ปัจจัยหลักสำหรับงานก่อสร้างสำหรับทุกคน ไม่ว่าจะเป็นฝั่ง Owner หรือ Contractor ก็ตาม ก็น่าจะเป็นต้นทุนนะครับ เพราะฉะนั้นในการออกแบบโครงสร้างอาคารโกดังหรือโรงงาน ที่ไม่ได้ใช้อยู่อาศัยและมีความสำคัญน้อยๆ ก็ควรที่จะออกแบบให้โครงสร้างมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะสามารถทำได้เพื่อลดต้นทุน และเพิ่มความสามารถในการแข่งขันสำหรับการประมูลงานด้วยครับ
.
ปัจจัยที่มีผลต่อการออกแบบอย่างที่ทราบกันดีก็จะมีเกณฑ์อยู่ 2 เกณฑ์ คือ (1.) ความแข็งแรง (strength) และ (2.) ความสามารถใช้งานได้ดี (Serviceability) ซึ่งถ้าอยากที่จะประหยัดให้ได้มากกว่าปกติแล้ว เราสามารถทำใช้เกณฑ์การออกแบบจาก MBMA2012 มาใช้ได้ เช่น Deflection limit โดยเกณฑ์การออกแบบเหล่านี้จะยอมให้ชิ้นส่วนของโครงสร้างแอ่นตัวได้มากกว่าปกติ เช่น L/120 ซึ่งคนที่ใช้งานอาจจะรู้สึกว่าโครงสร้างมันกระพือได้หรือตกท้องช้างเยอะ (อาจจะเสียวๆครับ) แต่ไม่ได้มีผลต่อความแข็งแรงแต่อย่างใด
.
เพราะฉะนั้นนอกจากศิลปะในการออกแบบแล้ว การเลือกใช้เกณฑ์ในการออกแบบก็เป็นอีกสิ่งหนึ่งที่สามารถช่วยให้ประหยัดขึ้นได้ด้วยครับ
หลังจากเกริ่นมาซะยืดยาวกก็ขอเข้าเรื่องขั้นตอนในการทำ Optimization ได้เลยนะครับ (สำหรับท่านที่มีวิธีอื่นๆในการทำ ก็สามารถเอามาแชร์กันได้นะครับ)
.
ซึ่งขั้นตอนในการทำก็จะเป็นดังนี้นะครับ
1. ขั้นตอนการสร้าง Model (Model Creation) จาก SAP2000
– สร้างโมเดลและทำ node ทุกๆ 1 เมตร (สามารถทำ node ถี่กว่านี้ได้เพื่อความละเอียดในการออกแบบครับ) และ apply load ต่างๆให้เรียบร้อยโดยใช้ load combination จาก MBMA2012
– สร้าง Section ขนาดต่างๆรอไว้ เพื่อจะให้โปรแกรมนำไปเลือกใช้หลังจากที่ทำการวิเคราะห์โครงสร้างแล้ว
2. ขั้นตอนการวิเคราะห์และเลือกใช้หน้าตัด ( Analysis และ Selection)
– หลังจากวิเคราะห์โครงสร้างแล้ว เราก็ให้โปรแกรมเลือกหน้าตัดที่เหมาะสมที่สุดออกมาใช้
– ตรวจสอบค่า p-m ratio ให้เข้าใกล้ 1 มากที่สุด
3. ขั้นตอนการเก็บข้อมูล (Data Collection)
– เก็บข้อมูล Section ที่เราสร้าง node ไว้ทุกๆ 1 เมตร ตามที่เราแบ่งไว้
– จากนั้นนำมา Plot กราฟดูนะครับ โดยกราฟที่ Plot ออกมาในแกน y จะให้เป็นตัวแปรความลึกของคาน (D) และแกน x จะเป็นระยะครับ ซึ่งถ้าดูจากรูปที่ 3 เส้นสีน้ำเงินเป็นค่าที่เราเก็บออกมาจาก SAP2000 และเส้นสีแดงคือเส้นที่เราลากเองเพื่อหาความลึกที่เหมาะสมครับ (เส้นแดงควรจะให้อยู่เหนือเส้นสีน้ำเงินเล็กน้อย เพื่อความปลอดภัยครับ)
4. ขั้นตอนการระบุและใส่หน้าตัดครับ (Define & Assign Section)
– จากที่เรา Plot กราฟออกมาในขั้นตอนที่ 3 แล้ว เราก็จะรู้ว่าควรใช้หน้าตัดที่มีความลู่หัวท้าย (Tapered Section) ขนาดเท่าไหร่ ก็สามารถสร้างหน้าตัดขนาดนั้นขึ้นมาได้เลยครับ
– จากนั้นพอเปลี่ยนหน้าตัดใหม่ทั้งหมดแล้ว ก็รันโปรแกรมวิเคราะห์อีกรอบเพื่อดูค่า p-m ratio และ Deflection ที่เกิดขึ้น
5. ขั้นตอนสุดท้ายก็นำมาตรวจสอบและเปรียบเทียบ (Validation)
– ถ้าเราเอาโครงสร้างที่เราทำ (หน้าตัดแบบลู่ 3 ช่วง) มาเปรียบเทียบกับโครงสร้างแบบทั่วไป (Conservative) หรือโครงสร้างที่มีการทำหน้าตัดแบบลู่ช่วงเดียวดังที่แสดงไว้ในรูปสุดท้าย ก็จะเห็นได้ว่าน้ำหนักจะมีค่าน้อยลงอย่างแน่นอน
นั่นก็หมายความว่า ต้นทุนในการก่อสร้างก็จะลดลงตามไปด้วยครับ ไม่ว่าจะเป็นค่าเหล็กโครงสร้าง ค่าฐานราก หรือเหล็กเสริมในฐานราก และอื่นๆ ดังนั้นก็อยากจะสรุปไว้ตรงนี้ครับว่า การทำ Optimization นั้นมีความสำคัญมาก โดยการทำก็จะขึ้นอยู่กับศิลปะในการทำและความชำนาญของผู้ออกแบบด้วยครับ
แหล่งที่มา : SSI Airpeb-ifactory
