่ก่อสร้างด้วยการหล่อ ในโรงงานหรือในพื้นที่ที่จัดเตรียมไว้เฉพาะ โดยไม่ต้องหล่อหน้างาน
รูป
รูป
ประโยชน์ของแผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูป
การก่อสร้างจะต้องมีการปรับปรุง และพัฒนารูปแบบการก่อสร้าง วัสดุที่ ใช้ในการก่อสร้างตลอดจนเทคนิคและกรรมวิธีในการก่อสร้าง แผ่นพื้นคอนกรีต สำเร็จรูป นับว่าเป็นการพัฒนาเทคนิคการก่อสร้างอีกวิธีหนึ่ง มีประโยชน์ดังต่อไปนี้
1) ใช้พื้นที่ในการก่อสร้างหน้างานน้อย โดยไม่ต้องมีพื้นที่ในการตั้งไม้แบบเพื่อใช้ เป็นแบบหล่อแผ่นพื้น
2) ใช้พื้นที่ในการกองและเก็บวัสดุในหน้างานน้อย เพราะไม่ต้องก่อสร้างในหน้างาน
3) ลดปัญหาการจราจรในพื้นที่ก่อสร้างจากเหตุผลข้อ 1 และข้อ 2
4) ใช้เวลาในการก่อสร้างในหน้างานน้อยกว่า เพราะชิ้นส่วนผลิตในโรงงาน โดยสามารถ ก่อสร้างได้พร้อมกับโครงสร้างอื่นๆ ในเวลาเดียวกัน
5) พื้นที่หน้างานสะอาดกว่าเพราะจะไม่มีเศษวัสดุตกหล่น เนื่องจากการก่อสร้าง
6) ให้ความปลอดภัยในขณะการก่อสร้างหน้างานมากกว่า เพราะมีพื้นที่ก่อสร้างที่ เตรียมไว้ในจุดที่เหมาะสมซึ่งไม่อยู่ในจุดที่ก่อสร้าง
7) ลดมลภาวะทางอากาศ ทางเสียง และอื่นๆ ในพื้นที่ก่อสร้าง
8) ค่าก่อสร้างในปริมาณมากจะถูกกว่าพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กหล่อในที่
9) สามารถเคลื่อนย้าย นำไปใช้ในจุดต่างๆ ได้
แนวทางการออกแบบแผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูป
การออกแบบแผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูปมีแนวทางการออกแบบทั่วไปดังนี้
1) เลือกมาตรฐานวิธีที่ใช้ออกแบบ
2) กำหนดค่ากำลังของวัสดุที่ใช้ในการออกแบบน้ำหนักวัสดุ น้ำหนักบรรทุก ค่า ตัวแปรต่างๆ ที่ใช้คำนวณตามมาตรฐานกำหนด
3) คำนวณค่าโมเมนต์ดัดและค่าแรงเฉือนสูงสุด จากน้ำหนักคงที่และน้ำหนัก บรรทุกจร ช่วงโครงสร้างภายในที่ต่อเนื่องกันแล้วคำนวณปริมาณเหล็กเสริม คอนกรีตที่ต้องใช้
4) คำนวณค่าโมเมนต์ดัด และค่าแรงเฉือนสูงสุดจากน้ำหนักคงที่และน้ำหนัก บรรทุกจร ช่วงโครงสร้างส่วนที่ยื่น แล้วคำนวณปริมาณเหล็กเสริมคอนกรีตที่ต้องใช้
5) คำนวณปริมาณเหล็กเสริมคอนกรีต กระจายในหน้าตัดตามเปอร์เซนต์มาตรฐาน และคำนวณปริมาณเหล็กเสริมกันการแตกร้าวน้อยที่สุดที่ต้องใช้
6) คำนวณหน่วยแรงดัดในหน้าตัดพื้นที่สภาวะสมดุลย์ คำนวณแรงอัดที่ต้องการ สำหรับการเสริมลวดอัดแรงในตำแหน่งที่กำหนด และตรวจสอบหน่วยแรงที่เกิดขึ้น เทียบกับหน่วยแรงมาตรฐานที่ยอมให้
7) คำนวณค่าโมเมนต์ดัดสูงสุดที่เกิดขึ้นขณะที่ทำการขนส่ง ติดตั้งแผ่นพื้นและ ค่าปริมาณเหล็กเสริมคอนกรีตที่ต้องใช้
8) คำนวณปริมาณและขนาดของลวดอัดแรงตามคุณสมบัติของลวดอัดแรงที่เลือกใช้
9) เขียนแบบแสดงรูปร่างแผ่นพื้น ขนาดแผ่นพื้น การเสริมเหล็กเสริมคอนกรีต การ เสริมลวดอัดแรงโดยแสดงชนิด ขนาด จำนวน และตำแหน่ง ที่ใช้โดยละเอียด
