สาธารณะขนาดเล็ก The Study of Load Bearing Capacity of Bamboo

P. Pongthana and S. Rittironk 1

การศกษาความสามารถการรบนำาหนกของโครงสรางไผโดยวธการรวบลำาเพอเปนแนวทางในการออกแบบอาคารสาธารณะขนาดเลกThe Study of Load Bearing Capacity of Bamboo Culm Bundles

for The Design Applications in Small Public Building

ภทฐตา พงศธนา1 และ สปรด ฤทธรงค2

Phattita Pongthana1 and Supreedee Rittironk

2

1คณะสถาปตยกรรมศาสตรมหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลศรวชยจงหวดสงขลา90000 Faculty of Architecture, Rajamangala University of technology Srivijaya, Songkhla 90000, Thailand

2คณะสถาปตยกรรมศาสตรและการผงเมองมหาวทยาลยธรรมศาสตรจงหวดปทมธาน12121 Faculty of Architecture and Planning, Thammasat University, Pathumthani 12121, Thailand

E-mail: [email protected] , [email protected]

2

บทคดยอ

ไมไผเปนวสดธรรมชาตหางายสวยงามและมความแขงแรงเหมาะกบการนำามาใชในงานกอสรางทางสถาปตยกรรมเนองจากไผเปนพชโตเรวจงทำาใหสามารถนำาไปใชเปนวสดทางเลอกทดตอสงแวดลอมการนำาไมไผมาใชในการออกแบบโครงสรางทางสถาปตยกรรมตองมการคำานงถงการรบนำาหนกของอาคาร แตไผมขอจำากดในเรองขนาดของลำาไผ ทำาใหไมสามารถรบแรงอาคารขนาดใหญไดจงตองมการเพมลำาไผโดยการใชวธการรวบลำาไผดวยวธการตางๆใหเหมาะสมกบนำาหนกของอาคาร งานวจยนมวตถประสงคในการศกษาความสามารถในการรบนำาหนกของเสาและคานโดยวธการรวบลำาไผเพอศกษารปแบบและวธการตางๆทใชในการรวบลำาไผใหเหมาะสมกบการรบนำาหนกของประเภทอาคารและเปนแนวทางในการประยกตการเลอกใชจำานวนลำาไผและวธการรวบลำาไผเพอใชในการออกแบบเสาและคานทางสถาปตยกรรม การทดสอบเพอหาความสามารถในการรบนำาหนกกำาหนดใหใชไผซางหมน ขนาดความกวางเสนผานศนยกลาง8-10เซนตเมตรวธทใชในการรวบลำาไผประกอบดวยใชลมแลวมดดวยเชอกไนลอนและนอตเกลยวจำานวนลำาไผทใชในการรวบเสาและคานเพอทดสอบการรบนำาหนกใชจำานวน1-4ลำาโดยทดสอบตามมาตรฐานISO-22157และนำาผลการทดสอบไปเลอกใชในการออกแบบและการกอสรางงานสถาปตยกรรมไดอยางมประสทธภาพ การทดสอบการรบนำาหนกของเสาและคานปรากฏวาจำานวนการรวบลำาไผและระยะของการรวบลำาไผทเพมขนทำาใหสามารถรบนำาหนกไดเพมขนแตวธการรวบไผโดยใชวธการใชนอตเกลยวสามารถรบนำาหนกไดดกวาการใชลมแลวมดดวยเชอกไนลอน จากนนนำาไปออกแบบและจำาลองโดยใชโปรแกรมSAP2000 Educational Versionการเลอกใชเสาและคานจากวสดตางๆใหเหมาะสมกบขนาดหนาตดความยาวและอาคารสาธารณะขนาดเลก

JARS 12(2). 20152

Abstract

Bamboo is a natural material which is easy to find around the world. It is beautiful, strong, and suitable

for using in construction. It can grow fast; it can be used as an alternative construction material that can

become friendly to the environment. In bamboo construction, we know that bamboo has the limit of each culm

to the loading carrying. Therefore, in order for the structure to carry more loads, quantity of bamboo culms

should be increased. Most common method is to put culms together called “bundling”. There are also many

techniques to do bundles. This research is aimed to study the loading capacity of bamboo culm bundles with

various bundling methods in both column and beam application. The bundles of columns and beams are very

straight forward method, so it is chosen to be investigated. The research also will provides the design

guideline in choosing the right amount of culms and the right bundling method to design columns and beams.

The research is the experimental research that does the finding by testing the loading capacity of

setting specimens. The bamboo specie is selected to be Pai Sang Mon (Dendrocalamus Munro). The

diameter is set to be the diameter of 8-10 centimeters. The variables in bundling methods are set to be 2

types. They are bamboo dowels with nylon rope and nuts and bolts. The amount of bamboo columns used

in bundling in order to test the load carrying capacity is one to four culms. The method is to find load

carrying capacity of bamboos by using ISO-22157 standards (Determination of physical and mechanical

properties of bamboo). The load carrying capacity of bamboo columns and beams result appears to be

highly increased if the amount of bamboo column increases. The load carrying from the bundling method with

nuts and bolts appears to be higher than the bundling method with be bamboo dowels with nylon rope. The

result of experimental research testing then are put to do modeling program, SAP2000 Educational Version.

It is a tool to design and calculate the structural to finding sizing cross sectional, long culm and small public

building.

คำาสำาคญ (Keywords)

การรวบลำาไผ(Bamboo Bundle)

วธการรวบลำาไผ(Bamboo Bundling Method)

การทดสอบการรบนำาหนกของลำาไผ(The Load Carrying Capacity of Bamboo)

ลมไผ(Bamboo Dowels)

นอตเกลยว(Nut and Bolt)


1. บทนำา

ในปจจบนสภาพอากาศและสงแวดลอมของโลกเปลยนไปทำาใหเกดภาวะโลกรอนและภยพบตธรรมชาตมากยงขนทำาใหเกดแนวคดในการออกแบบสถาปตยกรรมทคำานงถงการอนรกษสงแวดลอมมากยงขน จงทำาใหการออกแบบตองคำานงถงการออกแบบทเปนมตรกบสงแวดลอมเพอการอยรวมกบธรรมชาตอยางยงยนประเทศไทยเปนประเทศทมความอดมสมบรณทำาใหมวสดจากธรรมชาตหลากหลายใหในดานการกอสรางงานสถาปตยกรรม แตในปจจบนยงไมมการนำาวสดจากธรรมชาตมาใชงานไดอยางเตมประสทธภาพทงในดานความสามารถของวสดและการนำามาใชเปนวสดทดแทน ไผเปนพชทขนงายในทกสภาวะอากาศและเตบโตเรวจงสามารถนำาไมไผมาใชประโยชนไดภายในเวลา1-4ปไมไผมคณสมบตพเศษคอความแขงแรงความเหนยวการยดหดตว ความโคงงอ และการสปรงตว เปนตน โดยประเทศไทยเปนศนยกลางการกระจายพนธไผแหงหนงของโลก(Dransfield & Widjaja, 1995)จงเปนทยอมรบวาทรพยากรไมไผมความจำาเปนตอการดำารงชวตของคนไทยในชนบทมาเปนเวลาชานาน(Forest Bureau, 2001) จงทำาใหเกดภมปญญาในการประยกตใชใหเขากบการดำารงชวตในอดตจงมกมการนำาไมไผมาใชเปนวสดในการกอสรางงานสถาปตยกรรม แตเนองดวยเทคโนโลยสมยใหมทเขามาแทนททำาใหการนำาไมไผมาใชในชวตประจำาวนเรมลดนอยลงทำาใหการพฒนาภมปญญาเทคนคและองคความรในการพฒนาในการนำาไมไผมาใชในงานโครงสรางทางสถาปตยกรรมยงมอยอยางจำากดจงทำาใหไมสามารถนำาความสามารถของวสดมาใชไดอยางเตมประสทธภาพดงนน จงมความสนใจในการศกษาการนำาเอาไมไผมาใชในงานโครงสรางทางสถาปตยกรรมโดยเนนดานการออกแบบโครงสรางเสาและคานทใชในการรบนำาหนกในงานสถาปตยกรรม งานวจยนจงเลงเหนความสำาคญของไมไผเพอนำามาพฒนาและทดสอบโดยการนำาเอาภมปญญาและเทคโนโลยทใชในการกอสรางงานสถาปตยกรรมมาประยกตเพอใหสามารถนำาไมไผไปใชในการออกแบบและงานกอสรางไดอยางเตมประสทธภาพ เนองจากการกอสรางสถาปตยกรรมกรรมไมไผในปจจบนการออกแบบโครงสรางเสาและคานยงไมมการทดสอบและการคำานวณการรบนำาหนกของโครงสรางอยางมมาตรฐานทำาใหในการออกแบบและการกอสรางมกจะมการเผอไวกอนทำาให

โครงสรางทใชเกนความจำาเปนทงในดานการใชวสด การรบนำาหนก และงบประมาณการกอสราง งานวจยนจงนำาทฤษฏในการออกแบบโครงสรางเสาและคานมาใชในการทดสอบการรบนำาหนกจากทฤษฏการออกแบบโครงสรางเสาและคานขนาดของเสาและคานแปรผนตามขนาดของหนาตดและการรบนำาหนกของอาคารแตในการออกแบบอาคารโครงสรางไมไผไผมขอจำากดในเรองขนาดของลำาไผทำาใหไมสามารถรบนำาหนกอาคารขนาดใหญไดดงนนการทจะเพมขนาดของเสาและคานไผจงตองนำาลำาไผมารวบเพอใหมความสามารถในการรบแรงเพมขน โดยวธการรวบไผมหลายวธเชนใชลมแลวมดดวยเชอกไนลอนและนอตเกลยวเปนตนและแตละวธมผลตอการรบนำาหนกทแตกตางกนดงนนการวจยจงตองการทจะทดสอบวาพนธไมไผจำานวนและวธการรวบลำาไผใหเหมาะสมสอดคลองกบการรบนำาหนกและงายตอการนำาไปเลอกใชในการออกแบบและการกอสรางงานสถาปตยกรรมไดอยางมประสทธภาพ เพอเปนการเลอกใชไมไผในปรมาณทเหมาะสมสามารถชวยในการประหยดงบประมาณ สวยงามตามธรรมชาตและเปนการสงเสรมใหใชวสดจากธรรมชาตมากยงขน

2. วตถประสงค 1.ศกษาวธการตางๆ ของการรวบลำาไผเพอนำาไปใชเปนชนสวนในงานโครงสรางทางสถาปตยกรรม 2.ศกษาการรบนำาหนกของเสาและคานโดยใชวธการเพมจำานวนลำาไผและวธการรวบลำาไผดวยวธการใชลมแลวมดดวยเชอกไนลอนและนอตเกลยว 3.เปรยบเทยบประสทธภาพในการรบนำาหนกโครงสรางเสาและคานของวสดตางๆ 4.นำาเสนอแนวทางในการออกแบบโครงสรางสถาปตยกรรมไมไผสำาหรบอาคารสาธารณะขนาดเลกโดยใชรปแบบและวธการรวบลำาไผไดอยางเหมาะสมและมประสทธภาพ

3. วธการศกษา

3.1 วธการตางๆ ของการรวบลำาไผ จากการวเคราะหขอมลตารางท1ผวจยจงเลอกใชวธการรวบลำาไผ2วธคอวธการรวบลำาไผโดยใชการเขาลมแลวมดดวยเชอกไนลอนและวธการรวบลำาไผดวยนอตเกลยวเนองจากทงสองวธเปนวธทมความนยมใชอยางแพรหลายมความแขงแรงคงทนราคาทเหมาะสมและวสดหาไดงาย

JARS 12(2). 20154

นอกจากนแลวในทางสถาปตยกรรมการรวบลำาไผโดยใชลมแลวมดดวยเชอกไนลอนและการรวบลำาไผดวยนอตเกลยวสามารถทำาใหมผลตอการออกแบบรปดานและความสวยงามทแตกตางกน

3.2 วสดทใชในการศกษา 1. ไผซางหมน(Dendrocalamus sericeus Munro) อาย3-4ปทมเสนผานศนยกลาง8-10เซนตเมตร 2.ความยาวไผทใชในการทดสอบเสายาว1.5เมตรและคานยาว3เมตร 3. จำานวนไผทใชในการรวบ(123และ4)

รปท 1 จำ�นวนไผทใชในก�รรวบทดสอบตวอย�ง

4. วธการรวบลำาไผ 4.1 ลมแลวมดดวยเชอกไนลอน

วธการรวบลำาไผโดยใชการลม(1)

มดดวยเชอกไนลอน(2)

รปท 2 วธการรวบลำาไผโดยใชการเขาลม (1) แลวมดดวยเชอก ไนลอน(2)

4.2นอตเกลยว

รปท 3 วธการรวบลำาไผโดยใชนอตเกลยว

4.3ระยะหางจากของการรวบไผ

วธการรวบลำาไผ ราคา ความยาก-งายในการรวบลำา

ความแขงแรงความคงทน

ความหางายของวสด

ความนยม

1.เขาลม ถกมาก งายมาก แขงแรงไมคงทน

หาไดทวไป ไมนยม

2.เขาลมแลวมดเชอกไนลอน ถกมาก งาย แขงแรงมากคงทนมาก

หาไดทวไป นยม

3.เขาลมแลวมดหวาย แพง ยาก แขงแรงมากคงทนมาก

คอนขางยาก นยม

4.เขาลมแลวมดเชอกมะนลา ปานกลาง งาย แขงแรงมากคงทนมาก

คอนขางยาก ไมนยม

5.เขาลมแลวมดลวดเหลก ปานกลาง งาย แขงแรงคงทน หาไดทวไป ไมนยม

6.เขาดวยนอตเกลยว ถก งายมาก แขงแรงคงทน หาไดทวไป นยม

7.มดดวยเขมขดรดทอ คอนขางแพง งายมาก แขงแรงคงทน หาไดทวไป ไมนยม

เวนระหะหางปลายทง2ขางๆละ0.15เมตร

สดสวนการเวนระยะการเชอมตอ1/2ของความยาว

สดสวนการเวนระยะการเชอมตอ1/3ของความยาว

รปท 4ระยะหางจากของการรวบไผ

ตารางท 1วธการรวบลำาไผ


3.3 วธการทดสอบ 1. ทดสอบคณสมบตทางกายภาพและเชงกลตามมาตรฐาน ISO 22157 Determination of physical and

mechanical properties of bamboo

1.1 คณสมบตทางกายภาพประกอบดวยการทดสอบปรมาณความชนสมพทธ(moisture content)การทดสอบความหนาแนน (density)และการทดสอบความถวงจำาเพาะ(specific gravity) 1.2คณสมบตเชงกลประกอบดวยการทดสอบแรงดง(tension test)การทดสอบแรงอด(compression

test) การทดสอบแรงดด (bending test)และการทดสอบแรงเฉอน(shear test) 2. ทดสอบหาแรงอดและดดของลำาไมไผ1ลำาโดยใชคามาตรฐานISO 22157 Determination of physical

and mechanical properties of bamboo เพอเปรยบเทยบคณสมบตและความสามารถในการรบแรงอดและแรงดดของการรวบลำาไผ 3.ทดสอบการรวบลำาไผโดยกำาหนดจำานวนและวธการรวบลำาไผทแตกตางกนโดยใชคามาตรฐานISO 22157

Determination of physical and mechanical properties

of bambooเพอหาคาความสามารถในการรบแรงอดของเสาและแรงดดของคาน 4. การวเคราะหและสรปผลการทดลองโดยการนำาคาทไดจากการทดสอบมาใชในการคำานวณแบบจำาลองคณตศาสตรกำาหนดให 4.1การคำานวณแบบจำาลองของเสา ความยาวประสทธผล(K)เทากบ1 ความยาวของเสาไมไผ(L)เทากบ4เมตร 4.2การคำานวณแบบจำาลองของคาน ความยาวของเสาไมไผ(L)เทากบ4เมตร 5. ออกแบบและจำาลองการเลอกใชเสาและคานจากวสดตางๆ ใหเหมาะสมกบการเลอกใชขนาดหนาตดความยาว สำาหรบประเภทอาคารสาธารณะขนาดเลกโดยใชโปรแกรมคอมพวเตอร(SAP2000 Educational Version)

4. ผลการทดสอบและวเคราะหผล

4.1 ผลการทดสอบคณสมบตทางกายภาพและเชงกล ผลการทดสอบคณสมบตทางกายภาพและเชงกล(ตารางท2)การทดสอบปรากฏวาสวนโคนของลำาไผและความหนาของเนอไผทมความหนามากมผลทำาใหคณสมบตเชงกลสงมากขน

ตารางท 2คณสมบตทางกายภาพและเชงกล

คณสมบตทางกายภาพ

1.ปรมาณความชน 12.30 เปอรเซนต

2.คาความหนาแนน 711.76 กก./ลบ.ม.

3.คาความถวงจำาเพาะ 69.83 เปอรเซนต

คณสมบตเชงกล

4.กำาลงรบแรงดงเฉลย 1,521.27 กก./ตร.ซม.

5.กำาลงรบแรงอดเฉลย 267.84 กก./ตร.ซม.

6.กำาลงรบแรงเฉอนเฉลย 263.62 กก./ตร.ซม.

7.กำาลงรบแรงดดเฉลย 794.24 กก./ตร.ซม.

8.คาโมดลสของการยดหยน 27,436.62 กก./ตร.ซม.

4.2 ผลการทดสอบคณสมบตการรบแรงอด ของการรวบลำาไผ จากการทดสอบคณสมบตการรบแรงอดของการรวบลำาไผปรากฏวาลกษณะการวบตของวสดไผ 1 ลำา ทสวนปลายของลำาไผทง 2ดานตดกบสวนขอ (node) มลกษณะการวบตแบบการโกงเดาะ (Buckling)ดงรปท5สวนไผ 1ลำาทสวนปลายของลำาไผทง2ดานไมตดกบสวนขอ(node) และการรวบลำาไผตงแต2-4ลำา มลกษณะการวบตของวสดแบบ Bearing และSplitsดงรปท6โดยบรเวณทเกดการวบตสวนใหญมกอยบรเวณจดเชอมตอ เนองจากการการเขาลมหรอนอตเกลยวทำาใหวสดไดรบความเสยหาย(micro-crack)

การเพมลำาไผสงผลใหความสามารถในการรบนำาหนกเพมมากขนและการรวบลำาไผโดยใชวธการเชอมดวยนอตเกลยวสามารถรบนำาหนกไดมากกวาวธการเขาลมแลวมดดวยเชอกไนลอนนอกจากนนการรวบลำาไผโดยใชวธการเขาลมแลวมดดวยเชอกไนลอนทมระยะหางของการเชอมตอ 1/2 ของความยาวเสามความสามารถในการรบนำาหนกไดดกวาระยะหางของการเชอมตอ1/3ของความยาวเสา แตการรวบลำาไผโดยใชวธการเชอมดวยนอตเกลยวทมระยะหางของการเชอมตอ1/3ของความยาวเสามความสามารถในการรบนำาหนกไดดกวาระยะหางของการเชอมตอ 1/2 ของความยาวเสา แตทงหมดแตกตางกนอยางไมมนยสำาคญแสดงวาการรวบไผโดยใชวธการเชอมตอแบบตางๆ ทำาใหเนอวสดทอยในชวงของจดเชอมตอเกดความเสยหายทำาใหมผลตอความสามารถในการรบนำาหนกลดลงไดดงรปท7-8

JARS 12(2). 20156

รปท 8 ความสมพนธระหวางกำาลงรบแรงอดสงสดและแบบตางๆของการรวบลำาไผ

รปท 7 ความสมพนธระหวางแรงอดสงสดและแบบตางๆของการรวบลำาไผ

แรงอดสงสด(กโลกรม)

แบบตางๆของการรวบลำาไผ



รปท 5 ลกษณะการวบตจากการโกงงอ(buckling) ลกษณะการวบตแบบลกษณะการวบตแบบBearing (1) Splits (2)

รปท 6 ลกษณะการวบตจากเนอวสด


4.3 ผลการทดสอบคณสมบตการรบแรงดด ของการรวบลำาไผ จากการทดสอบคณสมบตการรบแรงดดของการรวบลำาไผมการลกษณะการวบตของวสดม2แบบคอการวบตแบบแรงเฉอน(local crushing) และการวบตทมรอยแตกตามความยาว (splitting) ดงรปท9จากการทดสอบสงเกตไดวาการรวบลำาไผไมทำาใหหนาตดของคานทำางานเปนระบบเดยวกน

รปท 9 ลกษณะการวบตของวสดจากแรงดด

การวบตแบบLocal crushing (1)

การวบตแบบSplitting (2)

รปท 10 การรวบลำาไผทมระยะหางของการเชอมตอ1/3ของความ ยาวคาน บรเวณจดทถายนำาหนกลงตรงจดเชอมตอของ ลำาไผ

การเพมลำาไผมผลใหความสามารถในการรบแรงดดเพมมากขนแตกำาลงรบแรงดดลดลง แสดงใหเหนวาขนาดหนาตดของคานมผลตอการรบแรงดด คอหนาตดคานทมขนาดเลกมความแขงแรงมากกวาหนาตดขนาดใหญ การรวบลำาไผโดยใชวธการเชอมดวยนอตเกลยวสามารถรบนำาหนกไดมากกวาวธการเขาลมแลวมดดวยเชอกไนลอน เนองจากนอตเกลยวมหวนอตปดปลายทงสองดานชวยรดลำาไผทรวบไวใหแนนยงขนทำาใหการทำางานเปนระบบมากยงขนและระยะหางของการเชอมตอ

ระยะ 1/3ของความยาวคานมความสามารถในการรบนำาหนกไดดกวาระยะหางของการเชอมตอ1/2ของความยาวคานอยางไมมนยสำาคญจากความสมพนธระหวางแรงดดสงสดและแบบตางๆ ของการรวบลำาไผ ดงรปท 10 การรวบลำาไผโดยใชวธการเขาลมแลวมดดวยเชอกไนลอนทมระยะหางของการเชอมตอ 1/2ของความยาวคานมความสามารถในการรบนำาหนกไดดกวาระยะหางของการเชอมตอ1/3ของความยาวคานอยางมนยสำาคญเนองจากการเขาลมแลวมดดวยเชอกไนลอนจงไมไดชวยคานรบแรงอยางเปนระบบ และการรวบลำาไผทมระยะหางของการเชอมตอ1/2ของความยาวคานบรเวณจดทถายนำาหนกไมลงตรงจดเชอมตอของลำาไผทำาใหไมเกดแรงเฉอนขนณบรเวณนนจงทำาใหสามารถรบแรงดดไดมากยงขนแตการรวบลำาไผทมระยะหางของการเชอมตอ1/3ของความยาวคานบรเวณจดทถายนำาหนกลงตรงจดเชอมตอของลำาไผพอด ดงรปท 10 ทำาใหเกดแรงเฉอนขนในบรเวณนนจนทำาใหวสดและจดเชอมตอเกดการวบตกอนสวนอนๆ


รปท 11 ความสมพนธระหวางแรงดดสงสดและแบบตางๆของการรวบลำาไผ


JARS 12(2). 20158


รปท 12ความสมพนธระหวางกำาลงรบแรงดดสงสดและแบบตางๆของการรวบลำาไผ


5. สรปผลการศกษา

5.1 ความสมพนธและคาสมประสทธการรบแรงอด และดดของการรวบลำาไผ คาความสมพนธแสดงใหเหนวาการรบแรงอดและดดของการเพมจำานวนลำาไผไมไดเพมขนตามจำานวนของลำาไผทเพมขนเนองจากจำานวนและวธการรวบลำาไผดงนนการนำาคาคณสมบตของไผไปใชในการคำานวณจงตองมคาสมประสทธ (factor) เพอชวยใหผลการคำานวณแมนยำามากยงขนดงตารางท3-4

ตารางท 3ความสมพนธของการรบแรงอดและคาสมประสทธของการรวบลำาไผ

จำานวนระยะเชอมตอและวธการรวบลำาไผของเสา

ความสมพนธของการรบแรงอด

คาสมประสทธของการรวบลำาไผ

1ลำา 1.00 1

2ลำา(ลมมดเชอก-ระยะL/2) 1.46 0.73


2ลำา(นอตเกลยว-ระยะL/2) 1.69 0.85










ตารางท 4 ความสมพนธของการรบแรงดดและคาสมประสทธของการรวบลำาไผ

จำานวนระยะเชอมตอและวธการรวบลำาไผของคาน

ความสมพนธของการรบแรงดด

คาสมประสทธของการรวบลำาไผ

1ลำา 1.00 1.00













5.2 ผลการจำาลองอาคารสาธารณะขนาดเลกโดยใช การรวบลำาไผเปนโครงสรางในการออกแบบ ขอกำาหนดในการออกแบบการจำาลองอาคาร 1.ประเภทอาคารเปนอาคารสาธารณะขนาดเลกมลกษณะการใชงานประกอบดวยพนทจดแสดงนทรรศการและรานอาหารดงรปท13-15 2.ระยะชวงพาด4X4เมตร 3.อาคารสงชนละ4เมตร 4.นำาหนกบรรทกจรเทากบ300 kg/m2

5.นำาหนกบรรทกคงทดงตารางท2.15


5.1 หลงคาเมทลชต (สงกะส) เทากบ 5 kg/m2

5.2 ฝาไม½”รวมคราวเทากบ20kg/m2

5.3พนไม1”รวมตงเทากบ30kg/m2

6.คาสวนความปลอดภยของไมไผเทากบ 3โดยพจารณาจากสวนความปลอดภยสำาหรบไมกอสรางชน1และ2งานในรมเทากบ2.5-6.5 ในการออกแบบผงอาคารใชแนวความคดการจดองคประกอบเพอความยดหยนในพนทใชสอยเพอรองรบกจกรรมทหลากหลายเปนเอกลกษณของเรอนไทยโดยมพนทหนงสามารถรองรบประโยชนใชสอยทหลากหลายในชวงเวลาทแตกตางกน(Prasertsuk, 2015, p. 38)

การออกแบบโครงสรางเสาใชวธการคำานวณหานำาหนกบรรทกคงทและนำาหนกบรรทกจรแลวนำาคานำาหนกบรรทกทได นำาไปหาขนาดหนาตดเสาทตองใชเพอนำามาหาจำานวนของลำาไผทตองสำาหรบโครงสรางเสาดงน

จำานวนเสาไผทตองใช=

พนทหนาตดไผ1ลำา

ขนาดหนาตดเสา

วธการเลอกประเภทการรวบลำาไผของเสาดงน จำานวนลำาไผทตองใช xคาสมประสทธของการรวบลำาไผของเสา

หมายเหต: คาสมประสทธของการรวบลำาไผของเสา (ตารางท 3)

การออกแบบโครงสรางคานออกแบบโดยใชโปรแกรมSAP 2000 for Educationalในการชวยคำานวณคาโมเมนตดดสงสด(M)นำาคาทไดมาคำานวณออกแบบขนาดหนาตดของคานเพอหาจำานวนลำาไผทตองใชในการออกแบบคานดงน

0.3Fb > Mc

I

โดย Fb=กำาลงรบแรงดด,kg/cm2 M=โมเมนตรบแรงดดสงสด,kg/cm2

c=ระยะทวดหางจากแรงสะเทน,cm.

I=โมเมนตอนเนอรเชยของรปตดรอบแกนทรบ โมเมนตดด,cm4

การเลอกประเภทการรวบลำาไผของคาน

คาสมประสทธของการรวบลำาไผของคาน

คาFbทสามารถใชได

วธการเลอกประเภทการรวบลำาไผ=

หมายเหต: คาสมประสทธของการรวบลำาไผของคาน (ตารางท 4)

โดยผลการคำานวณโครงสรางเสาและคานดงรปท16

รปท 15 แบบหลงคาอาคารสาธารณะขนาดเลกโดยการนำาวธการ รวบลำาไผมาประยกตในการออกแบบโครงสราง

รปท 13แบบพนชน1อาคารสาธารณะขนาดเลกโดยการนำาวธการ รวบลำาไผมาประยกตในการออกแบบโครงสราง

รปท 14 แบบพนชน 2 อาคารสาธารณะขนาดเลกโดยการนำาวธ การรวบลำาไผมาประยกตในการออกแบบโครงสราง

JARS 12(2). 201510

จากผลการคำานวณการออกแบบโครงสรางเสาและคานการออกแบบโครงสรางเสากำาหนดใหเสาทรบนำาหนกบรรทกสวนของอาคารทม2ชนใชเสาไผ4ลำาโดยใชวธการรวบแบบนอตเกลยวและเวนระยะการเชอมตอ1/3ของความยาวเสาและเสาทรบนำาหนกบรรทกสวนของอาคารทม1ชนใชเสาไผ3ลำาโดยใชวธการรวบแบบนอตเกลยวและเวนระยะการเชอมตอ 1/2 ของความยาวเสา การออกแบบโครงสรางคานกำาหนดใหคานชนหลงคาและคานชน1และ2ในแนวนอนใชคานไผ2ลำาโดยใชวธการรวบแบบนอตเกลยวและเวนระยะการเชอมตอ 1/3 ของความยาวคานและคานชน1และ2ในแนวตงใชคานค4ลำาโดยใชวธการรวบแบบนอตเกลยวและเวนระยะการเชอมตอ1/3ของความยาวคานดงรปท17 การออกแบบโครงสรางอาคารโดยใชวธการรวบลำาไผสามารถใชวธการคำานวณและการจำาลองโครงสรางเพอวเคราะหหาจำานวนลำาไผและรปแบบของการรวบลำาไผทเหมาะสมตอการนำาไปใชไดอยางมประสทธภาพ ในการออกแบบยงตองคำานงถงขอจำากดของวสดทนำามาใชในการรวบลำาไผและระยะการเชอมตอของความยาว อาท การรวบลำาไผโดยใชเชอกถาไผเกดการหดตวทำาใหเชอกทมดไวไมแนนเหมอนเดมตองมการมดใหแนนอกครงหนงดงนนการใชมดดวยเชอกควรจะเปนสวนของโครงสรางทอยในสามารถแกไขไดงายและระยะการเชอมตอทมากขนทำาใหสามรถรบนำาหนกไดดยงขนแตในกรณของการรวบลำาไผโดยวธการเขาลมไมแนะนำาใหใชกบโครงสรางคานเนองจากลมสามารถคลายตวไดงายไมเหมาะสมกบการรบนำาหนกบรเวณทเกดถายนำาหนกโดยตรง

รปท 17 ขนาดของเสาและคานของผลการออกแบบจำาลองโครงสราง อาคาร

รปท 16นำาหนกบรรทกของเสา(1)และการจำาลองโครงสรางเพอหาคาโมเมนตดดสงสดโดยการใชโปรแกรม(2)

การจำาลองโครงสรางเพอหาคาโมเมนตดดสงสดโดยการใชโปรแกรม(2)

นำาหนกบรรทกของเสา(1)

กตตกรรมประกาศ

คณะผวจยใครขอขอบคณทนอดหนนการวจยประเภทบณฑตศกษา จากสำานกงานคณะกรรมการวจยแหงชาต ประจำาป 2557 ซงใหการสนบสนนทนอดหนนการวจยน


References

Anusiri, M. (2002). การออกแบบโครงสรางไมและเหลก [Structural timber and steel design] (8th ed.). Bangkok:

SE-ED Public Company Limited.

Chovichien, V. (2002). การออกแบบโครงสรางไม [Structural timber design] (8th ed.). Bangkok: POR.SAMPHAN

Printing.

Chung, K. F. & Yu, W. K. (2002). Mechanical properties of structural bamboo for bamboo scaffoldings. Journal

of Engineering, 6(4), 275-281.

Computer & Structures INC. (2011). Introductory tutorial for SAP2000 linear and nonlinear static and dynamic

analysis and design of three-dimensional structures. California: University Avenue Berkeley.

Fan, H. & Fan, C. (n.d). Test method for determination of mechanical properties of bamboo. Harbin: Civil

Engineering and Architecture Harbin University.

International Organization for Standardization [ISO]. (2004). Bamboo-determination of physical and mechanical

properties. ISO 22157-1: 2004(E)., Switzerland: Author.

Khongyon, A. (2011). พฤตกรรมการรบแรงดดของลำาไมไผตง [Bending behavior of Pai Tong (Dendrocalamus

asper backer) bamboo culms]. Master of Engineering Thesis, Faculty of Engineering, Kasetsart

University, Bangkok, Thailand.

Malanit, P. (2009). The suitability of dendrocalamus asper basker for oriented strand lumber. Doctor of

Philosophy’s Thesis, University of Hamburg, Hamburg.

Nienhuys, S. (2012). Thin bamboo culms for trusses-use of two and three culms in composite beams. Retrieved

November 17, 2012, from http://www.nienhuys.info

Prasertsuk, S. (2015). การจดองคประกอบเพอการใชสอยและการเชอมตอทวางในสถาปตยกรรมไทยสมยใหม[Archi-

tectural composition for utilities and spatial connection in modern Thai architecture]. Journal of Archi

tecture/Planning Research and Studies, 12(1), 38.

Prasongpornsakul, P. (2011). การศกษาพฤตกรรมและกำาลงรบนำาหนกตามแนวแกนของเสาไมไผ [Behavior and load

carrying capacity of bamboo columns]. Master of Engineering Thesis, Faculty of Engineering, Kasetsart

University, Bangkok, Thailand.

JARS 12(2). 201512

Documents

สาธารณะขนาดเล็ก The Study of Load Bearing Capacity of Bamboo