คราวนี้จะเล่าเรื่องพื้นสำหรับใช้ในการออกแบบโครงสร้างว่าควรเลือกใช้ยังไง เช่น พื้นคอนกรีตออนบีม ออนกราวน์ พื้นสำเร็จ พื้นโพส ฯลฯ คงมี ผู้ออกแบบหลายคน สงสัยว่าการก่อสร้างอาคารๆนึง มีพื้นให้เลือกตั้งหลายแบบ แต่ละแบบเป็นยังไงและควรเลือกใช้ยังไงวันนี้จะเล่าคร่าวๆ ให้ฟังครับเพื่อที่จะนำไปใช้ได้อย่างถูกต้อง และเพื่อความประหยัดครับ
พื้นเป็นโครงสร้างที่สำคัญมีหลายแบบหลายวัสดุ ผมจะขอแยกประเภทไว้คร่าวๆดังนี้ แล้วจะเล่าที่ละอันให้ฟังครับ
1. พื้นคอนกรีตหล่อกับที่
1.1 พื้นคอนกรีตออนบีม
1.2 พื้นคอนกรีตออนกราวน์
1.3 พื้นไร้คาน
2. พื้นคอนกรีตอัดแรง
2.1 พื้นคอนกรีตสำเร็จรูปชนิดอัดแรง
2.2 พื้นคอนกรีตโพสเทนชั่น
3. พื้นไม้
เริ่มเลยนะครับ
1. พื้นคอนกรีตหล่อกับที่ ก็ตามชื่อที่บอกแหละครับ คือพื้นที่หล่อเอง ทำแบบหล่อเอง วางเหล็กเทปูนเอง ไม่ได้หล่อจากที่อื่นแลล้วยกมาวาง ผมขอแยกเป็น 3 แบบละกันนะครับ
1.1 พื้นคอนกรีตออนบีม น่าจะเป็นพื้นที่นิยมใช้มากที่สุด เพราะช่างไทยคุ้นเคย และมีประสบการณ์ในการทำพื้นมาแทบจะเรียกได้ว่าหลับตาทำก็ ชื่อมันก็บอกอยู่แล้วครับว่า ออนบีม มันก็แปลอยู่แล้วว่าวางอยู่บนคาน คือมีการถ่ายน้ำหนักจากพื้นไปสู่คาน โดยอาจแบ่งวิธีการถ่ายน้ำหนักของพื้นได้สองแบบ คือ พื้นทางเดียว กับพื้นสองทาง ทีนี้ถามว่าแล้วเราจะรู้ได้อย่างไรว่าป็นพื้นทางเดียวหรือพื้น สองทาง ตอบคือ วิธีการตรวจสอบ ถ้าเอาความยาวของพื้นด้านสั้นไปหาร ความยาวของพื้นด้านยาว แล้วได้ค่ามากกว่า 0.5 แล้วแสดงว่า เป็นพื้นสองทาง
น้ำหนักของพื้นและน้ำหนักที่อยู่บนพื้นจะถ่ายไปยังคานตามลูกศรชี้คือในกรณีของพื้นสองทาง น้ำหนักของพื้นในพื้นที่สีน้ำเงินจะถูกไปยังคานสีน้ำเงิน พื้นสีเขียวจะถูกถ่ายไปยังคานสีเขียว ส่วนพื้นสองทางการถ่ายน้ำหนักจะแบ่งครึ่งกันไปยังคานแต่ละฝั่งเท่าๆกันครับ
ข้อดีของพื้นออนบีมคือ ข้อแรก พื้นจะไม่ทรุดเหมือนพื้นออนกราวน์ครับเพราะการถ่ายน้ำหนักของพื้นจะไปอยู่บนคานและคานจะถ่ายน้ำหนักไปยังเสาอีกที แต่พื้นออนกราวน์นั้น อยู่ในสมมุติฐานว่าน้ำหนักทั้งหมด ถ่ายไปยังดินโดยตรงไม่ได้วางบนคาน
ข้อดีอีกข้อหนึ่งของพื้นออนบีม คือ ในกรณีที่ใช้เป็นพื้นชั้น 2 จะไม่มีปัญหารั่วซึมของน้ำครับ เห็นได้ว่า แบบบ้านทั่วๆไปที่เป็นพื้นสำเร็จรูปวาง วิศวกรจะหลีกเลี่ยงการวางพื้นสำเร็จบนพื้นห้องน้ำ และพื้นระเบียงเพื่อป้องกันปัญหาการรั้วซึมของน้ำ แต่ขอย้ำไว้หน่อยนะครับ คุณสมบัติพื้นฐานของคอนกรีตเป็นวัสดุที่ไม่สามารถป้องกันการรั่วซึมของน้ำได้ครับ ดังนั้น การป้องกันการรั่วซึมจะสามารถกันได้ระดับหนึ่งเท่านั้น ไม่ร้อยเปอร์เซ็นต์
สำหรับข้อควรรู้อีกข้อหนึ่งสำหรับพื้นคอนกรีตออนบีมอีกเรื่องหนึ่งคือ ระยะเวลาการถอดค้ำยันของพื้นครับ เพราะว่าการที่คอนกรีตจะรับกำลังได้เต็ม 100 % นั้นคือ ระยะเวลา 28 วัน ดังนั้นเวลาการที่จะสามารถถอดค้ำยันได้อย่างน้อยๆคือ 14 วันครับ เพราะเป็นระยะเวลาที่คอนกรีตพื้นสามารถรับกำลังได้แล้วเกิน 70% แต่ก็ต้องค้ำยันด้วยเสาไม้ไว้เป็นช่วงๆคือ ทำเป็นไม้ป็อบค้ำไว้ จนกว่าจะครบ 28 วันคอนกรีตจึงจะสามารถรับน้ำหนักไว้เต็มที่ ดังนั้น ในการเลือกที่จะใช้คอนกรีตออนบีม เรื่องที่ควรพิจารณาคือ แผนการก่อสร้างครับ คือสมมุติว่าพื้นที่เทคอนกรีตออนบีมไว้นั้นเป้นพื้นที่ไม่ได้อยู่ชั้นล่าง อาจอยู่ชั้นสอง ชั้นสาม จำเป็นต้องรอเวลาถึง 14 วันหลังเทคอนกรีตจึงจะสามารถถอดแบบหล่อคอนกรีตด้านล่างได้ ดังนั้นในช่วงเวลาการรอ 14 วันช่างจะไม่สามารถทำงานก่ออิฐหรืองานอื่นๆได้เลย ทำให้ผู้รับเหมาส่วนใหญ่ จึงอยากหลีกเลี่ยงพื้นออนบีม ไปใช้พื้นสำเร็จกัน อีกอย่างคือเรื่องต้นทุนของการวางพื้นสำเร็จ ก็อาจถูกกว่าเมื่อเทียบกับ พื้นหล่อกับที่ ในเรื่องของไม้แบบ และเรื่องของ ระยะเวลาการก่อสร้างครับ
ต่อเรื่องพื้น ตอนที่2
คราวที่แล้วผมเล่าเรื่องพื้น ออนบีมไปแล้ว ก็จะต่อด้วยพื้นออนกราวน์นะครับ
1.2 พื้นคอนกรีตออนกราวน์ การที่จะเลือกใช้พื้นคอนกรีตออนกราวน์นี้ จะใช้ในกรณีเป็นพื้นชั้นล่างเท่านั้น เพราะชื่อมันบอกว่าออนกราวน์ มันก็ต้องอยู่ข้างล่างจริงมั๊ย
โดยทั่วไปการที่เลือกใช้เป็นพื้นออนก ราวน์ เหตุผลคือ ประหยัดครับ เพราะการถ่ายน้ำหนักของพื้นออนกราวน์ที่ว่าเป็นการถ่ายน้ำหนักไปยังดินโดย ตรง สามารถลดน้ำหนักที่กระทำไปยังคานและเสาได้ ทำให้สามารถลดขนาดของคาน ขนาดของเสาลงไปได้ และไหนจะตัวพื้นเองที่เสริมเหล็กน้อย ความหนาก็ไม่มาก
ดังนั้นพื้นออนกราวน์ที่อยู่ได้ คือ การบดอัดของดินที่อยู่ใต้พื้นเป็นเรื่องที่สำคัญที่สุดครับ (สำคัญกว่าตัวพื้นเองด้วยซ้ำ)เพราะถ้าหากดินหรือทรายที่อยู่ใต้พื้นคอนกรีต ออนกราวน์นั้นทรุด คอนกรีตก็จะเกิดการแตกร้าวได้อย่างไม่ต้องสงสัย อีกเรื่องที่อยากจะบอกคือ เรื่องเหล็กเสริมในพื้นออนกราวน์นั้นจะเป็นเพียงแค่ เหล็กเสริมกันร้าวเนื่องจากอุณหภูมิเท่านั้น ไม่ได้เป็นเหล็กเสริมที่จะออกแบบไว้สำหรับกำลังโดยตรง ดังนั้น เหล็กเสริมที่จะใช้อาจเป็นเพียงเหล็ก 6 มิล วางเป็นตะแกรง 25 เซนติเมตร ,20 เซนติเมตร หรือเป็นเหล็ก wire mesh 4 มิล หรืออาจจะเป็นเพียงแค่ไม้ไผ่ผ่าซีกก็ได้ ข้อควรระวังอีกเรื่องของพื้นคอนกรีตออนกราวน์ที่ควรรู้คือเรื่องรอยต่อ ระหว่างพื้นกับคานครับ ควรที่จะต้องเป็นรอยต่อที่แยกกันอย่างสิ้นเชิงในแง่ของโครงสร้างครับ ดูรูป
เพราะว่าถ้าเราทำการออกแบบพื้นให้เป็นพื้นคอนกรีตออนกราวน์แล้ว แต่ตัวพื้นยังวางอยู่บนคานตามรูปที่สอง พื้นที่ว่าจะกลายเป็นพื้นที่ถ่ายน้ำหนักของตัวพื้นเองลงไปยังคานที่อยู่ด้าน ใต้ทำให้พฤติกรรมของโครงสร้างผิดๆปจากที่ได้ออกแบบคำนวณไว้กลายเป็นพื้นออ นบีมทันที ภายหลังปัญหาก็จะตามมาว่าพื้นนั้นไม่สามารถรับน้ำหนักได้เนื่องจากมีคานยัน อยู่ด้านใต้ แต่ตัวพื้นเองไม่ได้ออกแบบเสริมเหล็กไว้เพียงพอที่จะรับน้ำหนัก มีเหล็กเป็นเพียงเสริมกันร้าวเนื่องจากอุณหภูมิเท่านั้น และปัญหาอีกเรื่องนึงคือ ถ้าโครงสร้าง ทั้งคาน เสาตอม่อ และฐานรากไม่ได้ออกแบบเผื่อน้ำหนัก สำหรับพื้นออนกราวน์ไว้ มันอาจมีน้ำหนักมากไปกว่าที่ควรเป็นครับ เพราะการถ่ายน้ำหนักผิดไปจากที่วิศวกรคำนวณไว้คือดันมีคานไปรับน้ำหนักพื้น ครับ
ต่อตอนที่ 3 นะครับ
1.3. พื้นไร้คาน (Flat Slab)
พื้นชนิดนี้ก็คือ พื้นคอนกรีตหล่อในที่เหมือนพื้นออนบีมนั่นเอง แต่เป็นการออกแบบคนละระบบกัน เพียงแต่ว่าพื้นไร้คานเป็นพื้นที่ทำการออกแบบโดยไม่ได้มีการถ่ายน้ำหนักไปยังคาน (ชื่อมันก็บอกอยู่แล้วว่าพื้นไร้คาน มันจะมีคานได้ไง 55)
ทีนี้หลายคนคงสงสัยว่า เอ๊ะ พื้นไร้คานแล้วมันจะอยู่ได้มั๊ย แข็งแรงมั๊ย ตอบคืออยู่ได้ครับ และพื้นแบบนี้อาคารขนาดใหญ่นิยมทำมากกว่าพื้นออนบีมซะด้วยซ้ำ คำถามต่อมาคือ
“อ้าวถ้างั้นบ้านทั่วๆไปทำไมถึงไม่นิยมใช้ล่ะ เห็นไปที่ไหนก็คานตรึม ถ้าไม่มีคานได้ แล้วจะสร้างคานไปทำไม”
ตอบคือ ผมว่ามันอยู่ที่ความคล่องตัวของผู้ออกแบบมากกว่าครับ เช่นอาคารขนาดเล็กพวกบ้าน, สำนักงาน ลักษณะรูปแบบการวางผังของอาคารจะไม่เป็นกริดๆเป็นตารางๆ การออกแบบพื้นให้เป็นระบบพื้นออนบีมจะสามารถทำการถ่ายน้ำหนักได้ง่ายกว่าและทำให้โครงสร้างโดยรวมประหยัดกว่า การออกแบบพื้นเป็นพื้นระบบไร้คานครับ
เพราะสมมุติฐานของการออกแบบพื้นไร้คานคือ “แผ่นพื้นที่เสริมเหล็กสองทางหรือมากกกว่า และถือเสมือนว่าเป็นแผ่นพื้นเดียวทำการถ่ายน้ำหนักไปยังหมวกหัวเสา หรือ แป้นหัวเสา และทำการถ่ายน้ำหนักไปยังเสาอีกที” ทำให้ความหนาของแผ่นพื้นไร้คานในบางช่วงต้องหนามาก และไหนยังเรื่อง ระบบการก่อสร้างที่ไม่ชำนาญ, การทำแป้นหัวเสา, การทำหมวกหัวเสา(ดูรูป)
ต่างกันกับการออกแบบโครงสร้างให้เป็นระบบเสา,คาน คือ พื้นบางช่วงจะเป็นพื้นทางเดียว, พื้นสองทาง, พื้นยื่น อาจเสริมเหล็กไม่เท่ากัน ทำให้ต้นทุนในการก่อสร้างถูกกว่า และผู้รับเหมาคนไทย, ช่างไทย ทำพื้นออนบีมชำนาญมาก (อาจตีลังกาทำได้) บางท่านอาจทำโดยไม่ต้องดูแบบแค่นึกภาพเอาก็ทำได้
แต่ข้อดีของพื้นไร้คานก็มีเหมือนกันครับ คือ อย่างแรกคือ เมื่อมันไม่มีคาน มันก็สามารถเพิ่มความสูงของระดับชั้นต่อชั้นได้(Floor to Floor height) (การออกแบบของอาคารเรื่องความสูงของพื้นถึงฝ้าบางโครงการมีความจำเป็นมาก เช่นพวกอาคารที่มีความต้องการจำนวนชั้นมากๆ แต่ถูกควบคุมโดยกฎหมาย ห้ามความสูงเกินเท่านั้นเท่านี้ ทำให้ระดับความสูงของชั้นแต่ละชั้นจำเป็นมาก) ที่เพิ่มได้ก็เพราะมันไม่มีคานนั่นเอง
อีกเรื่องคือลักษณะของอาคารที่เป็นกริดๆ ตารางๆ เท่ากัน ซ้ำๆกันหลายชั้น การออกแบบให้เป็นพื้นไร้คานอาจสามารถทำให้ลดต้นทุนในการก่อสร้างได้ อย่างน้อยคือเรื่องระยะเวลาการก่อสร้าง โดยเฉพาะผู้รับเหมาหรือช่างที่ชำนาญ สามารถทำได้เร็วมาก ส่วนเรื่องปริมาณวัสดุเช่นจำนวนคอนกรีตกับเหล็กเสริม ผมว่าขึ้นอยู่กับการออกแบครับว่าจะเป็นยังไง ถ้าสำหรับตัวผมที่เคยทำ ผมว่ามันขึ้นอยู่กับลักษณะอาคารมากกว่า บางอาคารก็ประหยัดได้ บางอาคารก็ไม่ครับ
ที่มา:
http://my-construction-knowledge.blogspot.com/2009/03/1_25.htmlhttp://my-construction-knowledge.blogspot.com/2009/03/2_25.htmlhttp://my-construction-knowledge.blogspot.com/2009/03/3-flat-slab.html 
