25 ส.ค. 2020 เวลา 05:15 • การศึกษา
เชื่อหรือไม่
สร้างสะพานทุกวันนี้
ใช้เพียง F = 0 (กฏข้อที่ 1) ของนิวตัน
Topics
1. การก่อสร้างสะพานในอดีต และข้อจำกัด
2. วิธีการก่อสร้างในปัจจุบัน โดยใช้ F = 0 (กฏข้อที่ 1) ของนิวตัน
3. เทคโนโลยีการก่อสร้างในปัจจุบัน
1. สะพานมีหน้าที่หลักคือใช้ข้าม ข้ามแม่น้ำ ข้าม 4 แยก ข้ามเขตที่อยู่อาศัย ดังนั้นการมีสะพานคือลดความแออัดในพื้นที่นั้นๆ ซึ่งการก่อสร้างสะพานในอดีตนั้นใช้หลักการการค้ำยันเป็นหลัก (ภาพประกอบที่ 2 กล่องข้อความ)
ภาพประกอบที่ 2 หลักการสร้างแบบค้ำยัน
หลักการค้ำยันนั้นแนวคิดง่ายมาก คือ (ภาพประกอบที่ 3 ใต้กล่องข้อความ)
1.ตั้งเสา หรือ ตอม่อ
2.นำนั่งร้านไปวาง
3.เทคอนกรีตด้านบน
4.รอให้คอนกรีตแห้ง
5.จากนั้นค่อยนำนั่งร้านออก เป็นอันเสร็จสิ้นกระบวนการสร้างสะพานแบบดั่งเดิม
ภาพประกอบที่ 3-1 ตั้งเสาตอม่อ
ภาพประกอบที่ 3-2 ค้ำยันและเทคอนกรีต
ข้อจำกัดวิธีการก่อสร้างแบบนี้ สังเกตุได้ว่าจำเป็นต้องใช้นั่งร้านวางไว้ เพื่อมีหน้าที่คำยันจนกว่าคอนกรีตจะแห้งซึ้งผลกระทบคือ พื้นที่วางนั่งร้านนั้นจะถูกปิดไว้ (stuck) ไม่สามารถใช้งานใดๆได้เลยซึ้งกว่าคอนกรีตจะแห้งสนิท ก็ต้องใช้เวลาถึง 28 วัน เลย
ผลกระทบหลักจากการก่อสร้างแบบนี้คือ การจราจรบริเวณใต้สะพานนั้นๆ จะหายไป และจะทดแทนด้วยการจัดการแทน
2. จึงมีการพัฒนาเป็นการก่อสร้างสะพานแบบใหม่ ที่นิยมใช้กันมากในยุค 10 ปีมานี้คือ วิธี Balanced Cantilever Method โดยถ้าแปลเป็นภาษาพูดง่ายๆคือ การใช้หลักการ F = 0 (กฏข้อที่ 1) ของนิวตันหรือความสมดุล ( Balanced) (ภาพประกอบที่ 4 กล่องข้อความ)
ภาพประกอบที่ 4 วิธี Balanced Cantilever พัฒนามาจาก F=0 (กฎข้อที่ 1)ของนิวตัน
หลักการ Balanced Cantilevr (ภาพประกอบที่ 5 ใต้ข้อความ)
1.ตั้งเสา หรือ ตอม่อ
2.จากนั้นนำตัวต่อไปต่อ โดยต้องต่อที่ละคู่
3. ต่อที่ละคู่เรื่อยๆจนชิ้นส่วนมาบรรจบกัน
ภาพประกอบที่ 5-1
ภาพประกอบที่ 5-2 ค่อยๆขยายตัวต่อทีละคู่ เพื่อสมดุล
ภาพประกอบที่ 5-3 ต่อจนบรรจบกัน
วิธีนี้ถูกแก้ปัญหาวิธีเก่าได้อย่างสิ้นเชิง คือ พื้นที่ด้านล่างยังเป็นใช้งานได้ปกติเพราะการก่อสร้างอยู่บริเวณด้านบนภาพประกอบที่ 4ใต้คอมเมนท์)และใช้หลักการ F = 0 (กฏข้อที่ 1) ของนิวตัน จากการที่ต่อชิ้นส่วนทีละคู่ เพื่อให้ โมเมนต์ด้านซ้าย = โมเมนต์ด้านขวาจนเกิดสภาวะสมดุล ( Balanced) ตามชื่อ Balanced Cantilve Method (ภาพประกอบที่ 6ใต้ข้อความ)
ภาพประกอบที่ 6-1 Moment ซ้าย = Moment ขวา
วิธีนี้จำเป็นต้องใช้นั่งร้านขนาดใหญ่ติดตั้งไว้ด้านบน และใช้ลวดอัดแรงดึงให้ชิ้นส่วนแต่ละคู่เข้าด้วยกันจนกลาเป็นสะพานที่สมบูรณ์แบบ10 ปี มานี้เราใช้วิธีนี้กันบ่อยมากเนื่องจากใช้เวลาน้อย และไม่ปิดเส้นทางจราจร (ภาพประกอบที่ 7 ใต้ข้อความ)
ภาพประกอบที่ 7-1 นั่งร้านขนาดใหญ่
ภาพประกอบที่ 7-2 ลวดอัดแรงที่มีหน้าที่เชื่อมตัวต่อเข้าด้วยกัน
3. เทคโนโลยีการก่อสร้างในยุคนี้ก้าวกระโดดสูงมากจากยุค 90 มีผลวิจัยว่า ตั้งแต่ปี 2010 เป็นต้นมา มีอัตราการก่อสร้างและเทคโนโลยีเพิ่มขึ้น 66.23 % โดยตัวเลขดังกล่าวมีปัจจัยหลักๆ 2 ตัวที่เป็นตัวเร่งคือเศรษฐกิจ และ เทคโนโลยี โดยมีงานวิจัยเป็นตัวขับเคลื่อนงานต่างๆ
ทั้งนี้ EIC ได้เผยถึง Construction Technology หรือเทคโนโลยีด้านการก่อสร้าง ที่จะเข้ามาพลิกโฉมอุตสาหกรรมก่อสร้าง และเป็นความหวังใหม่ให้แก่ผู้ประกอบการไทยให้สามารถเตรียมพร้อมรับมือและแก้ไขปัญหาที่จะเข้ามาของอุตสาหกรรมก่อสร้างได้
โดยสามารถแบ่งเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่
กลุ่มที่ 1 Software platform เช่น Building Information Modeling (BIM)
ป็นเทคโนโลยีที่ถูกพัฒนาขึ้นสำหรับวงการก่อสร้าง ในการสร้างแบบจำลองข้อมูลอาคารในรูปแบบ 3 มิติ ด้วยระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อให้เห็นโครสร้าง
จริงจุดประสงค์เพื่อเพิ่มความชัดเจนในงาน
(ภาพประกอบที่ 8ข้อความ)
ภาพประกอบที่ 8 BIM
กลุ่มที่ 2 Equipment and system เช่น Prefabricated Building Components (Prefabs)
วิธีการก่อสร้างบ้านหรืออาคารโดยผลิตชิ้นส่วนแต่ละชิ้นให้สำเร็จในโรงงานหรือในพื้นที่ก่อสร้าง เช่น ผนังสำเร็จรูป เสาสำเร็จรูป (ภาพประกอบที่ 9 ใต้คอมเมนท์)
ภาพประกอบที่ 9
กลุ่มที่ 3 User Interface เช่น Virtual Reality (VR) หุ่นยนต์ที่ใช้ในการก่อสร้าง กำลังได้รับความนิยมในสหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย และอังกฤษ โดยหุ่นยนต์ที่ใช้ในการก่อสร้างที่น่าจับตามองคือหุ่นยนต์ผูกลวดเหล็กที่ใช้ในงานฐานราก ช่วยให้สามารถก่อสร้างได้เร็วขึ้นถึง 10 เท่า ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนแรงงานได้ถึง 50% และหุ่นยนต์เรียงอิฐ เนื่องจากช่วยให้สามารถก่อสร้างได้เร็วขึ้นถึง 5 เท่า ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนแรงงานได้ถึง 30% (ภาพประกอบที่ 10 ใต้คอมเมนท์)
ภาพประกอบที่ 10
ตัวอย่างงานก่อสร้างที่ใช้เทคโนโลยีมาประยุกต์ใช้ ได้แก่
BSB บริษัทรับเหมาก่อสร้างชื่อดังในประเทศจีน ก่อสร้างอาคารระฟ้า จำนวน 57 ชั้นได้เสร็จสิ้น ภายในเวลา 19 วัน หรือเฉลี่ยสูงสุด 3 ชั้นต่อวัน
โดย บริษัท BSB ได้ใช้เทคโนโลยีในด้าน Prefabricated Building Components (Prefabs) และ Construction Robotics มาประยุกต์ใช้ในงานก่อสร้างชิ้นนี้ด้วย โดยอาศียวัสดุก่อสร้างสำเร็จรูปแบบทำเส็รจเป็นชั้นจากโรงงาน และนำมาติดตั้ง ซึ่งเป็นสถิติที่สร้างเร็ซที่สุดจนมาถึงปัจจุบัน
(ภาพประกอบที่ 11 ใต้คอมเมนท์)
ภาพประกอบที่ 11
อ้างอิงข้อมูลจาก
สำนักวิจัยมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ
เกม Test from Home
เป็นโครงการที่ออกข้อสอบวิชาคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ ผ่านทาง Facebook(FB) และ Instagram (IG) ในทุกๆวันเป็นเวลา 1 เดือน
โดยจะใช้การเก็บคะแนนในแต่ละวันเพื่อหาผู้ชนะในแต่ละเดือนในการแจกของรางวัล
#สมัครได้แล้ววันนี้
#ทักinboxได้เลย
ลิ้งค์นี้ได้เลย
โฆษณา