เปลือง-ไม่เปลืองงานโครงสร้างดูอย่างไร
เปลือง-ไม่เปลืองงานโครงสร้างดูอย่างไร
สำหรับหลักการดูแบบโครงสร้างในขั้นต้นนั้นส่วนตัวที่ใช้เป็นจุดสังเกตมีด้วยกัน4ข้อคือ
1) หน้าตัดโครงสร้างมีเพียงพอ ทั้งนี้เพื่อป้องกันการรวบคำนวณเฉพาะหน้าตัดใหญ่ๆเพื่อลดภาระคำนวณ ให้มีจำนวนน้อยที่สุด แต่ผลเสียที่เกิดคือสิ้นเปลืองวัสดุ
2) แบบหน้าตัดมีรายละเอียดครบถ้วนเพียงพอกับการทำงาน เพราะหน้าตัดที่ลัดสั้นมากๆเช่น มีเฉพาะหน้าตัดขวาง(Short Section) หรือทำเป็นแบบตัวอย่าง( Typical)นั้นใช้พื้นที่เขียนแบบน้อย ทั้งนี้อาจจะเพราะต้องการลดภาระการเขียนแบบ แต่สำหรับการทำงานนั้นอาจจะสร้างความยุ่งยากในการอ่านแบบและการก่อสร้างได้
3) การกำหนดใช้คุณสมบัติวัสดุที่เหมาะสมกับพื้นที่ หากพื้นที่สะดวกต่อการจัดหาวัสดุคุณภาพดีเข้าใช้ได้จะช่วยลดปริมาณวัสดุและแรงงานตลอดจนค่าก่อสร้างลง สังเกตจากหนาดของหน้าตัดคือถ้าใช้วัสดุที่คุณภาพสูงหน้าตัดจะเล็กลงหากวัสดุที่มีคุณสมบัติลดลงจะได้ขนาดหน้าตัดที่ใหญ่ขึ้น
4)เลือกวิธีการคำนวณที่เหมาะสมกับคุณสมบัติวัสดุ หากความสามารถในการจัดหาวัสดุคุณภาพสูงเข้าใช้ในพื้นที่ได้ การเลือกวิธีที่ใช้คำนวณที่เหมาะสมจะช่วยลดปริมาณการใช้วัสดุลงและส่งผลให้ลดต้นทุนทั้งค่าวัสดุและค่าแรงลงได้
เพื่อให้เห็นตัวเลขความต่างของราคาต้นทุน ตัวอย่างงานหนึ่งเป็นงานที่ลูกค้าส่งแบบเพื่อวางแผนการทำงานและหาปริมาณวัสดุ(Bar-Cut List) เนื่องด้วยลักษณะชองตัวงานมีองค์ประกอบหลายอย่างเข้าประเด็นทั้ง4ข้อด้านบนจึงขออนุญาตทางลูกค้าเพื่อนำเสนอข้อมูลตัวเลขมาเป็นแนวทางในการสังเกตเพื่อประโยชน์ต่อผู้สนใจต่อไป ลักษณะงานเป็นบ้านพักอาศัยขนาดใหญ่พื้นที่เกือบพันตารางเมตร จากการพิจารณาขั้นต้นพบว่าตัวหน้าตัดคาน มีเพียง6เบอร์ โดยที่ทั้งหมดแสดงแบบ เป็นหน้าตัดขวาง(Short Section) หน้าตัดคานมีขนาดใหญ่และใช้ ปริมาณเหล็กเสริมค่อนข้างมาก แต่เนื่องด้วยทางลูกค้าของเราซึ่งเป็นผู้รับสร้างไม่ได้มีส่วนร่วมกับการออกแบบหรือคำนวณโครงสร้างแต่อย่างไดประกอบกับขั้นตอนได้ผ่านการเสนอราคาละเซ็นสัญญาก่อสร้างไปแล้วตัวงานเองดำเนินงานมาถึงเริ่มการก่อสร้างจึงไม่อยู่ในวิสัยในการเข้าไปปรับแบบหรือแก้ไขได้แต่อย่างได แต่ขอตั้งเป็นข้อสังเกตไว้ในขั้นต้นดังนี้
1)มีเบอร์คานจำนวนน้อย คือมีเพียง6เบอร์และมีการใช้ซ้ำกันในหลายจุด ข้อสันนิษฐานหนึ่งคือเป็นวิธีเลือกวิเคราะห์แบบเฉพาะจุดMax คือในหลายๆแนวคานนั้นจะมีเลือกเฉพาะแนวคานที่คาดว่าน่าจะรับแรงสูงสุดมาพิจารณา ออกแบบ ดูจากตัวอย่างคานB1ซึ่งมีหน้าตัดใหญ่สุดนี้ ดูจากแปลนจะเห็นว่ามีการใช้ซ้ำถึง8 แนวคาน โดยที่มีหน้าตัดเพียง2หน้าตัดเท่านั้น ข้อดีของวิธีการแบบนี้คือรวดเร็วใช้เวลาน้อยสำหรับการคำนวณแต่ข้อเสียคือมีความสิ้นเปลืองวัสดุและแรงงานอย่างมาก
2)แสดงหน้าแบบตัดขวาง(Short Section) มีความเป็นไปได้ว่าต้องการลดภาระการเขียนแบบ เพราะการแสดงแบบหน้าตัดขวาง(Short Section) นี้ใช้พื้นที่เขียนแบบน้อยกว่าการแสดงแบบเป็นหน้าตัดยาว(Long Section)ช่วยจำกัดหน้าเขียนแบบลงได้พอสมควร ตัวอย่างB1ด้านล่างด้ายซ้ายเป็นแบบเดิมที่เป็นShort Section =>ขยายหน้าตัดเป็นหน้าตัดแนวยาวสำหรับการทำงาน และสุดท้ายเป็นB1ที่Revise จะเห็นว่าจากรายละเอียดของShortSectionในแบบเดิมนั้นไม่เพียงพอกับการทำงานและเพื่อความสะดวกในการทำงานจึงจำเป็นที่ต้องทำแบบขยายหน้าตัดเป็นB1-01และB1ในรูปที่สามเป็นการReviseโครงสร้างใหม่เพื่อใช้เปรียบเทียบขนาดหน้าตัดและปริมาณวัสดุ
3)การเลือกใช้คุณภาพวัสดุไม่เหมาะสม ในตัวอย่างงานB1ด้านบนเมื่อจัดเรียงหน้าตัดเป็นหน้าตัดด้านยาว (Long Section)ใหม่แล้วพิจารณาหน้าตัดโดยละเอียดจะเห็นภาพรวมของการเสริมเหล็กดูค่อนข้างสูงทั้งขนาดหน้าตัด30x65 ซ.ม.ก็ถือว่าใหญ่มากเมื่อเทียบกับช่วงคานยาวคานสูงสุด5.00ม. อีกข้อสังเกตหนึ่งคือการกำหนดใช้ค่าวัสดุ โดยในงานนี้กำหนดใช้ค่ากำลังคอนกรีตที่210Ksc(ทรงกระบอก)ซึ่งน่าจะใกล้เคียงกับคอนกรีตผสมเสร็จ240ksc(ทรงลูกบาศก์) และค่าเหล็กที่เลือกใช้เป็นเหล็กชั้น Fy3000(SD30) ในส่วนของเหล็กนั้นนอกจากFy3000(SD30)แล้วยังมีตัวเลือกอื่นอีกคือFy4000(SD40)และFy5000(SD50: อาจจะยังไม่แพร่หลายมากนัก ) การเลือกใช้เหล็กที่มีค่าที่สูงขึ้นมีผลดีคือช่วยให้ลดปริมาณการใช้เหล็กลง และหากมองศักยภาพพื้นที่หากว่าจัดหาคอนกรีตสำเร็จรูปได้นั้นการจัดหาเหล็กชั้น Fy4000(SD40)มาใช้ก็ไม่น่าจะเป็นปัญหาแต่อย่างได และหากปรับมาใช้Fy4000แล้วถึงแม้ว่ามูลค่าของเหล็กแพงขึ้นก็จริง และเมื่อเทียบปริมาณที่ลดลงแล้วนับว่ายังคุ้มกว่ามาก จากการทดลองเลือกB1มาทำการReviseและถอดปริมาณวัสดุเปรียบเทียบก็จะเห็นว่าสามารถลดขนาดหน้าตัดและปริมาณวัสดุลงได้พอสมควร
4)วิธีที่ใช้ในการคำนวณ โดยทั่วไปที่นิยมใช้กันมี2วิธีคือ1. Working Stress Design 2. Ultimate Strength Design โดยทั้งสองวิธีนี้มีข้อแตกต่างในการเลือกใช้ซึ่งเคยเขียนเปรียบเทียบทั้ง2วิธีนี้ไว้แล้วตามลิงค์นี้
ในกรณีงานนี้เป็นการถูกออกแบบด้วยวิธี Working Stress Design ซึ่งอาจจะไม่ใช่วิธีที่จะช่วยเรื่องความประหยัดมากนักและหากประกอบกับความสามารถในจัดหาวัสดุหรือควบคุมคุณภาพวัสดุที่ดีเข้ามาใช้ในพื้นที่ได้ ไม่ว่าจะเป็นคอนกรีตผสมเสร็จ,เหล็กชั้นFy4000(SD40)หากมีการปรับการคำนวณเป็นวิธีUltimate Strength Design ก็จะช่วยให้หน้าตัดโครงสร้างมีขนาดลดลงได้ จากที่เคยReviseโครงสร้างมาหลายๆงาน พบว่าหากของเดิมออกแบบเป็นWorking Stress Design แล้วReviseเป็นวิธีUltimate Strength Design ประกอบกับเลือกใช้วัสดุที่ค่ากำลังวัสดุสูงขึ้นร่วมด้วยจะช่วยประหยัดค่าวัสดุลงได้พอสมควร ในกรณีงานนี้มีองค์ประกอบหลายๆบ่งชี้ว่าน่าจะสามารถปรับเปลี่ยนได้ประกอบกับด้วยความต้องการรู้สถิติความต่าง เมื่อแล้วเสร็จงานที่รับมอบหมายจึงทดลองReviseงานคำนวณคานทั้งหมดดูเมื่อได้หน้าตัดคานแล้วจึงทำการถอดBar-Cut List ใหม่อีกรอบเพื่อหาปริมาณวัสดุเปรียบเทียบกับแบบเดิมซึ่งผลก็เป็นไปตามที่คาดโดยข้อมูลชุดที่1จะเป็นปริมาณวัสดุที่ถอดแบบมาจากชุดแบบเดิม ข้อมูลชุดที่2เป็นกา รRevise โครงสร้างใหม่ และสุดท้ายเป็นตัวเลขความต่างของทั้งสองชุด
แบบเดิม (Working Stress Design ,SD30) แบบใหม่ (UltimateStrengthDesign,SD40) ส่วนต่างลดลง
- คอนกรีต (210 ksc-ทรงกระบอก) = 96.67 ลบ.ม. - คอนกรีต (200 ksc-ทรงกระบอก) = 71.13 ลบ.ม. 25.54 ลบ.ม.(26.42%)
- แบบหล่อ = 976.76 ตร.ม. - แบบหล่อ = 71.13 ตร.ม. 67.9 ตร.ม.(6.95%)
-เหล็ก FY 3000 = 10915.38 กก. - เหล็ก FY 4000 = 6870.24 กก. 4045.14 กก.(37.06%)
-เหล็ก FY 2400 = 2208.46 กก. - เหล็ก FY 2400 = 1167.22 กก. 1041.24 กก.(47.14%)
จากตัวเลขด้านบนจะเห็นถึงตัวเลขความต่างที่สามารถจะประหยัดได้จำนวนมากหากแทนความต่างนี้ด้วยตัวเงินอาจจะเห็นส่วนต่างตัวเลขถึงหกหลักเลยทีเดียว ดังนั้นจึงพอสรุปได้ว่าวิธีการพิจารณาดูโครงสร้างว่าจะสิ้นเปลืองหรือไม่นั้นทั้งข้อสังเกตทั้ง4ข้อที่นำเสนอไปด้านบนสามารถใช้นำมาใช้เป็นข้อสังเกตได้
แบบหลังReviseโครงสร้างชุดใหม่
