เอาให้ชัด! รู้ก่อนออกแบบและวิเคราะห์โครงสร้าง เปลี่ยนวิถีการทำงานของคุณได้

ออกแบบและวิเคราะห์โครงสร้าง ทำอย่างไรให้งานเสร็จไว เซฟงบ ได้มาตรฐานปลอดภัย 

วิศวกรโครงสร้างเป็นหนึ่งในทีมงานออกแบบอาคาร สิ่งปลูกสร้าง และโครงสร้างต่างๆ โดยสิ่งปลูกสร้างที่เป็นอาคารสถาปนิกจะเป็นผู้ออกแบบ และทำแบบของอาคาร โดยรวมเกี่ยวกับรูปลักษณ์ภายนอก และรูปแบบการใช้งานภายใน จากนั้นจึงส่งต่อให้วิศวกรงานระบบไฟฟ้า ระบบเครื่องกล ระบบสุขาภิบาล และวิศวกรโครงสร้างทำการออกแบบ ในส่วนต่างๆ ในการ ออกแบบและวิเคราะห์โครงสร้าง

ในด้านวิศวกรรมโครงสร้าง ซึ่งรับผิดชอบความแข็งแรงของอาคาร  วิศวกรผู้ออกแบบควรคำนึงถึงปัจจัยหลัก 5 ประการคือ

1. เสถียรภาพ ความมั่นคงของโครงสร้างโดยรวม ซึ่งถือเป็นปัจจัยที่สาคัญที่สุด ควรที่ต้องคำนึงถึงเป็นอันดับแรกในการออกแบบ เพราะอาจส่งผลให้โครงสร้างวิบัติพังทลายได้

2. ความปลอดภัย ส่วนต่างๆ ของโครงสร้างจะต้องมีความแข็งแรงเพียงพอในการรองรับน้ำหนักบรรทุกได้อย่างปลอดภัย

3. ความสามารถในการใช้งาน โครงสร้างจะต้องอยู่ในสภาพที่ใช้งานได้ตามความต้องการของผู้ใช้งาน โดยไม่มีการแอ่นตัว เอียง สั่นสะเทือน หรือแตกร้าว ที่มากเกินไปจนไม่สามารถใช้งานได้

4. ความประหยัด ราคาของโครงสร้างไม่ควรเกินงบประมาณที่ตั้งไว้ โดยผู้ออกแบบควรคำนึงถึงหลายปัจจัย เช่น ปริมาณวัสดุ ค่าแรงงาน ความยากง่ายในการก่อสร้าง ระยะเวลา ความสะดวกในการขนส่ง การบำรุงรักษาหรือซ่อมแซม

5. สิ่งแวดล้อม โครงสร้างที่ดีควรจะเข้ากันได้กับสภาวะแวดล้อมในบริเวณนั้น และมีความสวยงาม

ขั้นตอนในการออกแบบโครงสร้าง

การทำงานในปัจจุบันซอฟต์แวร์และเทคโนโลยี BIM (Building Information Modeling ) เข้ามามีบทบาท ในการทำงาน ทั้งในส่วนของสถาปนิกและวิศวกร โดยมีขั้นตอนการทำงานหลัก ๆ คือ

1. สถาปนิก มักเริ่มต้นออกแบบอาคารด้วยซอฟต์แวร์ประเภท BIM ที่สามารถช่วยทำแบบแปลนได้อัตโนมัติ พร้อมทั้งส่งไฟล์อาคารเป็น 3 มิติ เพื่อให้วิศวกรนำไปออกแบบ และทำแบบโครงสร้าง โดยส่งในรูปแบบไฟล์ต่างๆ ให้วิศวกรสามารถนำไปใช้กับซอฟต์แวร์วิเคราะห์โครงสร้าง ได้เลย อาจเป็นไฟล์สกุล .ifc, .rvt, .dwg ซึ่งวิศวกรไม่จำเป็นต้องสร้างแบบจำลองโครงสร้างขึ้นเองจากแปลน 2 มิติ ทำให้ลดความผิดพลาดตกหล่นในการทำงานได้   

2. หลังจากนั้นวิศวกรจะกำหนดรายละเอียดภายในโครงสร้าง เช่น มาตรฐานคอนกรีต จำนวนเหล็กเสริม ในเสา คาน พื้น ฐานราก รวมถึงน้ำหนัก หรือภาระต่าง ๆ ที่กระทำต่ออาคาร ตลอดจนการกำหนดแรงกระทำจากลม และจากแผ่นดินไหว ซึ่งมีข้อกำหนด ตามมาตรฐานของกรมโยธาธิการและผังเมือง   

3. โปรแกรมทำการวิเคราะห์ความแข็งแรงของอาคาร ซึ่งการใช้ซอฟต์แวร์จะได้ผลลัพธ์ในรูปแบบต่างๆ ทั้งภาพนิ่ง แสดงตัวอาคารในสีต่าง ๆ สามารถดูถึงความปลอดภัยที่ต่างกันไป (ดังภาพ) จากตัวอย่างหากจุดใด แสดงเป็นสีแดง หมายถึง ความไม่แข็งแรงในจุดนั้น ๆ ซึ่งวิศวกรต้องแก้ไขโครงสร้างในตำแหน่งนั้น เช่น แก้ไขด้วยวิธีการเสริมเหล็ก หรือขยายขนาดเพิ่มขึ้น แล้วรันทดสอบ เป็นรอบซ้ำๆ (Design Loop) จนกว่าจะได้ผลเป็นที่น่าพอใจ (Final Design)

4. เมื่อวิเคราะห์โครงสร้างเสร็จแล้ว วิศวกรโครงสร้างจะทำแบบโครงสร้างด้วยโปรแกรมเขียนแบบ 2 มิติ และส่วนนี้จะค่อนข้างใช้เวลาพอสมควร 

ด้วยเทคโนโลยีซอฟต์แวร์ในปัจจุบันมีซอฟต์แวร์ที่ได้รับการพัฒนาจากวิศวกรโครงสร้างประสบการณ์สูง สามารถลดขั้นตอนต่าง ๆ ในกระบวนการ ออกแบบวิเคราะห์โครงสร้าง และการทำแบบ ถอดปริมาณ โครงสร้าง ทำได้โดยใช้เวลาเพียงหลักชั่วโมง ทั้งกระบวนการ (ไม่รวมเวลาในการเคลียร์แบบ) ทำให้วิศวกรสามารถทำงานได้รวดเร็วขึ้นกว่าเดิมมากขึ้น      

ซึ่งซอฟต์แวร์ที่จะเข้ามาช่วยในขั้นตอนการออกแบบ และวิเคราะห์โครงสร้าง ขอแนะนำซอฟต์แวร์จากประเทศตุรกี “PROTA STRUCUTRE 2021” ซอฟต์แวร์วิเคราะห์โครงสร้างที่จะช่วยงานวิศวกรให้ทำงานได้รวดเร็ว ถูกต้อง แม่นยำกว่าที่เคย ตอบความต้องการ ปัจจัยหลักๆ ในการออกแบบโครงสร้าง ในทุกๆ ด้าน ตลอดจนมีเทมเพลทวัสดุคอนกรีตที่ใช้ในประเทศไทย และรองรับ มาตรฐาน มยผ. (กรมโยธาธิการและผังเมือง) ทั้งแรงลม และแผ่นดินไหว เหมาะสำหรับวิศวกรไทย

ตัวอย่างการทำงานโปรแกรม ออกแบบวิเคราะห์โครงสร้าง PROTA STRUCUTRE

ProtaStructure คืออะไร

รีวิว ProtaStructure

เอกสารอ้างอิง

หนังสือ คู่มือการออกแบบคอนกรีตเสริมเหล็ก โดยวิธีกำลัง SDM | Strength Design Method
โดย ผศ.ดร.มงคล จิรวัชรเดช   สาขาวิชาวิศวกรรมโยธา สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์  มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี | บทที่ 2 ข้อกำหนด น้ำหนักบรรทุกและวิธีการออกแบบ

https://www.protasoftware.com/

สอบถามราคา : https://bit.ly/2GsHjUY 

ข้อมูลเพิ่มเติม : https://bit.ly/3d6lPcy 

คอร์สอบรมฟรี : https://bit.ly/3jAJQuF 

บทความอ่านต่อ : 

รีวิว : Prota Structure วิเคราะห์โครงสร้างได้ถูกต้อง เขียนแบบให้อัตโนมัติ จบงานได้เร็วขึ้น

สอนโปรแกรมวิเคราะห์โครงสร้าง ProtaStructure เบื้องต้น 

5 ฟังก์ชันออกแบบโครงสร้างครบจบด้วย ProtaStructure ไม่ต้องหา Software เพิ่ม

ProtaStructure จะช่วยอัพสกิลให้กับงานโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กได้อย่างไร

เจาะเครื่องทุ่นแรง ช่วยวิเคราะห์แผ่นดินไหว รับกฎกระทรวง ปี 2564

ลดเวลาทำแบบไปกว่า 70% หมดเวลานั่งทำ Drawing และ Detailing ด้วย ProtaStructure