Foundation · Industry Code · Offshore Structure

Buckling of Pile Below Ground


Buckling of Pile Below Ground

K.Kurojjanawong

27-Sep-2014

ทำไมถึงบอกว่าไม่ต้องคิด Buckling Capacity ของเสาเข็ม

ตอบ

เพราะเสาเข็มอยู่ในดิน ที่มีกำลังรับแรงด้านข้าง งั้นจึงถือว่า Fully supported along pile เวลาคิดกำลังรับแรงแนวดิ่ง ถ้าเป็น เข็มเหล็ก ให้เอา Fy*Area เลย ถ้าเป็น เข็มคอนกรีต ก็คิดเหมือนกำลังของเสาที่ โมเมนต์เป็นศูนย์ แล้วเอาไปรวมกับ stress แกนอื่น

การที่ถือว่า เสา Fully Supported เขียนตรงกันทุกโค๊ด ไม่ว่าจะ API, NORSOK, ISO…..

ใน Eurocode 7 บอกเหมือนกัน แต่เขียนว่าถ้าดินอ่อนมาก เช่น Su < 1 ตัน ตร ม ควรจะคิดด้วย

เรื่องพวกนี้ สมัยผมเรียนก็ไม่สอน เพราะเป็นเรื่องคาบเกี่ยวกันระหว่างดินและโครงสร้าง กลายเป็นจุดอ่อนไป เพราะวิศวกรต่างคนต่างมั่ว ไปคนละทางเลย

ทำไมเค้าเขียนแบบนั้น ? …..

โดยปกติ เรื่อง Buckling นี่ถือว่าสำคัญและอันตรายมาก แต่ก็ป้องกันได้ง่ายมาก เสาจะถือว่ามีการค้ำยันด้านข้าง เพียงแค่เราหาอะไรไปรับด้านข้างมันแค่เพียง 1-2% ของแรงแนวดิ่ง ก็สามารถป้องกัน การ Buckled ได้แล้ว

งั้นถ้าผมคิดแบบง่ายๆเลยนะ

ให้ถ้าเสาเข็ม ขนาด 0.3*0.3*24ม มี ultimate pile capacity เท่ากับ 150 ตัน และดินมี Su = 1 ตัน ตร ม

ผมคิดกำลังรับแรงด้านข้าง แค่ 10*D แรก ซึ่งคือ 3ม จะได้

Ultimate lateral pile capacity = 9*1*0.3*3=8 ตัน

Maximum Vertical Load = 8/0.01 = 800 ตัน

จะเห็นว่า ด้วย Su = 1 ตัน ตร ม สามารถค้ำเสาเข็ม ที่ vertical load ได้สูงถึง 800 ตัน ในขณะที่เข็มมี ultimate pile capacity เพียง 150 ตัน และจริงๆ working load อาจจะอยู่แค่หลัก 50 ตัน ด้วย FS = 3

งั้นจะเห็นว่า สบายมาก เข็มไม่มีทาง Buckled ได้เลย

ยิ่งไปกว่านั่น Su = 1 ตัน ตร ม นี่ต่ำมาก ปกติ อาจจะอยู่แถวผิวดิน พอ ลึกลงไปหน่อย ก็สูงขึ้นเรื่อยๆ งั้น กำลังรับแรงด้านข้างมันสูงกว่าที่คำนวณข้างบนอีก

อย่างไรก็ดี จากที่ กด pushover ของ Offshore Platform มาหลายสิบตัว ในอ่าวไทย ultimate capacity of fixed type offshore platform อยู่ที่ buckling strength ของเข็มเกือบทั้งหมด เพียงแต่ว่าค่ามันห่าง working load level เยอะ และมันเกิดหลังจากถึง ultimate pile capacity แล้ว จึงไม่เป็นที่ต้องสนใจในการออกแบบ…..

Pile Buckling.jpg

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

w

Connecting to %s