Weight Comparison : PEB vs Conventional Structure (Truess & Hot-rolled Section)

//Weight Comparison : PEB vs Conventional Structure (Truess & Hot-rolled Section)

หลายๆท่านอาจจะยังมีคำถาม หรือ ข้อสงสัยว่า โครงสร้าง PEB มีข้อดีและประหยัดต้นทุนได้มากกว่า โครงสร้างที่เป็นโครงถักหรือโครงเหล็กรูปพรรณจริงๆหรือไม่นะครับ วันนี้ก็เอาข้อมูลที่จะช่วยตอบคำถามทุกคนให้กระจ่างมาฝากกันครับ
.
โดย Condition ต่างๆ เช่น น้ำหนักบรรทุก ความกว้างของ span และ bay จะระบุให้มีขนาดที่เท่ากันเพื่อทำการศึกษาเปรียบเทียบครับ
โดย span ที่ทำการศึกษาจะมีความกว้างที่ : 20 25 และ 30 เมตร และ bay กว้าง 6 เมตร เท่ากันหมดครับ
.
งั้นจะขอเริ่มด้วยโครงสร้างที่เป็นโครงถัก ซึ่งเป็นข้อมูลที่ได้จาก Manual ของบริษัท Pacific Pipe ที่ใช้เหล็กท่อ (HSS) มาประกอบเป็นโครงสร้าง Truss ครับ ซึ่งการใช้ manual นี้ เคยเขียนไปก่อนหน้านี้แล้ว สามารถดูย้อนหลังได้ตามลิงค์นี้ (https://www.facebook.com/ssibuildingtechnology/posts/519871575065742) โดยการกำหนด conditions ต่างๆจะเป็นไปตามรูปที่ 2-3 ครับ และกำหนดให้ deflection limit = L/240
.
โครงสร้างแบบที่ 2 จะเป็นการนำเหล็กรูปพรรณรีดร้อน หรือ Hot-Rolled Section (HRS) มาทำโครงถัก (รูปที่ 3-6 ) ซึ่งข้อมูลจะมาจากบริษัท Siam Yamato ซึ่งวิธีการคำนวณน้ำหนักหรือว่าการใช้ Manual ก็จะมีวิธีการทำคล้ายๆกับของ Pacific Pipe ครับ และกำหนดให้ deflection limit = L/240 สามารถโหลด Manual ได้ตามลิงค์นี้เลยครับ (http://www.syssteel.com/sys/technical_data/)
.
โครงสร้างแบบที่ 3 จะเป็นโครงสร้าง PEB ที่ทางทีมงานได้ทำการศึกษานะครับ โดยเป็นการศึกษาจากโปรแกรม SAP2000 ซึ่งขึ้น Model เป็นแบบ 2 มิติ แต่จะมีการอ้างอิง deflection limit จาก MBMA2012 โดยใน Manual ระบุไว้ว่า deflection limit = L/120 แต่ทางทีมงานใช้เพียง L/150 เท่านั้นครับ
จากนั้นก็ทำการ optimization ด้วยการใช้หน้าตัดแบบ Welded Tapered Section ที่มี Yield Strength = 370 MPa ครับ หรือ Fy 3700 ksc นั่นเอง

สำหรับการทำ optimization สามารถดูได้ตามลิงค์ครับ (www.facebook.com/ssibuildingtechnology/posts/636985556687676) ซึ่งเคยได้พูดถึงวิธีการทำ model จากโปรแกรม SAP2000 ไว้แล้ว
.
ซึ่งผลการศึกษาที่ได้ (ดูรูปที่ 10) จะสามารถบอกได้เลยว่าโครงสร้างที่เป็น PEB จะมีความคุ้มค่ามากที่สุด ซึ่ง span ที่มีความกว้างไม่มาก เช่น 20 เมตร และ 25 เมตร โครงสร้าง PEB จะมีน้ำหนักน้อยกว่าโครงสร้าง Truss ที่ใช้เหล็กกล่อง (HSS) อยู่ที่ประมาณ 17% และประหยัดกว่าโครงสร้าง Truss ที่ใช้เหล็กรูปพรรณรีดร้อน (HRS) อยู่ประมาณ 54%
และใน span ที่มีความกว้าง 30 เมตร โครงสร้าง PEB ก็จะประหยัดได้มากขึ้น ซึ่งประหยัดไปได้มากกว่าเหล็กกล่อง (HSS) ถึง 26% และประหยัดกว่าเหล็กรูปพรรณรีดร้อน (HRS) ที่ประมาณ 43% ครับ
.
ซึ่งข้อสังเกต คือ โครงสร้างที่เป็นแบบ Truss จะมี span สูงสุดเพียง 30 เมตร เท่านั้น (เข้าใจว่าทำได้มากกว่านี้ครับ แต่ด้วยเรื่องข้อจำกัดด้านขนาดของโครงสร้างเช่น ความลึกของ Truss หรือเรื่องความคุ้มค่า แล้วอาจจะทำให้มีการทำความกว้างสูงสุดไว้ที่ 30 เมตร)
.
จากที่กล่าวมาทั้งหมด ก็ขอสรุปไว้ดังนี้นะครับว่า การใช้โครงสร้าง PEB ในการทำโกดังหรือโรงงานจะมีความคุ้มค่ามากกว่าการใช้เหล็กหน้าตัดทั่วไป เช่น HSS หรือ HRS และสามารถเพิ่มความกว้างของ Span ให้มีความกว้างมากๆอีกด้วย เช่น 60 เมตร หรือมากกว่า ซึ่งเมื่อความกว้างของ span มากขึ้นแล้ว แนวโน้มที่โครงสร้าง PEB จะประหยัดกว่าโครงสร้างทั่วไป (Conventional Structure) ก็เพิ่มมากขึ้นด้วยครับ
.
เพราะฉะนั้นแล้ว ถ้าใครต้องการที่จะสร้างโกดังหรือโรงงาน ก็ควรที่จะเลือกโครงสร้างแบบ PEB มาเป็นตัวเลือกแรกนะครับ เนื่องจากความคุ้มค่าในเรื่องของต้นทุนและพื้นที่ใช้สอย แต่ถ้าเลี่ยงไม่ได้ที่จะต้องใช้โครงสร้างแบบ Truss ก็ควรเลือกใช้เหล็กกล่องหรือเหล็กท่อเป็นตัวเลือกต่อไปครับ เนื่องจากมีความคุ้มค่าที่มากกว่าเหล็กรูปพรรณรีดร้อน (HRS)

แหล่งที่มา : @SSI Building Technology