Diese Präsentation wurde erfolgreich gemeldet.
Wir verwenden Ihre LinkedIn Profilangaben und Informationen zu Ihren Aktivitäten, um Anzeigen zu personalisieren und Ihnen relevantere Inhalte anzuzeigen. Sie können Ihre Anzeigeneinstellungen jederzeit ändern.

detailing for steel construction

4.551 Aufrufe

Veröffentlicht am

Detailing for Steel Construction

Veröffentlicht in: Ingenieurwesen

detailing for steel construction

  1. 1. Project Manager Downstream business development, Sahaviriya Steel Industry (SSI) Advisor Pacific Pipe PCL. (PAP) Steel Structure Sub-committee, Engineering Institute of Thailand (EIT) การทารายละเอียดการต่อโครงสร้างเหล็ก Detailing for Steel Construction November 13, 2015 1 Mr. Nuttapon Suttitam
  2. 2. Seminar Outline Nov 13 – 14, 2015 November 14, 2015 November 13, 2015 • Failure Modes • Steel Connection Design ▫ Shear Connection  Shear Plate (Tab)  Shear End Plate  Single/Double Angle ▫ Moment Connection • Other Considerations ▫ Web Crippling / Buckling ▫ Prying Action • Steel Materials ▫ Steel Products ▫ Assemblage (Bolt / Weld) • Steel Detailing • Steel Fabrication ▫ Bolting Systems ▫ Welding Processes • Introduction to Steel Connection Design • Introduction to BIM 2
  3. 3. 3
  4. 4. ราคานี้ รวม ค่าแรงพนักงาน ค่าขนส่งพนักงาน ค่าวัสดุอุปกรณ์และเครื่องมือพื้นฐาน main contractor จะเป็นผู้ทาแบบตัดต่อเชื่อม โดยอาศัยข้อมูลจาก designer และ เป็นผู้ควบคุมสั่งการแรงงานช่างเหล็ก นั่นคือ ความผิดพลาด (human error) จากการ ทางานเหล็ก และความล่าช้าที่เกิดขึ้น main contractor จะต้องรับผิดชอบเองทั้งหมด ถ้าเป็นงานเหล็ก แนวทางปฏิบัติทั่วไปคือ main contractor จะหา sub contractor มารับงานเหล็ก โดย sub มักจะ charge ตามน้าหนักวัสดุโครงสร้างเหล็กเป็นหลัก เช่น อาคารหนัก 10 ตัน หรือ 10,000 กิโลกรัม รับเหมาค่าแรง กิโลกรัมละ 12 – 18 บาท หรือ เฉลี่ยค่าแรงงานเหล็กที่ 15 บาท/กก. หรือ ค่าแรงงานเหล็ก รวม 150,000 บาท Standard practice ออกแบบ ก่อสร้าง • ข้อกำหนดทั่วไป General note • รูปแปลน Plan • รูปด้ำน Elevation • ขนำดคำนเสำ B/C Schedule • รูปตัด Section • รำยละเอียดทั่วไป Typical detail งำนโครงสร้ำง (Structural work) • กำหนดวิธีกำรก่อสร้ำง • ทำแบบก่อสร้ำง • สั่งวัสดุ • ก่อสร้ำง • ทำ as-built และส่งงำน Consult คุมงาน Designer อนุมัติ แล้วมันไม่ดี / มีช่องโหว่ตรงไหน ??? 4
  5. 5. Pre-fab practice ออกแบบ ผลิต ติดตั้ง • General note • Plan • Elevation • B/C Schedule • Section • Typical detail งำนโครงสร้ำง (Structural work) • กาหนดวิธี และ sequence การติดตั้ง • ตรวจสอบควบคุม คุณภาพสินค้าที่ส่งมา • ดาเนินการติดตั้ง ทำแบบกำรผลิต + ผลิตขึ้นรูป + ขนส่งไปติดตั้ง แล้วมันดีกว่ำตรงไหน ??? 5
  6. 6. Pre-fab practice งำนไม้ (Wood work) 6
  7. 7. Pre-fab practice SKIRO 7
  8. 8. Pre-fab practice ออกแบบ ผลิต ติดตั้ง • General note • Plan • Elevation • B/C Schedule • Section • Typical detail งำนโครงสร้ำง (Structural work) • กาหนดวิธี และ sequence การ ติดตั้ง • ตรวจสอบควบคุม คุณภาพสินค้า • ดาเนินการติดตั้ง ทำแบบกำรผลิต + ผลิตขึ้นรูป + ขนส่งไปติดตั้ง รูปแบบ finished product ขนาดมิติและพิกัด ของชิ้นส่วนแต่ละชิ้น ทา shop แสดง ขนาด และการตัด เจาะบาก ชิ้นส่วน ทาแบบแสดงวิธีการ ติดตั้ง PROCESS 8
  9. 9. Pre-fab practice • General note • Plan • Elevation • B/C Schedule • Section • Typical detail ทำแบบกำรผลิต + ผลิตขึ้นรูป + ขนส่งไปติดตั้ง รูปแบบ finished product ขนาดมิติและพิกัด ของชิ้นส่วนแต่ละชิ้น ทา shop แสดง ขนาด และการตัด เจาะบาก ชิ้นส่วน ทาแบบแสดงวิธีการ ติดตั้ง ในงำนโครงสร้ำงเหล็ก วิศวกร เป็นผู้ออกแบบขนาด คาน เสา พิกัดโครงสร้าง และรูปแบบการต่อ แบบทั่ว ๆ ไป เช่น รูปแบบทั่วไปของ การต่อเสากับคาน การต่อ moment connection การ splice เสาหรือคาน ฯลฯ รวมถึง รูปตัดเพื่อช่วยให้ความ กระจ่างแก่ผู้ก่อสร้าง ให้ดาเนินการตาม design concept ของผู้ออกแบบ ใครมีหน้าที่แยก องค์ประกอบ ชิ้นส่วน เพื่อมา fabricate ใครเป็นผู้ทา connection detail & shop drawing 9
  10. 10. Pre-fab practice • General note • Plan • Elevation • B/C Schedule • Section • Typical detail ถ้าให้วิศวกรทา shop drawing วิศวกร ต้องทราบรายละเอียดของเครื่องมือเครื่องจักรที่ใช้ในการผลิต เช่น เครื่องเชื่อมมีกี่แบบ จะต่อ plate เข้ากับ beam หรือ ประกอบ plate ทา box column ควรใช้การเชื่อมแบบใด ระยะการตัดบากหลบงานระบบ มีขนาดที่เหมาะในการขนส่ง (ไม่เกินน้าหนักบรรทุกตามกฎหมาย) ฯลฯ และ ต้องมี “State-of-Art” ในการก่อสร้าง คือเข้าใจสภาพหน้างาน และเข้าใจ วิธีการก่อสร้างว่าจะขึ้นรูปอย่างไร ถึงจะทาให้ก่อสร้าง (ติดตั้ง) ได้ง่ายที่สุด ส่งแบบ shop drawing ให้กับ fabricator เพื่อ ผลิต 10
  11. 11. Pre-fab practice • General note • Plan • Elevation • B/C Schedule • Section • Typical detail ถ้าให้ fabricator ทา shop drawing Fabricator ต้องสามารถทาความเข้าใจต่อ “input” หรือ แบบโครงสร้างที่ ได้รับจากผู้ออกแบบ (Structural & MEP engineer/ Arch) พร้อม ศักยภาพในการผลิตของโรงงาน การปรับเปลี่ยนวัสดุหรือวิธีการหากไม่ สามารถดาเนินการตามผู้ออกแบบได้ทั้งหมด ตลอดจน “State-of-Art” ใน การก่อสร้าง คือเข้าใจสภาพหน้างาน และเข้าใจวิธีการก่อสร้างว่าจะขึ้นรูป อย่างไร ถึงจะทาให้ก่อสร้าง (ติดตั้ง) ได้ง่ายที่สุด แปล design drawings ให้เป็น shop drawing และ ส่งกลับไปให้ designer เพื่อขอ approve คำถำมคือ ??? แล้ว designer กับ fabricator จะสื่อสารกัน อย่างไร ด้วยภาษาอะไร ที่ designer จะสามารถ เข้าใจรายละเอียดในการผลิตจาก shop เพื่อจะ สามารถ approve shop drawing ได้ 11
  12. 12. Pre-fab practice ภาษาช่าง Designer Fabricator Detailer (translator) Erector ภาษาวิศวกร ภาษาช่าง กำรทำ shop drawing ยังเป็นกำร ตรวจสอบควำมถูกต้องของ design drawing อีกด้วย 12
  13. 13. Steel Detailing การทารายละเอียดโครงสร้างเหล็ก คือ กระบวนการ ในการแปลข้อมูล จากผู้ออกแบบโครงสร้าง ไปเป็นข้อมูล การแปรรูปวัสดุเหล็ก ภายในโรงงานขึ้นรูป ประโยชน์ ของ Steel Detailing ได้ Output คือ Shop drawing ซึ่งช่วยให้เกิดการเพิ่มประสิทธิภาพงานก่อสร้าง โดย ลด ปริมาณ Field work ลด Construction error ลดระยะเวลางานก่อสร้าง เพิ่มขั้นตอน ให้เกิดการตรวจสอบซ้า ก่อนการเริ่มงานจัดซื้อวัสดุ และการขึ้นรูป ซึ่งไปช่วย ลดความผิดพลาดจากผู้ออกแบบ อันเป็นการเพิ่ม ระดับความปลอดภัยให้กับโครงสร้าง 13
  14. 14. จุดประสงค์ของการสัมมนา 1. เข้าใจ structural steel ในส่วนที่การเรียนการสอนวิศวกรรมโยธา ไม่ได้กล่าวถึง เช่น ผลิตภัณฑ์เหล็ก งานผลิต งาน bolt งานเชื่อม เป็นต้น 2. สร้างความเข้าใจ practice งานโครงสร้างเหล็ก แบบ modular ที่ใช้กันในสากล โดยเฉพาะ อย่างยิ่ง ในส่วนของ work flow ของการทางาน และ บทบาทหน้าที่ของแต่ละ party 3. สร้างความเข้าใจ technical term ภาษาช่างในโรง fabrication ที่ใช้กันในสากล 4. ปรับตัว ปรับใจ เตรียมความพร้อมกับ การทางานกับระบบสากล เมื่อเปิด AEC 5. เข้าใจ ระบบวิธีการทางานและการจัดการพื้นฐาน ของโรงงาน fabrication 6. แนะนา (introduction) วิธีการอ่านคู่มือ Steel Detailing Manual 7. แนะนา อาชีพใหม่ที่น่าสนใจ ในตลาดงานก่อสร้าง “fabricator & detailer” 8. นาเสนอพื้นฐานการวิเคราะห์และคานวณออกแบบการต่อโครงสร้างเหล็ก 14
  15. 15. 15
  16. 16. Double Angle Shear Connection OSL & NSL Bolted Connection OSL & NSL Welded Connection Ref: Salmon et. al, “Steel Structures: Design and Behavior”, Pearson 16
  17. 17. Beam-to-Girder Double Angle Shear Connection Ref: Salmon et. al, “Steel Structures: Design and Behavior”, Pearson 17
  18. 18. Seated Connection Ref: Salmon et. al, “Steel Structures: Design and Behavior”, Pearson เหล็กฉาก clip angle หนาประมาณ 2 หุน เหล็กฉากยึดปีกบน หนาประมาณ 2 หุน เหล็กฉาก ความหนา เป็นไปตามรายการ คานวณแรงที่กระทา ที่ Critical section ขนาดของขาเหล็กฉาก ขึ้นกับกาลังแรงกดที่ กระทาจากคาน ขนาดของขาเหล็กฉาก ขึ้นกับ กาลังแรงเฉือนที่กระทาจากคาน ความยาวของเหล็กฉาก ขึ้นกับความกว้างของปีก คาน และระยะเกจ 18
  19. 19. ตัวอย่าง Seated Connection ที่ต้องรับแรงเฉือนมาก Ref: Salmon et. al, “Steel Structures: Design and Behavior”, Pearson 19
  20. 20. Moment Connection Ref: Salmon et. al, “Steel Structures: Design and Behavior”, Pearson 20
  21. 21. Moment Connection Ref: Salmon et. al, “Steel Structures: Design and Behavior”, Pearson 21
  22. 22. Moment Connection Ref: Salmon et. al, “Steel Structures: Design and Behavior”, Pearson เกี่ยวข้องกับ (column) web yielding 22 𝐻 − 2𝑡𝑓 − 2𝑘 𝒕 𝒘 𝒕𝒇𝒃+𝟓𝒌
  23. 23. Column Base Connection Ref: Salmon et. al, “Steel Structures: Design and Behavior”, Pearson 23
  24. 24. Beam Splice Connection Ref: Salmon et. al, “Steel Structures: Design and Behavior”, Pearson 24
  25. 25. • ขึ้นรูปอย่างไรให้ ประหยัด และได้ ตามมาตฐาน • ต่ออย่างไร ให้ ถูกต้องและไม่พัง ระหว่างก่อสร้าง • ทา Detail อย่างไร ให้ขึ้นรูป ติดตั้งง่าย และตรงตาม design concept • ออกแบบอย่างไร ให้ ประหยัด และแข็งแรง Structural Designer Steel Detailer Steel Fabricator Steel Erector สื่อสาร สื่อสาร สื่อสาร สื่อสาร 25
  26. 26. 26
  27. 27. Table of Content 1. Introduction 2. Contract Documents and Detailing Process 3. Common Connection Details 4. Basic Detailing Conventions 5. Project Set-up and Control 6. Erection Drawings 7. Shop Drawings and Bills of Materials 8. Detailing Quality Control and Assurances Appendix: Basic Engineering Fundamental REFERENCE 27
  28. 28. คณะกรรมการดาเนินการ 1. ศ.ดร. เอกสิทธิ์ ลิ้มสุวรรณ 2. ดร. สันติสุข ปลูกสวัสดิ์ 3. ดร. ธีระวุฒิ มูฮำหมัด 4. ผศ.ดร. สุทัศน์ ลีลำทวีวัฒน์ 5. คุณ กิตติ จันทร์แสงศรี 6. คุณ สุวัฒน์ เหรียญศิริวรรณ 7. คุณ สมยศ เจียมจิรังกร 8. คุณ จรินทร์ ศรีสงครำม 9. คุณ สมเกียรติ ลำภทวี 10. คุณ ณัฐพล สุทธิธรรม 11. ดร. พลเดช เทอดพิทักษ์วำนิช สภำวิศวกร สถำบันเหล็กฯ พระจอมเกล้ำธนบุรีฯ พระจอมเกล้ำธนบุรีฯ บมจ. STP&I PCL. บมจ. STP&I PCL. บมจ. M.C.S. Steel บจก. วัฒนไพศำลเอ็นยิเนียริ่ง บจก. Thai Nippon Steel สถำบันเหล็กฯ บจก. RKV Consultant 28
  29. 29. ภาพรวมของบทย่อย บทที่ 1 บทนำ (Introduction) • บทบำทและหน้ำที่ของ Steel Detailer • วัสดุ คุณสมบัติทำงกำยภำพ และผลิตภัณฑ์ตำมมำตรฐำน • กำรผลิตเหล็กกล้ำสำหรับงำนก่อสร้ำง และควำมคลำดเคลื่อนที่ยอมให้จำกโรงรีด • กำรคำนวณน้ำหนัก และกำรทำรำยกำรเรียกเก็บเงิน • กำรควบคุมด้วยระบบ CNC และกำรขึ้นรูปชิ้นส่วน 29
  30. 30. ภาพรวมของบทย่อย บทที่ 2 เอกสำรสัญญำและขั้นตอน (กระบวนกำร) กำรทำ รำยละเอียดโครงสร้ำงเหล็ก • เอกสำรสัญญำ • แบบแปลน ข้อกำหนด และ ข้อมูลกำรออกแบบทำงวิศวกรรม • ข้อบังคับเพื่อสวัสดิภำพและควำมปลอดภัยตำมมำตรฐำน OSHA 30
  31. 31. ภาพรวมของบทย่อย บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อโครงสร้ำงทั่วไป • กำรต่อด้วยสลักเกลียว – ชนิดของสลักเกลียว แรงในสลักเกลียว รูปแบบกำรขัน ให้แน่น • กำรต่อด้วยกำรเชื่อม – ชนิดของกำรเชื่อมจำแนกตำมรูปแบบกำรเชื่อม ปริมำณ กำรซึมหรือหลอมลึก กำรคำนวณกำลัง • กำรต่อด้วยกำรเชื่อมควบคู่ไปกับกำรใช้สลักเกลียว • รูปแบบกำรต่อโครงสร้ำง – Shear Connection, Seated Connection, Skewed Connection, Column Splice Connection, Truss Connection 31
  32. 32. ภาพรวมของบทย่อย บทที่ 4 สัญลักษณ์และกฎเกณฑ์พื้นฐำน • หลักปฏิบัติในกำรจัดทำรำยละเอียดที่ถูกต้อง • สลักเกลียว – กำรใช้สัญลักษณ์ • กำรเชื่อม – กำรใช้สัญลักษณ์ กระบวนกำรเชื่อม กำรทดสอบแบบไม่ทำลำย • กำรทำสี • กำรชุบสังกะสี 32
  33. 33. ภาพรวมของบทย่อย บทที่ 5 กำรเตรียมกำรและกำรควบคุมโครงกำร • กำรวำงแผนกำรจัดกำรข้อมูลและกำรประสำนงำนโครงกำร • วำระกำรประชุมเริ่มโครงกำร • รำยกำรล่วงหน้ำสำหรับกำรสั่งวัสดุ 33
  34. 34. ภาพรวมของบทย่อย บทที่ 6 แผนกำรประกอบติดตั้งโครงสร้ำง • แนวทำงกำรปฏิบัติงำน (Practical Guideline) ในกำรจัดทำแบบกำรประกอบ ติดตั้งโครงสร้ำง • อุปกรณ์รองรับชั่วครำวเพื่อกำรประกอบติดตั้งโครงสร้ำงเหล็ก • กำรแก้ไขเปลี่ยนแปลงในภำคสนำม 34
  35. 35. ภาพรวมของบทย่อย บทที่ 7 แบบรำยละเอียดกำรขึ้นรูปและรำยกำรวัสดุ • ตัวอย่ำงกำรทำแบบรำยละเอียดกำรขึ้นรูปสำหรับอำคำรโครงสร้ำงเหล็ก • ตัวอย่ำงกำรทำแบบรำยละเอียดกำรขึ้นรูปสำหรับโครงถักเหล็ก • ตัวอย่ำงกำรทำแบบรำยละเอียดกำรขึ้นรูปสำหรับโครงหลังคำและโครงรับผนัง • ตัวอย่ำงกำรทำแบบรำยละเอียดกำรขึ้นรูปสำหรับระบบค้ำยันโครงสร้ำงเหล็ก • ตัวอย่ำงกำรทำแบบรำยละเอียดกำรขึ้นรูปสำหรับโครงเหล็กประกอบ • ข้อผิดพลำดจำกกำรทำแบบรำยละเอียด 35
  36. 36. ภาพรวมของบทย่อย บทที่ 8 กำรควบคุมและกำรประกันคุณภำพ • กำรตรวจสอบแบบรำยละเอียดกำรขึ้นรูปและแบบกำรประกอบติดตั้ง • กำรสอบทวนแบบรำยละเอียดกำรขึ้นรูปและแบบกำรประกอบติดตั้ง • กำรอนุมัติแบบ และกำรเก็บรักษำข้อมูล 36
  37. 37. 37
  38. 38. Pre Construction Phase Construction Phase 1.1 ขั้นตอนกำรก่อสร้ำงและหน้ำที่ของ Detailer บทที่ 1 บทนำ Owner Designer and/or Engineer of Record (EOR) Preliminary Design Design Development (DD) Contract Document (CD) CD for Bidding General Contractor (GC) Construction Manager (CM) Controlled Inspector Steel Fabricator Steel DetailerStruct Arch MEP Project Manager (PM) 38
  39. 39. 39
  40. 40. 1.1 ขั้นตอนกำรก่อสร้ำงและหน้ำที่ของ Detailer บทที่ 1 บทนำ เมื่อผู้ขึ้นรูปต้องกำรเปลี่ยนแปลงรำยละเอียดกำรต่อโครงสร้ำง ที่ได้แสดงไว้ ในเอกสำรสัญญำ ผู้ขึ้นรูปจะต้องทำกำรแจ้งไปยังตัวแทนของเจ้ำของงำนใน ฝ่ำยงำนออกแบบและงำนก่อสร้ำงได้รับทรำบอย่ำงเป็นลำยลักษณ์อักษร ก่อนกำรส่งแบบกำรขึ้นรูปและแบบกำรประกอบติดตั้งอย่ำงเป็นทำงกำร โดยตัวแทนของเจ้ำของงำนในฝ่ำยงำนออกแบบและงำนก่อสร้ำงจะต้องทำ กำรตรวจสอบและให้กำรอนุมัติ หรือไม่ให้กำรอนุมัติ (หรือให้กำรอนุมัติแบบ มีเงื่อนไข) เอกสำรดังกล่ำวภำยในเวลำอันสมควร หน้ำที่หลักของผู้ขึ้นรูป คือกำรจัดทำแบบกำรขึ้นรูป (Shop Drawing) และ แบบกำรติดตั้ง (Erection Drawing) ของงำนโครงสร้ำงเหล็ก โดยต้อง (a) แปลข้อมูลที่แสดงในเอกสำรสัญญำ ไปสู่ข้อมูลในแบบกำรขึ้นรูปและ แบบกำรติดตั้ง (b) จัดทำรำยละเอียดกำรขึ้นรูปที่ถูกต้องและแม่นยำเพื่อกำรติดตั้งชิ้นส่วน องค์อำคำรโครงสร้ำงเหล็กที่หน้ำงำน 40
  41. 41. 1.1 ขั้นตอนกำรก่อสร้ำงและหน้ำที่ของ Detailer บทที่ 1 บทนำ บทขยำยควำมเพิ่มเติม ผู้ขึ้นรูป (Fabricator) สำมำรถจะจ้ำงผู้จัดทำรำยละเอียด (Detailer) เพื่อจัดทำแบบ กำรขึ้นรูปและแบบกำรประกอบติดตั้ง (Shop & Erection Drawing) ตลอดจนงำนที่ เกี่ยวข้องอื่น ๆ เช่น กำรทำรำยกำรวัสดุ และรำยกำรสลักเกลียว เป็นต้น 41
  42. 42. 42
  43. 43. 43
  44. 44. 1.1 ขั้นตอนกำรก่อสร้ำงและหน้ำที่ของ Detailer บทที่ 1 บทนำ (หน้า 2) “ เนื่องจำกผู้จัดทำรำยละเอียดโครงสร้ำงเหล็ก (Steel Detailer) จะต้องเป็นเสมือน ผู้แปลควำมหมำยจำกแบบโดยผู้ออกแบบ (Design Drawing) และข้อกำหนด ต่ำง ๆ ในเอกสำรสัญญำ (Contract Drawing) มำเป็นแบบที่บรรจุข้อมูล สำหรับผู้ขึ้นรูป (Fabricator) ดังนั้น Steel Detailer ที่ดี ควรจะต้องคุ้นเคยกับ วิธีกำรทำงำนของ Fabricator และเครื่องมือเครื่องใช้ใน Fabrication Shop นอกจำกนี้ยังต้องทรำบถึง พิกัดขนำดและน้ำหนักสูงสุดของชิ้นส่วนงำนสูงสุดที่ผู้ ติดตั้ง (Erector) มีขีดควำมสำมำรถในกำรทำงำนดำเนินกำรได้ ” 44
  45. 45. 1.1 ขั้นตอนกำรก่อสร้ำงและหน้ำที่ของ Detailer (& Fabricator) บทที่ 1 บทนำ  JOB & FABRICATOR SET-UP  PREPARE JOB STANDARD & CONNECTION CALCULATION SHEETS  PREPARE SYSTEM OF ASSEMBLING & SHIPPING PIECE MARKS  PREPARE & CHECK ADVANCE BILLS for ORDERING  จัดเตรียมระบบกำรขึ้นรูปชิ้นส่วนใน โรงงำนขึ้นรูปโครงสร้ำงเหล็ก  จัดเตรียมมำตรฐำนเฉพำะงำนและ รำยกำรคำนวณกำรต่อโครงสร้ำง เหล็ก  จัดเตรียมระบบกำรให้สัญลักษณ์ใน กำรประกอบติดตั้งและกำรขนส่ง ชิ้นงำน  จัดเตรียมและตรวจสอบรำยกำรสั่ง วัสดุล่วงหน้ำ 45
  46. 46. 1.1 ขั้นตอนกำรก่อสร้ำงและหน้ำที่ของ Detailer (& Fabricator) บทที่ 1 บทนำ  PREPARE & CHECK ANCHOR ROD/EMBEDMENT DRAWINGS  PREPARE LIST OF FIELD FASTENERS  PREPARE & CHECK ERECTION DRAWINGS, SHOP DRAWINGS & BILL OF MATERIALS  RECORD APPROVED SHOP DRAWINGS  จัดเตรียมแบบแสดงตำแหน่งของ สลักสมอและรำยละเอียดกำรติดตั้ง  จัดเตรียมรำยกำรอุปกรณ์ยึดต่อ โครงสร้ำงที่หน้ำงำน  จัดเตรียมและตรวจสอบแบบกำร ติดตั้งและแบบกำรขึ้นรูป ตลอดจน รำยกำรวัสดุทั้งหมดในงำนก่อสร้ำง  จัดเก็บแบบกำรขึ้นรูปที่ได้รับกำร อนุมัติแล้ว 46
  47. 47. 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง บทที่ 1 บทนำ มอก. 1227 2539 JIS G3101 1995 JIS G3106 1995 JIS G3136 1994 BS 4360 1986 BS EN 10025 1986 ASTM 1997 SS400 SS490 SS540 SS400 SS490 SS540 43A 50A A36 SM400 SM400A SM400B SN400A SN400B 43B 43C S275JR A572 Gr.42 SM490 SM490B SM490 YA SM490 YB SN490B 50B 50C S355JR A572 Gr.50 A992 SM520 SM570 SM520B SM570 47
  48. 48. 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง (สำหรับประเทศไทย) บทที่ 1 บทนำ มำตรฐำนทั่วไป เป็นเครื่องหมำยที่แสดงกับผลิตภัณฑ์ที่เป็นมำตรฐำนไม่บังคับ ผู้ผลิต สำมำรถยื่นขอใบอนุญำตแสดงเครื่องหมำยมำตรฐำนได้ด้วยควำมสมัครใจ มำตรฐำนบังคับ เป็นเครื่องหมำยที่แสดงบนผลิตภัณฑ์ที่มีกฎหมำยกำหนดให้ต้องเป็นไป ตำมมำตรฐำน เพื่อคุ้มครองควำมปลอดภัยให้แก่ผู้บริโภค และป้องกัน ควำมเสียหำยที่จะเกิดขึ้นแก่เศรษฐกิจของประเทศ ผู้ผลิต ผู้นำเข้ำและผู้ จำหน่ำย จะต้องผลิต นำเข้ำและจำหน่ำยเฉพำะผลิตภัณฑ์ที่ต้องเป็นไปตำม มำตรฐำนเท่ำนั้น 48
  49. 49. 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง บทที่ 1 บทนำ  เหล็กโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อน (Hot-Rolled Section) 49
  50. 50. 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง (สำหรับประเทศไทย) บทที่ 1 บทนำ  เหล็กโครงสร้างรูปพรรณรีดเย็น (Cold-Rolled Section)  C / Lip C  Z / Lip Z  Angle  Hat (มอก. 1228-2549 มาตรฐานบังคับ)  เหล็กโครงสร้างรูปพรรณกลวง (Hollow Steel Section, HSS) (มอก. 107-2533 มาตรฐานทั่วไป) เหล็กโครงสร้างรูปพรรณขึ้นรูปเย็น (Cold-Formed Section) 50
  51. 51. ข้อควรระวังสาหรับเหล็กขึ้นรูปเย็น 1. Local buckling • For compression zone of either compression or flexural member 2. Distortional buckling • For flexural member 3. Lateral-Torsional buckling • For flexural member L Bending Moment Diagram Mmax Collapse mechanism Plastic hinges Mp Formation of Collapse Mechanism in a Fixed Beam w Bending Moment Diagram BASIC CONCEPTS OF PLASTIC THEORY (a) at My (b) My < M<Mp (c) at Mp Plastification of Cross-section under Bending Mp SECTION CLASSIFICATION Mp Rotation  My y u Slender Semi-compact Compact Plastic Section Classification based on Moment-Rotation Characteristics Moment Capacities of Sections My Mp 1 2 3 =b/t Semi- Compact SlenderPlastic Compact SECTION CLASSIFICATION BASED ON WIDTH -THICKNESS RATIO For Compression members use compact or plastic sections Type of Element Type of Section Class of Section Plastic (1) Compact (2) Semi-compact (3) Outstand element of compression flange Rolled b/t  9.4 b/t  10.5 b/t  15.7 Welded b/t  8.4 b/t  9.4 b/t  13.6 Internal element of compression flange bending b/t  29.3 b/t  33.5 b/t  42 Axial comp. not applicable b/t  42 Web NA at mid depth d/t  84.0 d/t  105 d/t  126 Angles bending Axial comp. Circular tube with outer diameter D D/t  442 D/t  632 D/t  882 Table 2 Limits on Width to Thickness Ratio of Plate Elements b/t  9.4 b/t  10.5 b/t  15.7 not applicable b/t  15.7 (b+d)/t  25 𝜀 = 250 𝑓𝑦 0 1 2 3 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Lcr Mcr local buckling 10 0 10 1 10 2 10 3 0 100 200 300 400 500 half-wavelength loadfactor BUCKLING CURVE 5.0,172.76 20.0,133.65 distortional buckling 10 0 10 1 10 2 10 3 0 100 200 300 400 500 half-wavelength loadfactor BUCKLING CURVE 5.0,172.76 20.0,133.65 lateral-torsional buckling 10 0 10 1 10 2 10 3 0 100 200 300 400 500 half-wavelength loadfactor BUCKLING CURVE 5.0,172.76 20.0,133.65 Typical modes in a thin-walled beam 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง (สำหรับประเทศไทย) บทที่ 1 บทนำ มำตรฐำนผลิตภัณฑ์อุตสำหกรรมเหล็ก โครงสร้ำงรูปพรรณกลวง มำตรฐำนทั่วไป มอก. 107-2533 Material Grade Chemical Composition (%) Mechanical Properties C Max Si Max Mn Max P Max S Max Yield Stress N/mm2. Tensile Strength N/mm2. Elongation (%) HS 41 0.28 - - 0.048 0.048 235 402 23 HS 50 0.21 0.57 1.53 0.048 0.048 314 490 23 HS 51 0.33 0.37 0.33-1.03 0.048 0.048 353 500 15 ksc 2,400 3,200 3,600 ksc 4,100 5,000 5,100 51
  52. 52. 52 source: www.forbesmarshall.com
  53. 53. 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง (สำหรับประเทศไทย) บทที่ 1 บทนำ มอก. 1227 2539 JIS G3101 1995 JIS G3106 1995 JIS G3136 1994 BS 4360 1986 BS EN 10025 1986 ASTM 1997 SS400 SS490 SS540 SS400 SS490 SS540 43A 50A A36 SM400 SM400A SM400B SN400A SN400B 43B 43C S275JR A572 Gr.42 SM490 SM490B SM490 YA SM490 YB SN490B 50B 50C S355JR A572 Gr.50 A992 SM520 SM570 SM520B SM570 มำตรฐำนบังคับ มอก. 1227-2539m 53
  54. 54. 54
  55. 55. 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง (สำหรับประเทศไทย) บทที่ 1 บทนำ 1. ขอบข่ำยของมำตรฐำนฉบับนี้ ว่ำครอบคลุม ผลิตภัณฑ์อะไรบ้ำง 2. บทนิยำม แสดงควำมหมำยของ technical term ที่สำคัญ 3. ขอบเขตและชั้นคุณภำพ แสดง grade และ รูปพรรณสัณฐำนของผลิตภัณฑ์ในข้อ 1 55
  56. 56. 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง (สำหรับประเทศไทย) บทที่ 1 บทนำ 4. ขนำด ควำมยำว และเกณฑ์ ควำมคลำดเคลื่อน แสดงกรอบกำรยอมรับ ของขนำดมิติต่ำง ๆ ที่ มอก. ให้กำรรับรอง ความคลาดเคลื่อนจากโรงรีด Mill Tolerance 56
  57. 57. 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง (สำหรับประเทศไทย) บทที่ 1 บทนำ ตำรำงแสดงขนำดมิติ และคุณสมบัติเชิงกลของ หน้ำตัด เช่น • โมเมนต์ควำมเฉื่อย (moment of inertia) • รัศมีไจเรชั่น (radius of gyration) • ใช้สัญลักษณ์ ix, iy ในขณะที่วสท. และ AISC ใช้ rx, ry • โมดุลัสภำคตัด (section modulus) • ใช้สัญลักษณ์ Zx, Zy ในขณะที่วสท. และ AISC ใช้ Sx, Sy 57
  58. 58. 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง (สำหรับประเทศไทย) บทที่ 1 บทนำ ตำรำงแสดงเกณฑ์ควำมคลำดเคลื่อนของขนำด ควำมได้ฉำก ควำมโค้ง ฯลฯ • แสดงถึงกำรยอมรับได้ต่อควำมแม่นจำจำกกำร รีดโดยโรงรีดเหล็ก (mill tolerance) • Squareness • Bend • Eccentricity • Concavity of web 58
  59. 59. 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง (สำหรับประเทศไทย) บทที่ 1 บทนำ 5. ส่วนประกอบทำงเคมี (chemical property) ของเนื้อวัสดุเหล็ก ว่ำจะต้องมีแร่ธำตุที่ระบุ ไม่เกินปริมำณเท่ำใด ด้วยหำกเกินเกณฑ์ที่ กำหนด จะทำให้คุณสมบัติและกำรใช้งำน เปลี่ยนแปลงไป  Chemical property เป็นหนึ่งใน parameter ที่ใช้แบ่งเกณฑ์ชั้นคุณภาพ (grade) ของ ผลิตภัณฑ์โครงสร้างเหล็ก o SS งานไม่เน้นการเชื่อม o SM งานเชื่อม o SN งานเชื่อมที่ควบคุม Yield ratio และ direction property ของเหล็ก 1227-2539 59
  60. 60. 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง (สำหรับประเทศไทย) บทที่ 1 บทนำ 6. คุณสมบัติทำงกล (mechanical property)  Mechanical property เป็นอีกหนึ่ง parameter ที่ใช้แบ่งเกณฑ์ชั้นคุณภาพ (grade) ของผลิตภัณฑ์โครงสร้างเหล็ก o ตัวเลขกากับด้านท้ายแสดง กาลังรับ แรงดึงประลัย (tensile strength) ใน หน่วย MPa 7. เครื่องหมำยและฉลำก แสดงข้อมูลที่ผู้ผลิต ต้องกำกับลงบนผลิตภัณฑ์ เช่น ชั้นคุณภำพ ขนำด lot กำรผลิต โรงงำนผู้ผลิต เป็นต้น  เหล็กรูปพรรณรีดร้อน ต้องแสดง grade และโรงงานผู้ผลิตเป็นตัวนูน 60
  61. 61. 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง (สำหรับประเทศไทย) บทที่ 1 บทนำ 7. เครื่องหมำยและฉลำก แสดงข้อมูลที่ผู้ผลิต ต้องกำกับลงบนผลิตภัณฑ์ เช่น ชั้นคุณภำพ ขนำด lot กำรผลิต โรงงำนผู้ผลิต เป็นต้น 8. กำรชักตัวอย่ำงและเกณฑ์ตัดสิน แสดง จำนวน sample ที่ สมอ. ต้องสุ่มตรวจสอบ เพื่อควบคุมคุณภำพ ของผลิตภัณฑ์ ทั้ง ขนำดมิติ คุณสมบัติเชิงกล และ ส่วนประกอบทำงเคมี 61
  62. 62. 1.2 ข้อกำหนดสำหรับเหล็กโครงสร้ำง บทที่ 1 บทนำ Elements Advantage Disadvantage Carbon (C) Strength Reduce Ductility, Impact, Weldability Silicon (Si) Strength Reduce Ductility and Impact Manganese (Mn) Strength Reduce Ductility and Impact Phosphorus (P) Weather Resistance Reduce Workability and Impact Cause Segregation during Solidification, which affects Steel Performance Sulfur (S) Machinability Reduce Impact Cause Lamilar Tear Cracking REF: JISF 62
  63. 63. 2.3 เอกสำรสัญญำระหว่ำง Fabricator กับ Customer บทที่ 2 เอกสำรสัญญำและ ขั้นตอนกำรทำ Detailing Pre Construction Phase Construction Phase Owner Designer and/or Engineer of Record (EOR) Preliminary Design Design Development (DD) Contract Document (CD) CD for Bidding General Contractor (GC) Construction Manager (CM) Controlled Inspector Steel Fabricator Steel DetailerStruct Arch MEP Project Manager (PM) 63
  64. 64. ในเชิงวิศวกรรม วิศวกรโครงสร้างต้องออกแบบโดยไม่ให้โครงสร้างเกิดการวิบัติ กับชิ้นส่วนองค์อาคาร หรือ member failure และ กับส่วนชิ้นส่วนองค์ประกอบ หรือ local failure ในเชิงวิศวกรรม การออกแบบเพื่อป้องกัน member failure นั้นจะแสดง รายละเอียดไว้ในเอกสารสัญญา คือ Plan & Elevation ซึ่งระบุถึง member size ขนาดต่าง ๆ รวมถึง ตาแหน่งการ ติดตั้ง (grid position & spacing) ในเชิงวิศวกรรม การออกแบบเพื่อป้องกัน local failure เช่น connection failure, web yielding, web buckling ฯลฯ วิศวกรจะแสดง รายละเอียดคร่าว ๆ ไว้ใน section & typical detail ซึ่ง detailer มีหน้าที่ต้องแปลง design concept ไปสู่การปฏิบัติ ในโรง Fabrication shop ต่อไป บทที่ 2 เอกสำรสัญญำและ ขั้นตอนกำรทำ Detailing 2.4 Plans and Specifications 2.5 Design Information 2.6 Engineering Design Data 2.7 Types of Columns 2.8 Column Schedule 64
  65. 65. STRUCTURAL STEEL NOTES (Ref. TT Group) - ข้อ 16 ระบุว่า รูปแบบการต่อโครงสร้าง “สามารถ ปรับเปลี่ยนแก้ไขได้” (แก้ไขโดย contractor หรือ fabricator ในฐานะ sub contractor) แต่ต้องได้รับการ approve จาก consult (EOR) อย่างเป็นลายลักษณ์อักษร) - ข้อ 18 ระบุว่า หากไม่มีระบุใน drawing ว่าจะต่อ คาน- คาน แบบใด ให้ยึดตาม typical detail เป็นหลัก - ข้อ 19 ระบุว่า “ตาแหน่งการต่อทาบ หรือ splice” ต้อง เป็นไปตามระยะที่ระบุในแบบ เว้นเสียแต่ว่าจะได้รับการแจ้ง จาก consult อย่างเป็นลายลักษณ์อักษร - ข้อ 20 ระบุว่า ให้ต่อคานกับคาน (หรือคานกับเสา) โดย อ้างอิงแรงปฏิกิริยาที่ระบุในแบบ (plan) และให้ใช้ bolt อย่างน้อย 2 ตัว ในการต่อ - ข้อ 21 ระบุว่า การต่อคานกับคาน อย่างน้อยต้องสามารถ รับนาหนักแผ่ (uniformly distributed load) ที่สามารถรับ reaction ที่ระบุไว้ในแบบ ทังนี สาหรับ composite beam ให้ออกแบบรอยต่อ โดยให้สามารถรับนาหนักได้ ตาม reaction ใน plan คูณด้วย Section modulus of transformed section / Section modulus of steel section - ข้อ 22 ระบุว่า ให้ใส่ stiffener plate ทั้ง 2 ด้านของคาน ณ ตาแหน่งที่มี concentrated load (column load) มา กระทาที่คาน โดย stiffener plate นี้หนาอย่างน้อย ½” แต่ไม่น้อยกว่าความหนาของปีกเสา column flange thickness (อ้างอิงแบบใน typical detail) - ข้อ 23 ระบุว่า คานซอย (filler beam) จะถูกจัดวางให้ห่าง เท่า ๆ กัน หากในแบบไม่ได้ระบุเป็นอย่างอื่น 65
  66. 66. SLIP AREA St. George Intermodal Ferry Terminal 66
  67. 67. STRUCTURAL DRAWING PLAN – Slip Roof Canopy 67
  68. 68. STRUCTURAL DRAWING SECTION 68
  69. 69. COLUMN AND BASEPLATE SCHEDULE 69
  70. 70. STRUCTURAL TYPICAL DETAIL วิศวกร กาหนด Typical detail หรือ รายระเอียดทั่วไป ของงานโครงสร้าง เพื่อให้ผู้ก่อสร้าง (ผู้รับเหมา) ได้ใช้ เป็น “แนวทาง” ในการปฏิบัติ ทั้งนี้การเปลี่ยนแปลงให้ การก่อสร้างจริง แตกต่างจาก Typical detail ก็ สามารถกระทาได้ โดยต้องได้รับการอนุมัติรับรอง จาก consult ผู้ควบคุมงานเสียก่อน 70
  71. 71. STRUCTURAL TYPICAL DETAIL (Alternative) Composite Beam/Floor Composite Beam 71
  72. 72. Shear yielding near support Web buckling Web crippling Web Buckling 450 d / 2 d / 2 b1 n1 Effective width for web buckling cft)1n1b(wbP  t d 5.2 t 32 d7.0 yr EL 32 t t12 3t A yI yr yr d7.0 yr EL    Web Crippling b1 n2 1:2.5 slope Root radius Stiff bearing length ywft)2n1b(cripP  STRUCTURAL TYPICAL DETAIL ? ? ? 72
  73. 73. แสดงน้ำหนักบรรทุกสำหรับ กำรออกแบบจุดต่อโครงสร้ำง ระบุรูปตัดแสดง รำยละเอียดเพิ่มเติม แสดงระดับพื้น เพื่อกำหนดระดับ (Elevation) ของจุดต่อในกำรจัดทำ รำยละเอียดงำนขึ้นรูปเสำ (Column) ผู้ออกแบบโครงสร้าง ไม่ได้ออกแบบการต่อ โครงสร้างในรายละเอียด (detailed connection) แต่ให้ guideline หรือ concept ในการต่อโครงสร้าง 73
  74. 74. รำยละเอียดกำรต่อโครงสร้ำง ระบุไว้ใน รำยละเอียดทั่วไป (Typical Detail) ??? ??? ผู้ออกแบบโครงสร้าง ไม่ได้ออกแบบการต่อโครงสร้างในรายละเอียด (detailed connection) แต่ให้ guideline หรือ concept ในการต่อโครงสร้าง 74
  75. 75. 2.11 ข้อผิดพลำดใน Contract Document บทที่ 2 เอกสำรสัญญำและ ขั้นตอนกำรทำ Detailing (หน้า 45) “ กำรต่อคำนรองที่มีควำมลึกมำก เข้ำกับคำนหลักที่ลึกน้อย (เพรำะมี ควำมยำวน้อย เป็นต้น) สำหรับรับแรงเฉือน เช่น รอยต่อระหว่ำง Secondary Beam - W24 (ลึก 24 นิ้ว) กับคำน Main Girder - W16 (ลึก 16 นิ้ว) นั้น คำน W24 จะต้องต่อกับ ส่วนเอวของคำน W16 โดยที่ส่วนบนสุดของคำนทั้งสองอยู่ที่ระดับเดียวกัน (Flush Top) ซึ่งส่งผลทำให้ Shear Connection เช่น Shear Tab มีขนำดลึกหรือยำวเกินกว่ำควำมลึก ของหน้ำตัด Main Girder – W16 ด้วยเหตุนี้ก็จะทำให้รำคำค่ำก่อสร้ำงสำหรับรอยต่อมี รำคำสูง ซึ่งรวมไปถึงกำรเสริมเหล็กพิเศษสำหรับส่วนเอวของคำน W24 และ/หรือ W16 อีกด้วย ” ทำงออกคือ Detailer ต้องสอบถำมกลับไปยัง Designer ว่ำถูกต้องหรือไม่อย่ำงไร และอำจรวมถึงกำรเสนอแนวทำงกำรแก้ไขเพื่อลดค่ำใช้จ่ำยของเจ้ำของโครงกำรลง ผ่ำน Request for Information (RFI) W16W16 W24 W24 W24 24ft. 16 ft 16 ft W24 W24 ตัวอย่ำง  ขนาดของ Member ได้มาจากการ วิเคราะห์โครงสร้างโดยใช้ Program คอมพิวเตอร์  ผู้ออกแบบทาแบบโดยไม่ได้ตรวจสอบ ความเหมาะสมในงานก่อสร้างจริง 75
  76. 76. OK! 2.14 ข้อบังคับเพื่อสวัสดิภำพและควำมปลอดภัยตำม OSHA บทที่ 2 เอกสำรสัญญำและ ขั้นตอนกำรทำ Detailing OSHA = Occupational Safety and Health Administration 2.14.3 Tripping Hazard ข้อกำหนดของ OSHA ไม่อนุญำตให้ติดตั้งสลักรับแรงเฉือน, เหล็กแท่งเสริมกำลัง, สลักสมอ หรือแท่งเกลียวกับชิ้นส่วนโครงสร้ำงมำจำก Fabrication Shop เนื่องจำกอำจเกิดอันตรำยต่อ คนงำนก่อสร้ำงจำกกำรสะดุดหกล้มในระหว่ำงกำรก่อสร้ำงที่หน้ำงำนได้ ยกเว้นเสียแต่ว่ำ จะ มีกำรกำหนดให้ช่ำงก่อสร้ำงทุกคน ต้องสวมใส่อุปกรณ์กันตก (Fall Protection) 76
  77. 77. 2.14 ข้อบังคับเพื่อสวัสดิภำพและควำมปลอดภัยตำม OSHA บทที่ 2 เอกสำรสัญญำและ ขั้นตอนกำรทำ Detailing OSHA = Occupational Safety and Health Administration 2.14.3 Tripping Hazard 77
  78. 78. บทที่ 2 เอกสำรสัญญำและ ขั้นตอนกำรทำ Detailing 2.14.6 Column Anchor Bolt 2.14 ข้อบังคับเพื่อสวัสดิภำพและควำมปลอดภัยตำม OSHA ข้อกำหนดของ OSHA กำหนดว่ำต้องใช้ Anchor Bolt 4 ตัว เพื่อรับน้ำหนักให้ได้อย่ำงน้อย 150 กิโลกรัม (300 ปอนด์) กระทำที่ตำแหน่งปลำยสุดของเสำ ในทิศทำงลง (เสมือนน้ำหนักคน) โดยมีระยะห่ำงของศูนย์กลำงแรงที่กระทำวัดจำกหน้ำเสำอย่ำงน้อย 45 เซนติเมตร (18 นิ้ว) *** ข้อพิจำรณำประกอบอื่น ๆ ที่สำคัญคือ ควำมรุนแรงของกระแสลมที่หน้ำงำน 78
  79. 79. บทที่ 2 เอกสำรสัญญำและ ขั้นตอนกำรทำ Detailing 2.14.9 Column Splice Strength 2.14.10 Column Splice Location 2.14 ข้อบังคับเพื่อสวัสดิภำพและควำมปลอดภัยตำม OSHA ข้อกำหนดของ OSHA กำหนดว่ำ Column Splice Connection ต้องรับน้ำหนักให้ได้อย่ำงน้อย 150 kg (300 lbs) กระทำที่ ตำแหน่งปลำยสุดของเสำ ในทิศทำงลง โดยมีระยะห่ำงของ ศูนย์กลำงแรงที่กระทำวัดจำกหน้ำเสำอย่ำงน้อย 45 cm (18”) ส่วนตำแหน่งกำร Splice ในทำงปฏิบัติมักจะกำหนดให้มี ตำแหน่งสูงจำกพื้นประมำณ 120 cm เพื่อควำมสะดวกในกำร ทำงำน โดยทั้งนี้ควรกำหนดให้ Column Splice Connection ห่ำงจำกกันทุกๆ 2 ชั้น หรือในบำงกรณีอำจกำหนดให้ห่ำงกัน ทุกๆ 4 ชั้น ตำมแต่ควำมเหมำะสม (ควำมคุ้มค่ำ) ของงำน ก่อสร้ำงแต่ละงำน 79
  80. 80. 3.2 ชนิดของสลักเกลียว (Type of Fastener) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป ASTM Specification Min Tensile Strength (ksc) Max. Diameter (cm) Type of Material A307 4,200 10.00 Carbon A325 8,400 1.25 – 2.50 Carbon, Quenched & Tempered 7,400 2.85 – 3.80 A490 10,500 1.25 – 3.80 F1852 & F2280: Twist-Off-Tension-Control Bolts 80 120 ksi 150 ksi 105 ksi
  81. 81. 3.3 แรงในสลักเกลียว (Forces in Bolts) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป กำลังรับแรงเฉือนในสลักเกลียว ขึ้นกับตำแหน่งของเกลียวในระนำบรับแรงเฉือน แบ่งเป็น 1) N (Included): เกลียวอยู่ในระนำบรับแรงเฉือน 2) X (Excluded): เกลียวไม่อยู่ในระนำบรับแรงเฉือน “ ผู้ออกแบบ นิยมที่จะกำหนดให้ใช้ Bolt ประเภท A325N หรือ A490N เพื่อความสะดวกในการออกแบบ และ การควบคุมงานเนื่องจากไม่จาเป็นที่ จะต้องตรวจสอบว่าเกลียวอยู่ในระนาบ รับแรงเฉือนหรือไม่ ” 81
  82. 82. 3.3 แรงในสลักเกลียว (Forces in Bolts) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป กำลังรับน้ำหนัก ตำมลักษณะกำรขันแน่นและกำรเตรียมผิวสัมผัส แบ่งเป็น 1) สลักเกลียวแบบขันแน่นพอดี (Snug-Tightened Bolt) 2) สลักเกลียวแบบใส่แรงดึงก่อน (Pretention Bolt) 3) สลักเกลียวแบบเลื่อนวิกฤต (Slip Critical Bolt) อ้างอิงตาม Specification for Structural Joints Using ASTM A325 or A490 Bolts ของ RCSC Free DOWNLOAD!!! 82
  83. 83. 3.3 แรงในสลักเกลียว (Forces in Bolts) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป กำลังรับน้ำหนัก ตำมลักษณะกำรขันแน่นและกำรเตรียมผิวสัมผัส แบ่งเป็น 1) สลักเกลียวแบบขันแน่นพอดี (Snug-Tightened Bolt) กำรขันแน่นพอดี ได้นิยำมไว้ใน หัวข้อ 10.3ก วสท. 1020-51 ว่ำคือ “ควำมแน่นที่ได้จำกกำรขัน โดยใช้ประแจชนิด Impact Wrench หรือกำรใช้แรงเต็มที่ของคนงำนหนึ่งคนขันโดยใช้ประแจแบบ ธรรมดำให้รอยต่อแน่นสนิทพอดี” 83
  84. 84. 3.3 แรงในสลักเกลียว (Forces in Bolts) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป กำลังรับน้ำหนัก ตำมลักษณะกำรขันแน่นและกำรเตรียมผิวสัมผัส แบ่งเป็น 2) สลักเกลียวแบบใส่แรงดึงก่อน (Pretention Bolt) ใช้ในกรณีต่ำง ๆ เช่น  กรณีที่ต้องกำรให้ข้อต่อเกิดควำมแน่น แต่หำกเกิดกำรเลื่อนไถลก็ไม่ส่งผลต่อควำมสำมำรถในกำรรับ น้ำหนักของข้อต่อ เช่น ในกรณีกำรต่อดำมของเสำเหล็กในอำคำร ข้อต่อสำหรับองค์อำคำรที่ยึดรั้งเสำ สำหรับอำคำรสูง ข้อต่อโครงสร้ำงรับเครนที่เกินกว่ำ 5 ตัน หรือข้อต่อโครงสร้ำงที่รับอุปกรณ์หรือ เครื่องจักรที่เลื่อนบนรำงที่อำจก่อให้เกิดกำรเปลี่ยนทิศทำงของแรงที่เกิดขึ้นได้  ข้อต่อที่รับน้ำหนักที่มีกำรเปลี่ยนทิศทำงของน้ำหนัก  ข้อต่อที่รับน้ำหนักบรรทุกที่ก่อให้เกิดกำรล้ำต่อข้อต่อโครงสร้ำง โดยที่ทิศทำงของน้ำหนักบรรทุกไม่มี กำรเปลี่ยนแปลง  ข้อต่อที่ใช้สลักเกลียวประเภท ASTM A325 หรือ F1852 ที่รับแรงที่ก่อให้เกิดกำรล้ำอันเนื่องมำจำก แรงดึง  ข้อต่อที่ใช้สลักเกลียวประเภท ASTM A490 ที่หรือ F2280 รับแรงดึง หรือรับแรงเฉือนควบคู่ไปกับ กำรรับแรงดึงโดยไม่ก่อให้เกิดกำรล้ำขึ้นกับส่วนของข้อต่อโครงสร้ำง 84
  85. 85. 3.3 แรงในสลักเกลียว (Forces in Bolts) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป กำลังรับน้ำหนัก ตำมลักษณะกำรขันแน่นและกำรเตรียมผิวสัมผัส แบ่งเป็น 3) สลักเกลียวแบบเลื่อนวิกฤต (Slip Critical Bolt) ใช้กับข้อต่อที่หำกเกิดกำรเลื่อนไถลจะเกิด ควำมเสียหำยต่อควำมสำมำรถในกำรรับแรงของข้อต่อ  ใช้ในกรณีที่ข่อต่อมีกำรรับแรงที่มีกำรเปลี่ยนทิศทำง และก่อให้เกิดกำรล้ำต่อข้อต่อของโครงสร้ำง  ข้อต่อสลักเกลียวที่มีรูเจำะแบบใหญ่กว่ำมำตรฐำน (Oversized Hole)  ข้อต่อสลักเกลียวที่มีรูเจำะแบบร่อง (Slotted Hole) ยกเว้นในกรณีที่ทิศทำงของแรงที่กระทำตั้งฉำก กับทิศทำงตำมยำวของร่องรูเจำะ  ข้อต่อที่กำรเลื่อนไถลที่ผิวสัมผัสจะส่งผลเสียต่อควำมสำมำรถในกำรรับน้ำหนักของโครงสร้ำง ข้อแตกต่ำงระหว่ำง TC กับ SC Bolt ในแง่ของการติดตั้งคือ การเตรียมพื้นผิวสัมผัสบริเวณ Bolt ที่เรียกว่า Faying Surface เพื่อให้เกิดความฝืด อันส่งผลต่อการถ่ายแรงผ่านระนาบที่มีความฝืดนี้ 85
  86. 86. 3.3 แรงในสลักเกลียว (Forces in Bolts) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป ASTM Conn. Type Hole Type Fv (ksc) Loading Nominal Diameter (cm.) 1.9 2.5 3.2 3.8 A307 STD NSL 700 Single Double 2.0 4.0 3.6 7.1 5.6 11.1 8.0 16.0 A325 SC STD 1,200 S D 3.4 6.8 6.1 12.1 9.5 19.4 13.6 27.3 OVS, SSL 1,050 S D 3.0 6.0 5.4 10.7 8.3 16.7 12.0 24.0 LSL 850 S D 2.4 4.8 4.3 8.5 6.7 13.3 9.6 19.2 N STD, NSL 1,475 S D 4.2 8.4 7.5 15.0 11.7 23.4 16.8 33.7 X STD, NSL 2,100 S D 6.0 12.0 10.7 21.4 16.8 33.4 24.0 48.1 ALLOWABLE LOAD (SHEAR) IN TONS Ref: AISC/ASD 9th Edition 86
  87. 87. 3.3 แรงในสลักเกลียว (Forces in Bolts) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 1 𝑘𝑠𝑖 ~ 70 𝑘𝑠𝑐 75% Fu,bolt ส่วนเกลียว 87 Fu = 120 Fu = 150 = 120*.62*.9 = 150*.62*.9 = 120*.62*.75 = 150*.62*.75 = 68*.8 = 84*.8
  88. 88. 3.3 แรงในสลักเกลียว (Forces in Bolts) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป ข้อกาหนดการใช้ shim plate ที่ bolted connection ถ้าแผ่นเสริมช่องว่าง หรือ shim หนาไม่ เกิน 2 หุน ก็ออกแบบ bolt ตามปกติ แต่ถ้าหนาเกิน ก็พิจารณาตามข้อกาหนด เช่น หาก t = 0.5” (4 หุน) … Fn ต้องปรับลดด้วยค่า [1 – 0.4(0.5 – 0.25)] = 0.9 หรือ 90% Fn 88
  89. 89. 89
  90. 90. บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 3.4 แรงปฏิกิริยำในคำน (Beam Reaction) ในกำรทำรำยละเอียดคำน Steel Detailer ต้องดำเนินกำรออกแบบ Connection เพื่อให้สำมำรถ ถ่ำยแรงไปยัง Support ได้ ซึ่งในทำงปฏิบัติผู้ออกแบบโครงสร้ำง ต้องแสดง End Reaction ใน Design Drawing อย่ำงไรก็ดี ในคู่มือกำรออกแบบของ AISC บทที่ 2 ได้ระบุไว้ว่ำ หำกใน Design Drawing ไม่ได้ แสดงค่ำ End Reaction ไว้ ก็สำมำรถประมำณค่ำ End Reaction ได้จำกขนำดของคำนที่ระบุไว้ใน แบบ โดยอำศัย Load Table ที่แสดงไว้ในคู่มือกำรออกแบบของ AISC บทที่ 5 อย่ำงไรก็ดีวิธีกำรนี้ก็ไม่ได้เป็นวิธีที่แนะนาให้ดาเนินการ ด้วยสำเหตุต่ำง ๆ เช่น กรณีกำรเลือกคำน จำกกำรใช้ขนำดซ้ำเพื่อไม่ให้เกิดควำมสับสนในกำรสั่งซื้อและกำรประกอบติดตั้ง กรณีที่คำนมีขนำดไม่ ยำวมำกอันส่งผลให้ขนำด End Connection ใหญ่เกินกว่ำที่ต้องกำรมำก หรือในกรณี Composite Beam ที่ต้องกำร End Connection ขนำดใหญ่กว่ำขนำดของคำนตำม Load Table ก็อำจทำให้ Connection ที่ได้ ทำรำยละเอียดมำ มีขนำดเล็กกว่ำควำมต้องกำร 90
  91. 91. แสดงน้ำหนักบรรทุกสำหรับ กำรออกแบบจุดต่อโครงสร้ำง 91
  92. 92. Compute Required Shear Capacity of W12x14 (No force indicated on plan) W12x14W12x14 W21x44 W21x44 W24x68 4@6ft=24ft. 16 ft 16 ft DL = 100 psf. LL = 100 psf. TL = 200 psf. Steel Grade A992 Fy = 50 ksi. Steel Section W12x14 Sx = 14.9 in3 W24x68 Sx = 154 in3 3.4 แรงปฏิกิริยำในคำน (Beam Reaction) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป -> Capacity design Moment capacity Shear capacity ??? 92 https://www.facebook.com/jtepasteelconstruction/posts/948124891875028
  93. 93. Compute Required Shear Capacity of W12x14 (No force indicated on plan) W12x14W12x14 W21x44 W21x44 W24x68 4@6ft=24ft. 16 ft 16 ft M = wL2 = (200x6).(162) 8 8 M = 38.4 kips-ft. W12x14 MR = 0.66Sx.Fy = 41 kips-ft. MR > M OK. 3.4 แรงปฏิกิริยำในคำน (Beam Reaction) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป ออกแบบให้สามารถ รับ moment ได้ตาม code คือ ที่ 66% ของก้าลังรับน้าหนัก ที่จุดคราก (yield) 93 https://www.facebook.com/jtepasteelconstruction/posts/948124891875028
  94. 94. Compute Required Shear Capacity of W12x14 (No force indicated on plan) W12x14W12x14 W21x44 W21x44 W24x68 4@6ft=24ft. 16 ft 16 ft W12x14 M = 41 kips-ft. V = 4M = 4(41) = 10.24 kips L 16 VR = 10.24 x (SF = 1.5) Required Shear Capacity VR = 15.4 kips 3.4 แรงปฏิกิริยำในคำน (Beam Reaction) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป แรงเฉือนที่ต้อง ออกแบบให้จุดต่อคาน สามารถรับได้ โดยต้อง ไม่น้อยกว่าก้าลังรับ moment หรือ “คาน อาจพังเพราะ moment แต่ connection ยัง ต้องรับแรงเฉือนได้” 94 https://www.facebook.com/jtepasteelconstruction/posts/948124891875028
  95. 95. BEAM CONNECTION  การออกแบบ connection เริ่มจาก การกาหนด ขนาดความยาวตามแบบสถาปัตยกรรม แล้วกาหนดขนาดนาหนักบรรทุกที่จะรองรับ ตามข้อกาหนดการใช้อาคาร  จากนันเลือกระบบโครงสร้าง พืน คาน วัสดุตกแต่ง ก็จะสามารถคานวณ ขนาดของ คาน และคานวณแรงปฏิกิริยาที่ support เพื่อไปใช้ออกแบบ connection  ในทางกลับกัน หากทราบขนาดของคาน ก็พอจะประมาณขนาดของ แรงปฏิกิริยาที่ support ได้เช่นกัน ตามวิธีที่ได้แสดงไว้ “แต่ไม่เป็นวิธีที่แนะนา” เพราะการใช้แรง ปฏิกิริยาจากการคานวณของผู้ออกแบบจริง ๆ จะทาให้การออกแบบ connection ทา ได้ถูกต้องแม่นยากว่า  การพิจารณาคานวณย้อนกลับ ที่กล่าวถึงไม่ได้พิจารณาถึงพฤติกรรมการโก่งเดาะทาง ด้านข้าง ที่เรียกว่า lateral torsional buckling ซึ่งเกิดจากการคายันทางด้านข้างใน ส่วนที่รับแรงอัดของคานที่น้อย ซึ่งจะไปทาให้กาลังโดยรวมของคานลดลงอย่างมาก STRUCTURAL TYPICAL DETAIL (2) M = 41 kips-ft. V = 4M = 4(41) = 10.24 kips L 16 W12x14 UDL 1 UDL requires shear capacity of 20/2 = 10 kips Ref: Page 2-120, Manual of Steel Construction, Allowable Stress Design, 9th Edition บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 95
  96. 96. Knife connectionField Bolt Shop Bolt 3.5 Common Bolted Shear Connection บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 3.5.1 Double-Angle Connection  Flexible  Good Torsional Resistance  Excellent Axial Compression Resistance เหมาะกับการนาไปใช้กับ double angle shear connection ที่ต่อ angle กับ เสา (shop) 96
  97. 97. 3.5 Common Bolted Shear Connection บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 3.5.2 Shear End-Plate Connection  For beam to be cut square at ends (preferred by some fabricators)  Fair Torsional Resistance  Good Axial Compression Resistance 97
  98. 98. 3.5 Common Bolted Shear Connection บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 3.5.3 Seated Beam Connection  Good for Beam-to-Column Web Connection  Easy to Fabricate  Easy to Erect  Reduce Field Bolts - Headroom / Clearance (especially stiffened seated beam connection) 98
  99. 99. 3.5 Common Bolted Shear Connection บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 3.5.4 Stiffened Seated Beam Connection ใช้เมื่อ Beam Reaction มีค่าสูงมาก ๆ 99
  100. 100. 3.5 Common Bolted Shear Connection บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 3.5.5 Single plate Connection  Cheap  Flexible especially skewed member - Poor Torsional Resistance - Poor Axial Compression Resistance 100
  101. 101. 3.5 Common Bolted Shear Connection บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 3.5.6 Single Angle Connection  Similar Application to Single- Plate Connection  Very Simple  Very Flexible - Poor Torsional Resistance - Poor Axial Compression Resistance 101
  102. 102. 3.5 Common Bolted Shear Connection บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 3.5.7 Tee Connection  Fair Torsional Resistance  Good Axial Compression Resistance  Fast to Erect - Expensive (Preparation of T) - Poor Axial Tension Resistance 102
  103. 103. 3.6 แรงในรอยเชื่อม (Forces in Welds) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป Rweld = (กำลังรับน้ำหนักปลอดภัย) (พื้นที่รับน้ำหนัก) = (0.3 Fu) [(Effective Weld Throat) (Weld Length)] ASD 103
  104. 104. 3.6 แรงในรอยเชื่อม (Forces in Welds) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป Rweld = (กำลังรับน้ำหนักปลอดภัย) (พื้นที่รับน้ำหนัก) = (0.3 Fu) [(Effective Weld Throat) (Weld Length)] 104
  105. 105. 3.6 แรงในรอยเชื่อม (Forces in Welds) ASD LRFD Rweld = (0.3 Fu) (Effective Throat Area) Rn = (0.6 Fu) (Effective Throat Area) 105 บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป
  106. 106. 3.6 แรงในรอยเชื่อม (Forces in Welds) LRFD Rweld = (0.3 Fu) (Effective Throat Area) Rn = (0.6 Fu) (Effective Throat Area) 106 บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป ASD
  107. 107. 3.6 แรงในรอยเชื่อม (Forces in Welds) ASD LRFD Rweld = (0.3 Fu) (Effective Throat Area) = 0.928 * D * L (หน่วย kilo pounds) NOTE: D = ขนำดของ Weld leg Fu = FE70XX = 70 ksi มุม = 90 Rn = (0.6 Fu) (Effective Throat Area) = 1.856 * D * L (หน่วย kilo pounds) 107 เช่น Weld leg = 5/16” , D = 5 บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป  = 0.75 for shear = 0.8 for tension
  108. 108. 3.6 แรงในรอยเชื่อม (Forces in Welds) ASD LRFD Rweld = (0.3 Fu) (Effective Throat Area) = 0.928 * D * L (หน่วย kilo pounds) = Rn/2 โดย 2 = Factor of Safety NOTE: D = ขนำดของ Weld leg Fu = FE70XX = 70 ksi มุม = 90 Rn = (0.6 Fu) (Effective Throat Area) = 1.856 * D * L (หน่วย kilo pounds) 108 เช่น Weld leg = 5/16” , D = 5 บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป  = 0.75 for shear = 0.8 for tension
  109. 109. 3.7 Common Welded Shear Connection 3.8 Connections Combining Bolts and Welds 3.9 Selecting Connections บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไปAISCLRFDAISCASD 109
  110. 110. การถ่ายแรง 6 𝑚 8𝑚 𝐷𝐿 = 300 𝑘𝑔/𝑚2 𝐿𝐿 = 400 𝑘𝑔/𝑚2 สมมติ 𝑃 𝐷𝐿 = 1 2 6 2 300 8 = 3,600 𝑘𝑔 𝑃𝐿𝐿 = 1 2 6 2 400 8 = 4,800 𝑘𝑔 𝑉𝐷𝐿 = 1 2 (3,600) = 1,800 𝑘𝑔 𝑉𝐿𝐿 = 1 2 (4,800) = 2,400 𝑘𝑔 𝑉𝑇𝐿 = 4,200 𝑘𝑔 บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 110
  111. 111. การถ่ายแรง 𝐷𝐿 = 300 𝑘𝑔/𝑚2 𝐿𝐿 = 400 𝑘𝑔/𝑚2 สมมติ 𝑃 𝐷𝐿 = 1 2 6 2 300 8 = 3,600 𝑘𝑔 𝑃𝐿𝐿 = 1 2 6 2 400 8 = 4,800 𝑘𝑔 𝑉𝐷𝐿 = 1 2 (3,600) = 1,800 𝑘𝑔 𝑉𝐿𝐿 = 1 2 (4,800) = 2,400 𝑘𝑔 𝑉𝑇𝐿 = 3,600 𝑘𝑔 𝑉𝑇𝐿 = 4,200 𝑘𝑔 Connectioncapacity(strength) ≥VTL=4,200kg  Beam เมื่อรับแรงภายนอก จะเกิดแรงภายในขึ้น โดยแรงภายในที่เกิดขึ้นนี้ จะต้องมีค่าไม่เกิน กาลังรับแรงของ Beam  Support (Column + Connection) จะรองรับ แรงภายในที่ Beam ถ่ายมา  ถ้า Support พัง การถ่ายแรงก็ไม่สามารถเกิดขึ้น ได้ ดังนั้น Column & Connection ต้อง แข็งแรงมาก (Capacity >> Force ที่จุดต่อคาน)  เนื่องจาก Connection เกี่ยวข้องกับ ทั้ง Beam (shear capacity พอไหม) และ Connection ซึ่งประกอบขึ้นจาก ทั้ง angle/plate มา weld/bolt ที่ Beam เพื่อไป weld/bolt ที่ Column ดังนั้น Connection อาจวิบัติที่จุดใด ตาแหน่งใด ด้วยรูปแบบการวิบัติแบบใดก็ได้ บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป Strength ควรมากกว่า designed load เท่าไหร่ 111
  112. 112. การถ่ายแรง 𝑉𝑇𝐿 = 4,200 𝑘𝑔 Connectioncapacity(strength) ≥VTL=3,600kg  สมมติไม่เกิดการวิบัติที่ Column Beam Connection  Beam shear capacity o Shear yielding o Shear rupture  Beam web yielding & web crippling  Bearing (at bolt)  Angle (Plate) capacity o Shear yielding o Shear rupture (Net/Block shear) o Bearing (at bolt) o Bending (seated connection)  Bolt shear capacity  Weld shear capacity Connectioncapacity(strength) ≥VTL=4,200kg บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 112
  113. 113. การถ่ายแรง  สมมติไม่เกิดการวิบัติที่ Column Beam Connection  Beam shear capacity o Shear yielding o Shear rupture  Beam web yielding & web crippling  Bearing (at bolt)  Angle (Plate) capacity o Shear yielding o Shear rupture (Net/Block shear) o Bearing (at bolt) o Bending (seated connection)  Bolt shear capacity  Weld shear capacity Connection capacity คือ ค่า capacity ที่ต่าที่สุดของ รูปแบบ failure mode ทั้งหมด บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 113
  114. 114. การถ่ายแรง  สมมติไม่เกิดการวิบัติที่ Column Beam Connection  Beam shear capacity o Shear yielding o Shear rupture  Beam web yielding & web crippling  Bearing (at bolt)  Angle (Plate) capacity o Shear yielding o Shear rupture (Net/Block shear) o Bearing (at bolt) o Bending (seated connection)  Bolt shear capacity  Weld shear capacity Connection capacity คือ ค่า capacity ที่ต่าที่สุดของ รูปแบบ failure mode ทั้งหมด บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 114
  115. 115. การถ่ายแรง  สมมติไม่เกิดการวิบัติที่ Column Beam Connection  Beam shear capacity o Shear yielding o Shear rupture  Beam web yielding & web crippling  Bearing (at bolt)  Angle (Plate) capacity o Shear yielding o Shear rupture (Net/Block shear) o Bearing (at bolt) o Bending (seated connection)  Bolt shear capacity  Weld shear capacity Connection capacity คือ ค่า capacity ที่ต่าที่สุดของ รูปแบบ failure mode ทั้งหมด บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป 115
  116. 116. การถ่ายแรง  สมมติไม่เกิดการวิบัติที่ Column Beam Connection  Beam shear capacity o Shear yielding o Shear rupture  Beam web yielding & web crippling  Bearing (at bolt)  Angle (Plate) capacity o Shear yielding o Shear rupture (Net/Block shear) o Bearing (at bolt) o Bending (seated connection)  Bolt shear capacity  Weld shear capacity Connection capacity คือ ค่า capacity ที่ต่าที่สุดของ รูปแบบ failure mode ทั้งหมด บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป N d tf tw Local web yielding ∅𝑅 𝑛 = (∅ = 1.0)𝐹𝑦(2.5𝑘 𝑑𝑒𝑠𝑖𝑔𝑛 + 𝑁) 𝑡 𝑤∅𝑅 𝑛 = (0.75)0.4𝑡 𝑤 2 [1 + 3( 𝑁 𝑑 )( 𝑡 𝑤 𝑡𝑓 )1.5 ] 𝐸𝐹𝑦 𝑡𝑓 𝑡 𝑤 Local web crippling 𝑁 𝑑 ≤ 0.2Local web crippling 𝑁 𝑑 > 0.2 ∅𝑅 𝑛 = (0.75)0.4𝑡 𝑤 2 [1 + ( 4𝑁 𝑑 − 0.2)( 𝑡 𝑤 𝑡𝑓 )1.5 ] 𝐸𝐹𝑦 𝑡𝑓 𝑡 𝑤 116
  117. 117. การถ่ายแรง  สมมติไม่เกิดการวิบัติที่ Column Beam Connection  Beam shear capacity o Shear yielding o Shear rupture  Beam web yielding & web crippling  Bearing (at bolt)  Angle (Plate) capacity o Shear yielding o Shear rupture (Net/Block shear) o Bearing (at bolt) o Bending (seated connection)  Bolt shear capacity  Weld shear capacity Connection capacity คือ ค่า capacity ที่ต่าที่สุดของ รูปแบบ failure mode ทั้งหมด บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป ∅𝑅 𝑛 = 0.75 (0.6𝐹𝑦 𝐴 𝑔𝑣) ∅𝑅 𝑛 = 0.75 (0.6𝐹𝑢 𝐴 𝑛𝑣) +𝐹𝑢 𝐴 𝑛𝑡 117 1.0 (0.6𝐹𝑦 𝐴 𝑔𝑣) 0.75 (0.6𝐹𝑢 𝐴 𝑛𝑡)
  118. 118. การถ่ายแรง  สมมติไม่เกิดการวิบัติที่ Column Beam Connection  Beam shear capacity o Shear yielding o Shear rupture  Beam web yielding & web crippling  Bearing (at bolt)  Angle (Plate) capacity o Shear yielding o Shear rupture (Net/Block shear) o Bearing (at bolt) o Bending (seated connection)  Bolt shear capacity  Weld shear capacity Connection capacity คือ ค่า capacity ที่ต่าที่สุดของ รูปแบบ failure mode ทั้งหมด บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป ∅𝑅 𝑛 = 0.75 (1.2𝐿 𝑐 𝑡𝐹𝑢) ∅𝑅 𝑛 = 0.75 (1.5𝐿 𝑐 𝑡𝐹𝑢) ≤ 2.4𝑑𝑡𝐹𝑢 ≤ 3.0𝑑𝑡𝐹𝑢 ถ้าไม่ต้องการให้รูเจาะเสียรูป ถ้ายอมให้รูเจาะเสียรูป 118
  119. 119. การถ่ายแรง  สมมติไม่เกิดการวิบัติที่ Column Beam Connection  Beam shear capacity o Shear yielding o Shear rupture  Beam web yielding & web crippling  Bearing (at bolt)  Angle (Plate) capacity o Shear yielding o Shear rupture (Net/Block shear) o Bearing (at bolt) o Bending (seated connection)  Bolt shear capacity  Weld shear capacity Connection capacity คือ ค่า capacity ที่ต่าที่สุดของ รูปแบบ failure mode ทั้งหมด บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป ∅𝑅 𝑛 = 0.8 (0.6𝐹𝐸𝑋𝑋 𝐴 𝑤𝑒𝑙𝑑) ∅𝑅 𝑛 = 0.75 (0.6𝐹𝐸𝑋𝑋 𝐴 𝑤𝑒𝑙𝑑) PJP Groove Fillet & Plug 119
  120. 120. การถ่ายแรง Beam action Weld 𝑉𝑇𝐿 = 3,600 𝑘𝑔 𝜎𝑣𝜎𝑒 𝜎2 บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป ประมาณได้ว่า 𝜎 𝑇 = (𝜎𝑣)2+(𝜎𝑒)2 𝑒 𝑐 120
  121. 121. การถ่ายแรง บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป WP Bracing connection Load  รับแรงทางด้านข้าง ซึ่งกระทาได้ทุก ทิศทาง  ดังนั้นแรง P จึงเป็นได้ทั้งแรงดึงและ แรงอัด  ในการวิเคราะห์ มักจะกาหนดสมมติฐาน ให้ แรงกระทาโดยไม่เยื้องศูนย์ หรือ แนว แรงผ่าน แกน centroid ของทั้ง Column Beam และ Diagonal bracing มาตัดกัน อยู่ที่จุดจุดหนึ่งเรียกว่า Work Point (WP) 𝑒 𝐶 𝑒 𝐵 𝜃 121
  122. 122. 𝑒 𝐶 𝑒 𝐵 การถ่ายแรง บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป WP Bracing connection Load  แรง 𝐏 cos 𝜽 จะกระจายออกไป 2 ส่วน คือ ถ่ายไปยังเสา ผ่านเหล็กฉากที่ติดกับ เสา ( 𝑽 𝑪) และถ่ายไปยังคาน ผ่าน เหล็ก ฉากที่ติดกับคาน ( 𝑽 𝑩)  แรง 𝐏 sin 𝜽 จะกระจายออกไป 2 ส่วน คือ ถ่ายไปยังคาน ผ่านเหล็กฉากที่ติดกับ คาน ( 𝑯 𝑩) และถ่ายไปยังเสา ผ่านเหล็ก ฉากที่ติดกับเสา ( 𝑯 𝑪)  (𝑒 𝐵+𝛽) tan 𝜃 = 𝑒 𝑐 + 𝛼 หรือ 𝛼 −𝛽 tan 𝜃 = 𝑒 𝐵 tan 𝜃 − 𝑒 𝑐 𝜃 𝐏 cos 𝜽 𝐏 sin 𝜽 𝛼 𝛽 สมมติว่าเป็น Tension 𝑽 𝑪 𝑯 𝑪 𝑽 𝑩 𝑯 𝑩 122
  123. 123. 𝑒 𝐶 𝑒 𝐵 การถ่ายแรง บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป WP 𝜃 𝐏 cos 𝜽 𝐏 sin 𝜽 𝛼 𝛽 𝑽 𝑪 𝑯 𝑪 𝑽 𝑩 𝑯 𝑩 𝛽 𝒓 𝑷 = = 𝑒 𝐶 𝒓 𝑷 = 𝑒 𝐵 𝒓 𝑷 = 𝛽 𝒓 𝑷 𝑽 𝑪 𝑯 𝑪 𝑽 𝑩 𝑯 𝑩 นาไปพิจารณา เทียบกับ connection strength (resistance) ในทุก failure mode Load 123
  124. 124. 3.7 Common Welded Shear Connection 3.8 Connections Combining Bolts and Welds 3.9 Selecting Connections บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไปAISCLRFDAISCASD 124
  125. 125. 3.7 Common Welded Shear Connection 3.8 Connections Combining Bolts and Welds 3.9 Selecting Connections บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไปAISCLRFD Block shear = ( = 0.75) [0.6FuAnv + FyAgt] (LRFD 1986) = ( = 0.75) [0.6FyAgv + FuAgt] Block shear = ( = 0.75) [0.6FyAgv + FuAnt ] (LRFD 2005) ≤ ( = 0.75) [0.6FuAnv + FuAnt ] Weld shear = ( = 0.75) [0.6FEXX .lw.sizew ] 125
  126. 126. Steel Design Fundamental ASD vs. LRFD a) Allowable Stress Design (ASD) b) Load and Resistance Factored Design (LRFD)  หลักในการออกแบบ คือ ต้องออกแบบโครงสร้าง ให้มีกาลังรับน้าหนัก (resistance) มากกว่า แรง (load) ที่เกิดขึ้นภายในโครงสร้าง Mean Resistance (Nominal Resistance, R) Designed Load, L (ค่ากลางของกาลังรับน้าหนัก) Designed Resistance, R ในทางสถิติ หากทราบลักษณะการกระจายตัว ก็จะสามารถหาค่า Resistance ณ ระดับความเชื่อมั่น หรือระดับนัยสาคัญ (significance) ที่ต้องการได้ที่ระดับความเชื่อมั่นหนึ่งๆ (เช่น ที่ 99%) แรงที่ออกแบบ จะไม่เกิน กาลังรับน้าหนักที่ ปลอดภัย 𝑭𝑺 ASD 𝑳 ≤ 𝑹 𝑭𝑺 126 https://web.facebook.com/jtepasteelconstruction/posts/994307867256730
  127. 127. Steel Design Fundamental ASD vs. LRFD a) Allowable Stress Design (ASD) b) Load and Resistance Factored Design (LRFD)  หลักในการออกแบบ คือ ต้องออกแบบโครงสร้าง ให้มีกาลังรับน้าหนัก (resistance) มากกว่า แรง (load) ที่เกิดขึ้นภายในโครงสร้าง Mean Resistance (Nominal Resistance) Factored Load , 𝝓𝑹 ที่ระดับความเชื่อมั่นหนึ่งๆ (เช่น ที่ 99%) จะสามารถหากาลังรับน้าหนักที่ลดทอนค่าลง หรือ factored resistance ได้ เนื่องจากแรงที่กระทาก็มีความ ไม่แน่นอน มีการกระจายตัว ในทางสถิติ ดังนั้นหากกาหนด ระดับความเชื่อมั่นหนึ่งๆ (เช่น ที่ 99%) ก็ามารถหาแรงที่ secure ระดับความเชื่อมั่นที่กาหนดได้ 𝝓 LRFD 𝜸 Mean Load, L (เท่ากับ 𝝓𝑹) 𝜸𝑳 ≤ 𝝓𝑹 , 𝜸𝑳 Factored Resistance 127 https://web.facebook.com/jtepasteelconstruction/posts/994307867256730
  128. 128. 3.11 ข้อต่อดำมใสเสำ (Column Splice Connection) บทที่ 3 รำยละเอียดรอยต่อ โครงสร้ำงทั่วไป กำรพิจำรณำขนำดมิติของเสำสำหรับ Column splice detailing 128
  129. 129. Fabrication Plant Tour Japan 129
  130. 130. Fabrication Plant Tour Singapore 130
  131. 131. Fabrication Plant Tour Thailand 131
  132. 132. บทที่ 4 สัญลักษณ์และกฎเกณฑ์ พื้นฐำนในกำรจัดทำรำยละเอียด ในการเปลี่ยนข้อมูลจาก structural design contract document เป็น fabrication shop data จะต้องมีการ “แปลความ” จากข้อมูลโดยวิศวกร ผู้ออกแบบ ให้ไปเป็นข้อมูลที่ช่างในโรง fabrication เข้าใจ และสามารถ นาไปปฏิบัติการขึนรูปชินส่วนโครงสร้างเหล็กต่อได้อย่างลูกต้อง ผู้จัดทาข้อมูลดังกล่าวนี หรือที่เราเรียกว่า steel detailer นันยังจะต้อง สามารถ “แปลความ” โดยใช้ภาษาที่วิศวกรผู้ออกแบบเข้าใจ เพื่อที่จะ สามารถตรวจสอบ (cross check) ความถูกต้องได้ Fabrication shop data นี ประกอบไปด้วย shop piece-mark drawing หรือแบบการขึนรูป และ erection drawing หรือแบบการติดตัง โดยใช้ ภาษาที่สามารถสื่อความระหว่าง วิศวกรผู้ออกแบบ และ ช่างในโรงงานขึน รูป รวมไปจนถึงการสื่อความกับ trade ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องได้อย่างสากล ภาษาที่ใช้ดังกล่าว แสดงไว้ใน “บทที่ 4 สัญลักษณ์และกฎเกณฑ์พื้นฐาน ในการจัดทารายละเอียด” นอกจากความเข้าใจด้านภาษาช่าง ที่ Steel detailer ต้องมีความเข้าใจแล้ว Steel detailer ยังควรต้องทราบถึง “กระบวนการ” ในการขึนรูป หรือ fabrication process ต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง fabrication process ของโรง fabrication คู่สัญญา เพื่อจะได้สามารถระบุรายละเอียดให้เหมาะ กับโรง fabrication นัน ๆ อันจะ maximize shop efficiency ให้เกิดขึนได้ นอกจากความเข้าใจถึง fabrication process ในโรง fabrication แล้ว steel detailer ที่ดี ยังต้องเข้าใจถึง ลักษณะการทางานที่หน้างาน (field work) เพื่ออานวยให้ช่างก่อสร้าง ทางานได้โดยง่าย ไม่เสียเวลา และยัง ควรต้องเข้าใจถึงผลกระทบต่อการใช้งานโครงสร้างอื่นๆ ในระยะยาวด้วย เช่น การระแวดระวังจุดที่อาจก่อให้เกิดนาขัง หรือ การชุบสังกะสี เป็นต้น 4.1 Good Detailing Practices 14. หลีกเลี่ยงกำรจัดทำแบบรำยละเอียดข้อต่อโครงสร้ำงเหล็กให้มีสลักเกลียว (Bolt) เพียงตัวเดียว ยกเว้นข้อต่อสำหรับ สลักรับแรงดึง (Tension Rod) - 127/249 - 132
  133. 133. 4.1 Good Detailing Practices บทที่ 4 สัญลักษณ์และกฎเกณฑ์ พื้นฐำนในกำรจัดทำรำยละเอียด 17. ขนำดมิติที่ของรูปภำพองค์อำคำรในแบบกำรขึ้นรูปชิ้นงำนองค์อำคำรโครงสร้ำงเหล็ก นั้นไม่จำเป็นต้องเป็นไปตำมสัดส่วนที่แท้จริง 133

×