STEEL CONSTRUCTIONTODAY & TOMORROW(ฉบับที่ 32 – เดือน มีนาคม 2011)งานเผยแพร่ ร่วมกันของ สมาพันธ์ เหล็กและเหล็กกล้ าแห่ งประเทศญี่ปุ่น
และสมาคมโครงสร้ างเหล็กแห่ งประเทศญี่ปุ่น
ฉบับภาษาไทย
หนังสือ Steel Construction Today & Tomorrow ฉบับภาษา
อังกฤษได้ รับการตีพมิ พ์ปีละสามครัง้ และเผยแพร่ ไปทั่วโลกให้ แก่ผู้ บริ หารและอง ค์ ก รอุ ต สาหกรรมที่ เกี่ ย วข้ อ งหรื อสนใจ
วัตถุประสงค์หลักของการเผยแพร่ คือ การนาเสนอมาตรฐานและข้ อ กาหนดที่ เกี่ ยวเนื่ องกับงานโครงสร้ างเหล็ก ยกตัวอย่างเช่น
โครงการก่อ สร้ างในรูปแบบใหม่ ๆ เทคโนโลยี ขนสูั ้ ง สาหรับการก่อ สร้ างและการเลื อ กใช้ วัส ดุ รวมไปถึง ข่า วสารในแวดวงงาน
ก่อสร้ างอาคารและงานวิศวกรรมโยธา
เพื่อให้ ผ้ อู ่านชาวไทยเข้ าใจบทความในนิตยสารฉบับนี ้ได้ ง่ายขึ ้น เราจึงได้ จัดทาฉบับภาษาไทยที่ มีเฉพาะส่วนของตัวหนังสือ
แนบเอาไว้ กับ ฉบับ ภาษาอัง กฤษ ส่วนภาพถ่ าย ภาพตัว อย่ า งประกอบและตาราง จะถู ก น ามาแสดงไว้ ใ นฉบับ ภาษาไทย
เฉพาะที่เป็ นชื่อหรื อคาบรรยาย เพราะฉะนันในการอ่
้านควรอ้ างอิง
ถึงเนือ้ หาของหนังสือฉบับภาษาอังกฤษควบคู่กันไป นอกจากนี ้เมื่ อ ต้ อ งการข้ อ ความหรื อ ค าศัพ ท์ ท างเทคนิ ค ที่ ถู ก ต้ อ ง หรื อต้ องการรายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติม กรุ ณาอ้ างอิงถึงหนังสือ
ฉบับภาษาอังกฤษ ด้ วยเช่นกัน

ฉบับที่ 32 – เดือนมีนาคม 2011 : สารบัญ
หัวข้ อพิเศษ : งานโครงสร้ างเหล็กกับสังคมชาวญี่ปนุ่JSSC President Prizes 2010การพัฒนาและการนาวิธีการรื อ้ ถอนอาคารแบบใหม่มาใช้ “ วิธีJack-Down “ สาหรับอาคารสูง
1โครงสร้ างแผ่นพื ้นไร้ คาน (Flat Plate) ที่รองรับโดยการใช้ เสาเหล็กกลม และ แป้นเหล็กหัวเสา (Capital)2เหล็กกาลังสูงสาหรับงานสะพาน
3รันเวย์ D สนามบินนานาชาติ ฮาเนดะ
4รางวัลวิทยานิพนธ์ 2010พฤติกรรมการรับแรงเฉือนจากแรงดัดของคานช่วงสันก่้ อนเกิดการ
ครากแบบแรงเฉือน
5ผลการทดลองเรื่ องแรงยกตัวจากแรงสัน่ สะเทือนของแผ่นดินไหว
ในโครงสร้ างอาคารชันเดี้ ยวที่มีลกั ษณะไม่สมมาตร
5การซ่อมแซมรอยเชื่อมของเหล็กเสริ มกาลังแนวตังโดยการเจาะรู
้ชนิดครึ่งวงกลม
6การวิเคราะห์ พฤติกรรมของรอยแตกจากความล้ าตามความลึก
ของวัสดุสาหรับโครงสร้ างใน 3 มิติ โดยใช้ โปรแกรม XFEM 6โครงสร้างเหล็กแบบประกอบและรางรถไฟ
สะพานโครงสร้ างแบบประกอบเหล็ก-คอนกรี ต
7โครงสร้ างอาคารสถานีฮิวกาชิ
11โครงสร้ างอาคารสถานีโคชิ
13การรับมอบรางวัล Anton Tedesko Medalการรับมอบรางวัล Anton Tedesko Medal
17thการประชุมงานเหล็กโครงสร้ างแห่งแปซิฟิก ครัง้ ที่ 917การประชุมและสัมมนา JSSC
18
สาส์นถึงผู้อ่าน
ปกหลัง

1

(หน้ า 1 )การพัฒนาและการนาวิธีการรื อ้ ถอนอาคารแบบใหม่ มาใช้
“วิธี Jack-Down” สาหรับอาคารสูง
รางวัลชนะเลิศ : บริษัท คาจิมา

ทั่วไปประมาณ 5 – 10 % แต่ระยะเวลาในการทางานรื อ้ ถอนจะ
ลดลงประมาณ 15 % ด้ วยวิธีการรื อ้ ถอนแบบใหม่นี ้ งานรื อ้ ถอนจะกิน เวลาสัน้ ลง ท าให้ อ าคารที่ จ ะก่ อ สร้ างใหม่นีส้ ามารถเริ่ มก่อสร้ างได้ เร็ วขึ ้น ดังนัน้ จึงทาให้ ได้ เปรี ยบทางด้ านเศรษฐศาสตร์
สาหรับทังกระบวนการรื
้อ้ ถอนจนถึงงานก่อสร้ างอาคาร
ถึงแม้ อาคารที่จะทาการรื อ้ ถอนเป็ นอาคารเหล็ก สูงเพียง 20ชัน้ แต่ก็ได้ มีการศึกษาอย่างละเอี ยดเพื่อปรั บปรุ งประสิทธิภาพ
ของการทางานและลดราคาค่ารื อ้ ถอน โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อที่จะ
เพิม่ ขีดความสามารถในการรื อ้ ถอนโดยวิธี “jack-down” สาหรับ
อาคารที่สงู กว่าในอนาคต

การรื อ้ ถอนอาคารสูง นั น้ ในขัน้ ตอนการท างานปกติ จ ะเริ่มต้ นจากการรื อ้ ถอนโครงสร้ างชันบน
้แล้ วจึงทางานรื อ้ ถอนไล่
ลงมายังชันล่้ าง สาหรับวิธีการรื อ้ ถอนอาคารที่ได้ มีการพัฒนาขึ ้นมาใหม่ “วิธี jack-down” จะมีการติดตังแม่้ แรงภายใต้ เสาชัน้ ที่ 1และการรื อ้ ถอนอาคารเริ่ มจากชันล่้ างสุด แล้ วทางานรื อ้ ถอนขึน้
ไปยังชัน้ บน โดยที่ เสาของแต่ละชันจะถู
้กตัด ออกก่อน และมีการ
ทยอยทาการตัดพื ้นแต่ละชันออกมา
้เพื่อให้ เกิดความปลอดภัย
จากการสัน่ สะเทื อ นระหว่างการรื อ้ ถอนอาคาร อี กทัง้ จะทาการ
ติดตังโครงสร้
้างคอนกรี ตเสริมเหล็กในส่วนกาแพงส่วนแกน “corewall” และโครงสร้ างเหล็กแบบโครงข้ อแข็งกระจายน ้าหนัก “loadtransfer frame” ขึ ้นมาใหม่ภายในอาคาร
วิธีการรื อ้ ถอนอาคารแบบใหม่นี ้ได้ มีการนามาใช้ ในการรื อ้ ถอนอาคารสานักงานสูง 20 ชัน้ หลังหนึ่ง ผลที่ได้ สามารถยื นยันถึงข้ อดีในการนาวิธีการนี ้มาใช้ งานได้ ดงั ต่อไปนี ้ พื ้นที่ของอาคารที่ทาการรื อ้ ถอนจะถูกหุ้มด้ วยผนัง
ชั่วคราวอยู่ตลอดเวลา ทาให้ เกิดมลภาวะของเสียง
และฝุ่ นที่น้อย การรื อ้ ถอนเกิด ขึ ้นที่ พื ้นชัน้ ล่า งเท่ านัน้ ซึ่ งช่ วยลดปั ญหากับพื ้นที่ข้างเคียง ขยะและเศษสิ่งของที่เหลือจากการรื อ้ ถอนสามารถ
ขนย้ ายและแยกได้ โดยง่ายเพื่อ นามาใช้ หมุนเวียน
ใหม่ให้ เกิดประโยชน์ได้ อัต ราการน าวัส ดุม าใช้ หมุน เวี ย นใหม่เ พิ่ม ขึน้ เป็ น
93 % เทียบกับ 55 % เมื่อรื อ้ ถอนอาคารโดยใช้ วิธีทัว่ ไป

รูปถ่ายที่ 1 การรื อ้ ถอนอาคารสานักงานสูง 20 ชัน้รูปที่ 1 การเปรี ยบเทียบวิธีการรื อ้ ถอนอาคารสาหรับวิธีทั่วไปและ
วิธีการรื อ้ ถอนแบบใหม่
รูปที่ 2 กาแพงส่วนแกน (core wall) และ โครงข้ อ แข็งกระจายน ้าหนัก (load transfer frame)▄ ▄ ▄ ▄ ▄(หน้ า 2 )โครงสร้ างแผ่ นพืน้ ไร้ คาน (Flat Plate) ที่รองรั บโดยการใช้
เสาเหล็กกลม และ แป้นเหล็กหัวเสา (Capital)รางวัลชนะเลิศ : บริษัท ทาเคนากะ และ บริษัท นิปปอน สตีลโดยทัว่ ไป ผู้ออกแบบอาคารและเจ้ าของงานมักจะไม่ชอบเสา
ขนาดใหญ่นา้ หนักมากๆ หรื อโครงสร้ างใดๆ ที่มีส่วนที่ยื่นออกมาข้ างใต้ พื ้นโครงสร้ าง ดังนัน้ บริ ษัท ทาเกนากะ และนิปปอนสตีล
จึงได้ ร่วมกันเสนอวิธีการก่อสร้ างโครงข้ อแข็งรับนา้ หนักแบบใหม่ :โครงข้ อแข็งแบบแผ่นพื ้นไร้ คาน ซึ่งใช้ เหล็กกลมเป็ นโครงสร้ างเสา
เพื่อที่จะลดขนาดเส้ นผ่านศูนย์กลางของเสาให้ น้อยที่ สดุ และแป้น
เหล็กหัวเสาซึ่งฝั งตัวอยู่ในพื ้นโครงสร้ าง (รูปที่ 1)วิธีการทาโครงข้ อแข็งรับนา้ หนักแบบใหม่นีถ้ ือว่าเป็ นวิธีการ
ใหม่เพื่อเพิม่ พื ้นที่วา่ งภายในอาคาร ทาให้ อาคารมีความโปร่ งมากขึน้ วิธี ก ารนี ไ้ ด้ มี ก ารน ามาใช้ อ ย่ า งแพร่ ห ลาย อย่ า งน้ อ ย 40
ตัว อย่ า งในการก่ อ สร้ างอาคารขนาดและชนิ ด ที่ แ ตกต่ า งกั น(รูปภาพที่ 1)ในการพัฒ นาระบบโครงสร้ างแบบใหม่ นี ้ จ าเป็ นจะต้ อ งน าเทคโนโลยี 3 ชนิดที่จาเป็ นในการก่อสร้ างโครงสร้ างประเภทนีม้ าใช้ ดงั นี ้ อัตราการนาวัสดุมาใช้ หมุนเวียนใหม่เมื่อ รวมส่วน
ของโครงสร้ างอาคารเท่ากับ 99 % สามารถควบคุม เรื่ อ งความปลอดภัย ส าหรั บ การทางานในที่สงู และจากวัสดุตกหล่นได้ ดีขึ ้น เวลาและแรงงานที่จะต้ องใช้ สาหรับการขนย้ ายวัสดุที่ รื อ้ ถอนออกโดยการใช้ ทาวเวอร์ เครน (tower
crane) จะลดลง ซึ่งเป็ นการเพิ่มประสิทธิภ าพในการทางาน
ราคาค่ารื อ้ ถอนสาหรั บวิธีการรื อ้ ถอนแบบใหม่นี ้ สูงกว่าวิธี
2เสาเหล็กกลมที่ขนาดเล็กมาก
เสาที่มีขนาดเล็กที่ สดุ ในการนาไปใช้ งานคือเหล็กกลม(Steelbar) เพื่อที่จะใช้ เสาเหล็กกลมเหล่านี ้ได้ อย่างสะดวกและถูกต้ อ งบ.นิปปอลสตีลได้ นาวัสดุที่มีการรับรองเมื่อ เดือนมกราคม 2006สาหรับเหล็กเส้ นกลมที่มีขนาดเส้ นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ เพื่อเป็ นโครงสร้ างอาคารมาใช้ ซึ่ ง น่ า จะมี ก ารแก้ ไ ขในกฎหมาย
มาตรฐานให้ แน่นหนายิ่งขึ ้นสาหรั บอาคารของญี่ ปนหลัุ่ งจากปี
2006

รู ปภาพที่ 1 ตัว อย่า งของการนาไปใช้ ในอาคารที่ มี ขนาดและ
ประเภทการใช้ ที่แตกต่างกัน
รูปภาพที่ 2 ตัวอย่างของแป้นหัวเสา (เชื่อมต่อหน้ างาน)▄ ▄ ▄ ▄ ▄(หน้ า 3)การพัฒนาและการน ามาใช้ ในงานก่ อ สร้ า งสาหรั บ เหล็ กประเภท BHS: (High Performance Steel) สาหรั บโครงสร้ างสะพานการเชื่อมต่ อเสาเหล็กกลมหน้ า งานที่จุดต่ อ ระหว่ างเสากั บเสาในการนาโครงสร้ างนี ้มาใช้ สาหรับการก่อสร้ างโครงข้ อแข็งสูง
หลาย ๆ ชัน้ งานสาคัญที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ ก็คือการเชื่อมต่อ
ที่หน้ างานของจุดต่อระหว่างเสากับเสา
สาหรั บจุด เชื่ อ มต่อ นัน้ เนื่ อ งจากวัสดุผิวหน้ าโครงสร้ างที่
นามาใช้ ไม่ได้ มีการป้องกันไฟ การเชื่อมต่อจะต้ องอยู่ในตาแหน่ง
ระดับ ภายในแผ่น พื น้ โครงสร้ างเพื่ อ ที่ จ ะไม่ใ ห้ จุด ดัง กล่า วอยู่
ภายนอกส่วนปกคลุม
สาหรับวิธีการเชื่อมต่อนัน้ มีอยู่หลายวิธีการ เช่นรอยต่อโดย
การเชื่อมแบบหลอมลึกบางส่วน (partial penetration weld) การเชื่อมต่อแบบรับแรงแบกทานที่รองรับทรงกลมและไม่มีการเชื่อ ม(weld-free spherical-support bearing) และการใช้ สลักเกลียว
กาลังสูงเชื่อมต่อกับแผ่นปี ก (รูปที่ 2)เหล็กประเภท BHS (Bridge High-Performance Steel) เป็ นวัสดุที่มีคุณสมบัติทางด้ านกาลัง ความเหนี ยว ความสามารถใน
การเชื่ อ ม ความง่ า ยในการท างาน ความต้ านทานต่ อสภาพแวดล้ อม และคุณสมบัติอื่น ๆ ที่เหมาะสมในการใช้ งานกับ
โครงสร้ างสะพาน เหล็ก BHS นี ไ้ ด้ มีการปรับปรุ งคุณ สมบัติให้
เหนื อ กว่า เหล็ก โครงสร้ างทั่ว ไป ซึ่ ง คุณ สมบัติเ หล่า นี ไ้ ด้ มี ก ารปรั บปรุงจนถึงระดับที่เหมาะสมสาหรับการใช้ งานกับโครงสร้ างสะพานความล า้ หน้ าในระบบเทคโนโลยี ก ารควบคุม อุ ณ หภู มิ คุณ สมบัติท างกล (thermo-mechanical control process,
TMCP) ท าให้ ส ามารถควบคุม ในระดับ ที่ ล ะเอี ยดขึน้ สาหรั บโครงสร้ างระดับไมโคร (microstructure) ของผลิตภัณ ฑ์ เหล็ก
โครงสร้ าง ซึ่งนับเป็ นการเพิ่มคุณภาพของผลิตภัณฑ์เหล็กเหล่านี ้วิธีการควบคุมแบบ TMCP นี ้สามารถเพิม่ ขีดความสามารถในการ
เชื่ อ มให้ กับ วัส ดุ เนื่ อ งจากการปรั บปริ ม าณคาร์ บอนเที ย บเท่ า(carbon equivalent) ซึ่งเป็ นการปรับองค์ประกอบที่ไม่ทาให้ เกิดรอยแตกได้ ง่ า ย การลดจ านวนสิ่ ง เจื อ ปน และการปรั บ ปรุ งคุณ สมบัติทางกลของวัสดุในทิศทางตามความหนาและความกว้ า งของวัส ดุให้ อ ยู่ใ นระดับ เหมาะสม นอกเหนื อ ไปจากการ
ปรับปรุงคุณสมบัตทิ างกลเช่นกาลังและความเหนียวที่สงู ขึ ้น การนาผลิตภัณ ฑ์ เหล็กที่ มีการปรั บปรุงโครงสร้ างมาใช้ จะส่งผลให้
เหล็กมีคุณ สมบัติที่ดียิ่งขึ น้ ซึ่งในปั จ จุบันได้ มีการพยายามที่ จ ะพัฒนาและนาผลิตภัณฑ์ประเภทนี ้มาใช้ งานให้ มากขึ ้นแป้นหัวเสาเหล็กที่ฝังอยู่ในแผ่ นพืน้
แป้นหัวเสาเหล็กที่มีการฝั งอยู่ในแผ่นพื ้นเป็ นวิธีการพื ้นฐาน
อย่างหนึ่งสาหรั บการจัดทาโครงสร้ างลักษณะนี ้ คุณ สมบัติของ
โครงสร้ างนี ้ในเชิงพลศาสตร์ และกลศาสตร์ สามารถตรวจสอบได้
โดยการทดสอบการรั บน า้ หนัก ของโครงสร้ างในแนวนอนและ
แนวตัง้ ทัง้ การศึก ษาวิเ คราะห์ เชิ ง คณิ ตศาสตร์ ถึ งวิธี การและข้ อ กาหนดในการออกแบบ นอกจากนี ้ วิธีการติดตังแป้ ้ นหัวเสา
เหล็กเพื่อรับแรงนี ้ยังได้ ผา่ นการตรวจสอบทางด้ านเทคนิค (GBRC
performance appraisal No. 09-03) จากสถาบันที่ ได้ ศึกษา
เกี่ ย วกับ อาคารของญี่ ปุ่ นมาแล้ ว ซึ่ ง เป็ นสิ่ง ส าคัญ ในการน าโครงสร้ างชนิดนี ้ไปประยุกต์ใช้ และเผยแพร่

แนวความคิดในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ เหล็ก BHS
ได้ มแี นวความคิด 2 แบบในการพัฒนาเหล็ก BHS
 พัฒนาเหล็ก high-performance ตามแนวการพัฒนา
เทคโนโลยี ก ารผลิต เหล็ ก ในญี่ ปนุ่ เพื่ อ ให้ ไ ด้ เหล็ก ที่ มีกาลัง ความเหนียวและความสามารถในการเชื่อมที่ดีขึ ้นรูปที่ 1 แผ่นพื ้นไร้ คานที่รองรับโดยการใช้ เสาเหล็กกลมและแป้น
หัวเสา
รูปที่ 2 ตัวอย่างของรอยต่อที่ฝังอยู่ภายในแผ่นพื ้น
3โดยการใช้ เ ทคโนโลยี ก ารควบคุม ล่า สุด ของ TMCPเพื่อให้ ได้ โครงสร้ างในระดับ microstructure ที่มีขนาด
ละเอียดยิ่งขึ ้น การพัฒนาเหล็กโครงสร้ างโดยการส่งเสริ มการใช้ เหล็ก
high-performance ให้ มากที่สดุ ซึ่งจะทาให้ เกิดผลดีใน
เชิงเศรษฐศาสตร์ สาหรับการออกแบบและการก่อสร้ างสะพาน และเพิ่ ม ความสามารถในการแข่ ง ขั น กั บต่างประเทศ
ความก้ าวหน้ าสาหรั บผลิตภัณ ฑ์เหล็ กก่อ สร้ างสะพานสามารถ
สังเกตได้ จากเหล็กที่ มีผลึกวัสดุที่ละเอียดขึ ้นใน microstructure(รูปที่ 1) เหล็ก BHS ล่าสุดใช้ เทคโนโลยีการควบคุมการรี ด และการปล่อ ยให้ เย็ น ตัว ของอุณ หภูมิเ พื่ อ ให้ ไ ด้ วัส ดุที่ มี คุณ สมบัติ
เหมาะสมทัง้ ด้ า นความสามารถในการเชื่ อ ม ก าลัง และความ
เหนียว

รูปภาพที่ 1 การเชื่ อมหน้ างานสาหรับรอยต่อโครงถักที่ใช้ เหล็ก
BHS
รู ปภาพที่ 2 การติดตัง้ ชิน้ ส่ว นของส่วนล่างของโครงถักที่ เป็ นรอยต่อแบบเชื่อมเต็ม
รูปภาพที่ 3 สเก็ตช์ของสะพาน Tokyo Gateตารางที่ 1 การพัฒนาของวัสดุเหล็ก BHS ( Bridge Highperformance Steel )▄ ▄ ▄ ▄ ▄(หน้ า 4 )รันเวย์ ดี ที่สนามบินฮาเนดะ การก่ อสร้ างโครงสร้ างรั นเวย์
โดยใช้ ระบบ Steel Jacket เป็ นแห่ งแรกของโลก
รันเวย์ ดี (D-Runway) เป็ น รันเวย์ที่สี่ของสนามบินในเมือ งโตเกี ยว (สนามบินฮาเนดะ) ซึ่งมีการก่อสร้ างในพื ้นที่ กลางทะเล
ยื่นออกจากพื ้นที่สนามบินปั จจุบนั เนื่องจากพื ้นที่ 1 ใน 3 ของรันเวย์ตงอยูั ้ ่บนปากแม่นา้ ทามะ รันเวย์ดี จึงได้ มีการออกแบบให้เป็ นโครงสร้ างแบบผสม (hybrid structure) ส่วนที่ถมทะเลและ
ส่วนที่อ ยู่บนโครงสร้ างตอม่อ (pier structure) โดยโครงสร้ างจะต้ องไม่มีผลกระทบต่อการไหลของแม่นา้ โครงสร้ างตอม่อเป็ น
แบบ Steel jacket ซึ่งนับว่าเป็ นการใช้ โครงสร้ างประเภทนี ค้ รั ง้แรก สาหรับโครงสร้ างพื ้นสนามบิน
เนื่อ งจากชิน้ ส่วนของโครงสร้ างตอม่อครอบคลุมพืน้ ที่กว้ างใหญ่ถึงประมาณ 520,000 ตารางเมตร ในการก่อสร้ างจึงต้ องมีข้ อ ก าหนดในการท างานมาก ทัง้ ด้ า นการผลิต และการติด ตัง้jacket จ านวนมากถึ ง 198 ชิ น้ (รวมนา้ หนัก เหล็ก ประมาณ
260,000 ตัน) และ เสาเข็มเหล็กแบบท่อ จานวน 1,165 ต้ น (รวมนา้ หนักเหล็กประมาณ 90,000 ตัน) ในช่วงเวลาอันค่อนข้ างสัน้
โดยมีการกาหนดความคงทนของโครงสร้ างให้ มีอายุการใช้ งาน
100 ปี มีการออกแบบให้ โครงสร้ างไม่กระทบต่อ การไหลของ
แม่น า้ และออกแบบให้ โครงสร้ างมีกาลังต้ านทานต่อ ความล้ าเนื่องจากแรงกระแทกจากการขึ ้นลงของเครื่ องบิน อย่างไรก็ตาม
ถึงจะมีข้อจากัดในการทางานเหล่านี ้ การก่อสร้ างรันเวย์ดงั กล่าว
ก็สามารถสร้ างให้ แล้ วเสร็จภายในระยะเวลา 3 ปี ครึ่ง
โครงสร้ างตอม่อแบบ jacket มีลกั ษณะเฉพาะดังนี ้
 Jacket ประกอบไปด้ วย ส่วนบนที่เป็ นชิ ้นส่วนคานเหล็ก
(girder) และส่วนล่างที่เป็ นโครงถัก (truss) โครงถักนี ้ถูก ออกแบบให้ ส่ว นองค์ อ าคารยึ ด ทแยง (diagonal
member) ไม่ปรากฎในส่วนที่อยู่เหนือระดับนา้ ทะเล ซึ่งการจัดโครงสร้ างเช่นนี ้ ไม่กระทบต่อการไหลของแม่นา้

เป้าหมายในการพัฒนาวัสดุเหล็ก BHS
ในการพัฒนาวัสดุเหล็ก BHS สิ่งที่สงั เกตพบก็คือโครงสร้ างสะพานเหล็กสามารถสร้ างได้ โดยใช้ นา้ หนักวัสดุเหล็กที่น้อยกว่า
และมีประสิทธิภาพที่มากกว่าเมื่อการออกแบบใช้ ผลิตภัณฑ์ เหล็ก
BHS นี ้ เนื่ อ งจากเหล็ ก ประเภทนี ม้ ี ก าลั ง ที่ สู ง กว่ า และความสามารถในการเชื่ อมที่ ดีกว่า เมื่อเทียบกับเหล็กผลิตภัณ ฑ์
SM (JIS) และในขันตอนการผลิ
้ตชิน้ ส่วนองค์อาคารสะพานโดย
เหล็ ก ช นิ ด นี ้ยั ง เป็ นไป ได้ อ ย่ า ง ง่ า ยดายกว่ า เนื่ อ งจ า กความสามารถในการเชื่อมชิ ้นส่วนประกอบที่ดีขึ ้นการนาเหล็ก BHS
เนื่องจากเหล็กชนิดนี ้มีข้อดีในด้ านประสิทธิภาพในการผลิต
และคุณสมบัติขององค์อาคาร (ความสามารถในการเชื่อม ความง่ า ยในการท างาน ฯลฯ) ในกรณี ที่ ไ ด้ มี ก ารออกแบบให้ ใช้คุณสมบัติของกาลังที่สงู ของเหล็ก BHS ได้ มากที่สดุ จะทาให้ ได้สะพานเหล็กที่มีรูปแบบใหม่และมีความประหยัดในการก่อ สร้ างสาหรับสะพาน Tokyo Gate ซึ่งอยู่ในระหว่างการก่อสร้ าง ได้ มีการน าเทคโนโลยี ใ หม่ ๆ เข้ ามาใช้ เพื่ อ ให้ ได้ ผ ลงานออกแบบที่
ประหยัด เช่ น รอยต่อ ที่ เ ชื่ อ มเต็ม ส าหรั บ สะพานโครงถัก เหล็ก
แบบต่อเนื่อง ซึ่งใช้ การออกแบบโดยเลือกใช้ วสั ดุเหล็ก BHS และแนวทางการออกแบบ LRFDรูปที่ 1 การเปลี่ยนแปลงของโครงสร้ างผลึกสาหรั บผลิตภัณ ฑ์เหล็กสะพาน
4ลดผลกระทบของอุ ณ หภู มิ ที่ ต่ า งกั น ของโครงสร้ างส่วนล่างและส่วนบนต่อการยืด-หดและ ทาให้ โครงสร้ างสามารถมี ค วามต่ อ เนื่ อ ง ส าหรั บโครง สร้ างที่ มีพื ้นที่หน้ าตัดขนาดใหญ่มากเช่นนี ้ ในการที่จะต้ องให้ โครงสร้ างมีกาลังต้ านทานความล้ าในขนาดที่ จ ะสามารถรองรั บ การขึ น้ -ลง ของเครื่ อ งบิ นจานวน 12 ล้ านเที่ยว และเป็ นเวลาที่ กาหนด 100 ปีการวิเคราะห์โครงสร้ างนี ้ได้ ใช้ วิธีไฟไนท์อิลิเมนท์ (FEM
Analysis) ร่ วมกับวิธีการออกแบบทั่วไปเพื่อตรวจสอบ
ระดับความล้ าในหน้ าตัดส่วนต่าง ๆ นอกเหนือจากนี ้ ยังมีการนาเสนอวิธีใหม่อีก 2 วิธีในขันตอนการผลิ
้ตชิน้ ส่วนองค์อาคาร คือ การปรับปรุงกาลังต้ านทานความล้ าของรอยเชื่อมโดยวิธี ultrasonic impact treatment (UIT)และวิธีการตรวจสอบโดยไม่ทาลาย (non-destructive
inspection) โดยวิ ธี ultrasonic automatic flaw
detection (AUT)รางวัลชนะเลิศ : ยาซูฮิโกะ ฮาราดะ
หลังจากการเกิดแผ่นดินไหวครัง้ ใหญ่ในฮัน่ ชิน ในปี 1995 สิ่งสาคัญในเชิงวิศวกรรมสิง่ หนึ่งก็คือการป้องกันการเกิดการแตกหัก
แบบเปราะ (brittle fracture) และการเพิ่มความสามารถในการ
เปลี่ยนรูปแบบพลาสติค (plastic deformation) ในรอยเชื่อมส่วน
ปลายคาน (beam end weld) ของเสาสี่เหลี่ยมจัตรุ ัสและ รอยต่อ
ของคานรูปตัว H วิธีการแก้ ไขปั ญหานี ้วิธีหนึ่งก็คือการใช้ แผ่นปี กที่ขยายใหญ่ (haunched flange) ซึ่งมีการขยายส่วนของแผ่นปี กคานให้ ใ หญ่ ขึน้ เพื่ อ เป็ นการลดขนาดความเค้ น ในรอยเชื่ อ มอย่างไรก็ตาม สาหรับคานที่มีขนาดช่วงเล็กเมื่อเทียบกับความลึก
มันเป็ นการยากในการออกแบบที่จะทาให้ เกิดการครากแบบแรง
ดัดสาหรับคานก่อนที่จะมีการแตกหักของรอยต่อที่ส่วนปลายคาน
ถึงแม้ จะใช้ การขยายความกว้ างแล้ วก็ตาม สิ่งนี ถ้ ือเป็ นอุปสรรค
ใหญ่ในการออกแบบเพื่อป้องกันการแตกหักที่ปลายคาน
เพื่อแก้ ไขปั ญหานี ้ ผู้แต่งบทความและคณะได้ เสนอวิธีการใน
การออกแบบวิธีใหม่เพื่อป้องกันการแตกหักของส่วนปลายคาน ซึ่งทาให้ คานมีการครากโดยแรงเฉือนในแผ่นเอวก่อนหน้ าที่จะมีการ
ครากโดยแรงดัด ของคาน เพื่อ เป็ นการลดความเค้ นในส่วนของ
รอยเชื่ อ มที่ ป ลายคาน ดังนัน้ จึ งมี การทดสอบคานโดยการใช้
วิธีการให้ น ้าหนักแบบ cyclic loading โดยที่ได้ กาหนดให้ ตวั อย่าง
การทดสอบเป็ นคานที่ มีก ารครากโดยแรงเฉื อ นก่อ นและมีการ
เชื่ อ มปิ ดปลายคาน โดยมี จุด มุ่ง หมายให้ ก ารทดสอบเป็ นการตรวจสอบความถูก ต้ อ งของการออกแบบวิธีใหม่สาหรับ ป้องกัน
การแตกหักของส่วนปลายคาน ได้ มี ก ารน าระบบใหม่ใ นการป้ องกัน การผุก ร่ อ นของผลิตภัณ ฑ์ เหล็กมาใช้ เพื่อ เพิ่มประสิทธิภาพด้ าน LCC
และการบารุงรักษา การใช้ วสั ดุปิดชิ ้นส่วนด้ านบนของ
คานเหล็ ก ด้ วยแผ่ น เหล็ ก ไทเทเนี ย ม การควบคุ มความชื น้ โดยระบบการลดความชื ้นในอากาศ และการ
ปกปิ ดโครงสร้ างในส่วนเหนือคลื่นและพื ้นที่ซึ่งเปี ยกชื น้โดยการใช้ เหล็กกล้ าไร้ สนิม ซึ่งมีความสามารถต้ านทาน
การกัดกร่อนของน ้าทะเล

รูปที่ 1 ตัวอย่างของคานที่ในขันสุ้ ดท้ ายที่มีการครากโดยแรงเฉือน
ก่อน (ตัวอย่างการทดสอบที่ F-1)
รูปที่ 2 ตัวอย่างของความสัมพันธ์ระหว่าง cyclic loading และการเคลื่ อ นตัว ของคานที่ มี ก ารครากโดยแรงเฉื อ นก่ อ นหน้ า นี ้(ตัวอย่างการทดสอบที่ F-1)----------------------------------------------------------(หน้ า 5 )การศึกษาเกี่ ยวกั บการซ่ อ มแซมรอยเชื่อ มของเหล็ก เสริ มกาลังแนวตัง้ (vertical stiffener) โดยการเจาะรู (notch) ชนิดครึ่งวงกลมบน orthotropic deckรางวัลชนะเลิศ : โยชิฮิโกะ ทากาดะ และ ทีมงานอีก 3 ท่านจาก
บริษัท Hanshin Expressway จากัด

รูปที่ 1 โครงสร้ างทังหมดของรั
้นเวย์ ดีรูปที่ 2 โครงสร้ าง jacketรูปที่ 3 การประกอบของส่วน jacket บน และ jacket ล่างรูปที่ 4 การก่อสร้ างส่วนตอม่อ
รูปที่ 5 รูปแสดงตอม่อแบบ jacket

▄

▄ ▄

▄

▄

(หน้ า 5)การศึกษาพฤติกรรมการรั บแรงเฉื อ นจากแรงดัด (flexural
shear) ของคานช่ วงสัน้ ก่ อ นเกิด การครากแบบแรงเฉื อ น(shear yielding)5สาหรั บรอยแตกเนื่ อ งจากความล้ าที่ เกิดขึ ้นในชิน้ ส่วนของ
orthotropic deck รอยแตกในส่วนของรอยเชื่ อ มพอก (fillet
weld) ของแผ่นพื ้น deck และแผ่นเหล็กเสริมกาลังแนวตัง้ ในส่วน
เอวของคานหลัก จะมี ส าเหตุ จ ากความเข้ ม ของความเค้ น( concentration of stress ) ที่เกิดจากการจากัดการเคลื่อนตัว
ของแผ่ น เหล็ ก เสริ ม ก าลั ง แนวตั ง้ บทความนี เ้ สนอผลของ
การศึกษาในวิธี การซ่ อ มแซมในรอยเชื่ อ มของเหล็ก เสริ ม กาลัง
แนวตังโดยการเจาะรู
้ชนิดครึ่ งวงกลม เพื่อลดขนาดความเข้ มของความเค้ นในรอยเชื่อมนี ้ (รูปที่ 1)ในการวิเคราะห์ โครงสร้ างโดยวิธีไฟไนท์ อิลิเมนท์ สามารถ
สังเกตได้ วา่ ระดับความเค้ นสามารถลดลงได้ โดยทาการเจาะรู ครึ่ งวงกลมขนาดประมาณ ½ ของขนาดขอบแนวเชื่ อม( toe ) บน
deck และขนาดประมาณ 1/3 ของขนาดขอบแนวเชื่อม( toe) ของเหล็กเสริมกาลังในแนวตัง้
การทดสอบความล้ าของวัสดุได้ แสดงผลของการลุกลามของ
รอยแตกในวัสดุมีอัตราช้ าลงจนเกื อบคงที่หลังจากที่ ได้ มีการทา
การเจาะรู แ ล้ ว ในกรณี ที่ รู เจาะนี ไ้ ด้ นามาใช้ เ พื่อ หยุด รอยแตก
ประเภทที่มีการลามเข้ าไปใน deck ผลของการเจาะรูแสดงให้ เห็นว่า ไม่มี ก ารลุก ลามของรอยแตกอี ก เลย ความเค้ น ที่ วัด ได้ บ นorthotropic deck จะถูกลดลงถึงประมาณ 40 % ในด้ านของ
deck และประมาณ 30 % ที่ด้านของเหล็กเสริ มกาลังแนวตัง้
หลังจากที่มีการทารูเจาะ
การศึกษาในปั จจุบนั ได้ พบว่าขนาดความเค้ นในรอยเชื่อมได้
ลดลงเมื่อได้ มีการจัดทารูเจาะ เพื่อเพิ่มความทนทานต่อความล้ าของวัสดุ และในขณะเดียวกัน การลุกลามของรอยแตกที่เกิดขึน้
สามารถระงับได้

ทดสอบ shaking table เพื่อศึกษาถึงผลกระทบของแรงเยือ้ งศูนย์
กับการลดผลของแรงสั่นสะเทือ นจากแผ่นดินไหว ซึ่ง ยังไม่ได้ มีการศึกษาไว้ อย่างชัดเจน
การจัดเตรี ยมชิน้ ส่วนในการทดสอบ สิ่งที่จะต้ องพิจารณาที่
สาคัญมี 3 จุดใหญ่ ๆ ดังนี ้ (รูปที่ 1) การจัดเตรี ยมการทดลองให้ ได้ ตามสมมติฐ านที่ว่าพืน้
จะต้ องเป็ นพื ้นแข็ง (rigid) ในระนาบการสัน่ สะเทือน การทาให้ เสามีความแข็งและกาลังต้ านทานการชนหรื อแรงกระแทกในขณะทดลองกระแทก ผลการทดลองจะต้ องไม่มีผลกระทบจากการลดขนาด
ชิน้ ส่วนทดสอบและมีคาบการสั่นสะเทื อ นธรรมชาติที่
ถูกต้ องชิน้ ส่วนในการทดสอบประกอบไปด้ วยเสาที่แข็งตัว มีขนาด
ใหญ่ และคานที่อ่อนตัวได้ (flexible) ลักษณะเป็ นโครงสร้ างช่วง
เดียวแบบชันเดี้ ยว ซึ่งรองรับด้ วยเสา 4 ต้ นชิน้ ส่วนทดสอบ 2 ชนิดที่นามาทดสอบ คือ โมเดลแบบไม่มี
การเยือ้ งศูนย์ (N) และโมเดลที่มีการเยือ้ งศูนย์แกนเดียวในด้ านสัน้ (E) อัตราส่วนของการเยือ้ งศูนย์สาหรับโมเดล E มีค่าเท่ากับ
0.48 ซึ่งค่อนข้ างสูง คาบการสั่น ธรรมชาติในด้ านสัน้ เป็ น 0.45
วินาที สาหรับโมเดล N และ 0.54 วินาที สาหรับโมเดล Eรูปที่ 2 แสดงค่าการตอบสนองที่มากที่สุด ซึ่ง มีการตังไว้้ ให้เป็ นค่าเฉลี่ยมุมของ story drift , Rm (normalized โดยการคูณค่า
2) ของโครงข้ อแข็งในด้ านสัน้ บนแกน x ผลการศึกษาแสดง
อย่างชัดเจนว่าค่าเฉลี่ยของแรงเฉื อนเกือ บจะมี ค่าเท่ากัน ไม่ว่า
โมเดลจะเป็ นแบบเยือ้ งศูนย์หรื อ ไม่เยือ้ งศูนย์ และไม่ขึน้ กับชนิด
ของคลื่นการสัน่ สะเทือน และแสดงให้ เห็นว่าการเคลื่อนยกตัวนัน้
สามารถลดการเพิ่ ม ของมุม การบิ ด ของโครงสร้ างไม่ ใ ห้ เกิ นขอบเขตในระดับหนึ่งได้

รูปที่ 1 การทารูเจาะแบบครึ่งวงกลม
รูปที่ 2 การเกิดรอยแตกและกาลังต้ านทานความล้ าเพื่อป้องกัน
การแตกหักของวัสดุ▄ ▄ ▄ ▄ ▄รูปที่ 1 ชิ ้นส่วนทดสอบรู ปที่ 2 ค่าการตอบสนองที่ มากที่ สุดเที ยบกับค่าเฉลี่ยของมุม
story drift Rm(หน้ า 6)การศึกษาผลการทดลองเรื่ องแรงยกตัวจากแรงสั่นสะเทือน
ของแผ่ นดินไหวในโครงสร้ างอาคารชัน้ เดียวที่มีลักษณะไม่
สมมาตร
รางวัลชนะเลิศ : ทาดาชิ อิชิฮาราและทีมงานอีก 2 ท่าน------------------------------------------------------------(หน้ า 6 )การวิเคราะห์ พฤติกรรมของรอยแตกจากความล้าตามความลึกของ
วัสดุสาหรับโครงสร้ างใน 3 มิตโิ ดยโปรแกรม XFEM
รางวัลชนะเลิศ : คาซูกิ ชิบานูมะ และทีมงานอีก 4 ท่านผู้เขียนบทความได้ ทาการศึกษาเกี่ยวกับผลของแรงยกตัวกับ
การลดแรงสั่น สะเทื อ นจากแผ่นดิน ไหวในโครงสร้ าง โดยการ
6ความเสี ยหายของรอยแตกจากความล้าจานวนมากได้ตรวจพบ
ในสะพานที่มีอายุมาก ดังนันจึ้ งจาเป็ นอย่างเร่ งด่วนที่จะต้ องหาสาเหตุของความเสียหายเหล่านี ้ เพื่อ กาหนดวิธีการบารุ งรั กษาสะพานเหล่า นี ้ การจ าลองทางคณิ ต ศาสตร์ ถึ ง พฤติก รรมการ
ขยายตัว ของรอยแตกจากความล้ านีเ้ ป็ นวิธีที่มีประสิทธิภ าพในการแก้ ปัญหาเหล่านี ้รอยแตกสามารถที่จะจาลองแยกออกจาก โครงร่ าง (mesh)ตามแบบจาลองไฟไนท์อิลเิ มนท์ ได้ โดยการใช้ วิธีปรับปรุงเพิ่มเติม
จากโปรแกรมไฟไนท์ อิลิเมนท์ (XFEM) ในการศึกษานี ้ ได้ มีการ
พัฒนา code เพิ่มเติมในโปรแกรมไฟไนท์อิลิเมนท์ ให้ มีความง่าย
และมีประสิทธิภ าพในการจ าลองการขยายตัว ของรอยแตกโดย
การใช้ วธิ ีของ PU-XFEM เข้ ามาร่ วมใช้ ในซอฟ์ทแวร์ โปรแกรมไฟ
ไนท์ อิ ลิเ มนท์ ทั่ว ไป วิธี PU-XFEM เป็ นการปรั บ แก้ ส มการใน
XFEM เพื่อแก้ ปัญหาความไม่สมบูรณ์ ในโปรแกรม XFEM ในรุ่นแรก นอกจากนี ไ้ ด้ มีการตรวจสอบ code โดยการจ าลองการ
ขยายตัว ของรอยแตกจากความล้ า ของคานขวางในสะพาน
รูปแบบ I-Girder และชิ ้นส่วนพื ้น Deck โดยการใช้ bulb rib ผลของการจ าลองรอยแตกจากความล้ าได้ แสดงผลที่สอดคล้ องกันเป็ นอย่างดีกบั ผลจากการทดสอบ

515 กิโลเมตรแรกของชินกันเซนได้ เปิ ดใช้ งานในปี 1964 ซึ่งเป็ นปีที่จัดโอลิมปิ คในโตเกียว และถือว่าเป็ นรางรถไฟสายความเร็ วสูงแห่ง แรกในโลก ตัง้ แต่มี การเปิ ดใช้ ร ถไฟสายนี ข้ ึน้ มา ได้ มี การก่อสร้ างทางรถไฟความเร็วสูงอย่างต่อเนื่องจนกระทัง่ ทุกวันนี ้ญี่ปนมีุ่ ประชากร 120 ล้ านคนอาศัยอยู่ในพื ้นที่ที่คอ่ นข้ างเล็ก
(1/25 ของสหรัฐอเมริ กา) เพราะเหตุนี ้ การก่อสร้ างชินกันเซนมัก
พบอุปสรรคทางด้ านพื ้นที่ก่อสร้ าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งช่วงสะพานข้ ามแม่นา้ ถนนและทางรถไฟ จนสามารถสรุปได้ ว่าประเภทของ
สะพานรองรั บ ชินกันเซนนัน้ จะขึน้ อยู่กับวิธีการก่อ สร้ างสะพานเป็ นส าคัญ ดัง นัน้ จึ ง มี โ อกาสมากที่ จ ะต้ อ งเลื อ กใช้ โ ครงสร้ างสะพานเป็ นแบบสะพานเหล็กเนื่องจากคุณสมบัติความสามารถ
ในการติดตังของโครงสร้
้างชนิดนี ้ในบทความนี ้ ได้ มี ก ารหยิ บ ยกตัว อย่ า ง 2 ตัว อย่ า งมากล่าวถึง บทความแรกคือสะพานมัทสุบาระ ซึ่งเป็ นตัวอย่างของ
สะพานที่ เป็ นโครงสร้ างประกอบระหว่างเหล็ก – คอนกรี ต ซึ่งก่อสร้ างภายใต้ สภาพที่ ยากแก่การประกอบติดตัง้ บทความที่ 2เป็ นบทความเกี่ ย วกั บ สถานี ฮิ ว กาชิ (Hyugashi) และโคชิ
(Kochi) ซึ่งเป็ นตัวอย่างของอาคารสถานี รถไฟซึ่งมีการก่อ สร้ างปรับปรุงใหม่โดยใช้ โครงสร้ างประกอบระหว่าง เหล็ก – ไม้ (สถานี
ทังสองเป็
้นสถานีสาหรับรถไฟแบบทัว่ ไป)---------------------------------------------------

รูปที่ 1 การจาลองรอยแตกใน PU-XFEM
รูปที่ 2 การเปรี ยบเที ยบผลของแนวการขยายตัว ของรอยแตก
ระหว่างการจาลองทางคณิตศาสตร์ และการทดสอบ
▄

▄ ▄

▄

สะพานโครงสร้ างแบบประกอบ เหล็ก – คอนกรี ต สาหรั บรางรถไฟความเร็วสูง

▄สะพานมั ทสุ บาระ – การประกอบติดตัง้ ภายใต้ สภาพการ
ทางานที่ยากลาบากโดย คาโอรุ มิ ต ซู กิ , ผู้ อ านวยการโครงการพิ เ ศษ,ฝ่ ายเทคโนโลยี แ ละออกแบบ , งานก่ อสร้ างสะพาน , ผู้ดาเนินงานด้ านเทคโนโลยีการขนส่ ง(หน้ า 7-10)
โครงสร้ างเหล็กแบบประกอบและรางรถไฟ
การก่ อสร้ างทางรถไฟในญี่ปนุ่
รางรถไฟในญี่ ปุ่ นมี ค วามยาวทั ง้ สิ น้ ประมาณ 20,000กิโลเมตรและอยู่ในการก ากับดูแลของ 6 บริ ษั ทรถไฟขนส่ง
ผู้โดยสาร และอีก 1 บริ ษัทขนส่งสินค้ า ซึ่งเป็ นบริ ษัทเอกชน และแยกออกมาจากรั ฐ บาล การรถไฟแห่ง ประเทศญี่ ปุ่ น Japan
National Railways ในปี 1987 ทางรถไฟประมาณ 2,200กิโลเมตรเป็ นชุมสายเส้ นทางของรถไฟเพื่อ รั บส่งผู้โดยสารแบบ
ความเร็ วสูง (high-speed) ซึ่งเรี ยกว่า ชินกันเซน (shinkansen)ซึ่งชินกันเซนเป็ นระบบรถไฟที่ก้าวหน้ าทันสมัยเมื่อเทียบกับระบบ
รางรถไฟปกติซึ่ง เป็ นระบบรางที่ แ คบ โดยชิ นกันเซนได้ พัฒนา
ระบบรางและระบบการควบคุมสัญญาณแบบใหม่ รางรถไฟระยะ

โครงการชินกันเซนในญี่ปนุ่
ดังที่ได้ กล่าวมาแล้ ว การก่อสร้ างทางรถไฟชินกันเซนในญี่ ปนุ่ได้ สร้ างโดยการขยายออกจากส่วนที่มีอยู่แล้ ว เส้ นทางรถไฟของ
โครงการชินกันเซนได้ แสดงไว้ ในรู ปที่ 1a เส้ นสีแดงแสดงการก่อ สร้ างเส้ นทางล่าสุด เส้ นทางการขยายของ โตโฮกุชินกันเซน
เพื่อ เชื่ อ มต่อ ไปยังภาคเหนื อ ของญี่ ปนไดุ้่ แล้ ว เสร็ จ ในธันวาคม
2010 และเส้ นทางการขยาย กิวชูชินกันเซน ไปยังภาคใต้ ของญี่ ปุ่ น วางไว้ ในเดื อ นมี น าคม 2011 การเปิ ดใช้ เ ส้ น ทางของเส้ น ทางใหม่ เ หล่ า นี จ้ ะท าให้ ส่ ว นต่ า ง ๆ ทางภาคเหนื อ ของ7เกาะฮอนชู ไปยังพื ้นที่ ทางใต้ ของเกาะกิวชู มีการติดต่อ กันด้ วยเส้ นทางรถไฟความเร็วสูง และการเดินทางภายในญี่ ปนจะมี
ุ่ความสะดวกรวดเร็วยิ่งขึ ้น (เกาะฮอกไกโดจะเชื่อมต่อ โดยระบบ ชินกัน
เซนในปี 2015)ในการก่อ สร้ างเส้ นทางชิน กันเซนนี ้ มักจะมีการเลือ กใช้สะพานเหล็ ก ในสถานที่ ก่ อ สร้ างที่ มี ค วามยากล าบากในการ
ประกอบติดตัง้ บทความนี ไ้ ด้ เ น้ น ไปที่ สะพานมัท สุบาระซึ่งการ
ประกอบติดตังโครงสร้
้างเป็ นไปด้ วยความยากลาบากที่สดุ สาหรับ
การก่อสร้ างสะพานทังหมดของสายชิ
้นกันเซน

2 ตัว box girder แบบช่วงเดี่ยวเป็ นโครงสร้ างแบบกล่องเดียว ที่มี
ความสูงของแผ่นเอว 3.5 เมตร และความยาว 85 เมตรข้ ามถนนด้ านล่าง สาหรับ box girder ส่วนที่ตอ่ เนื่องอื่น ๆ ประกอบไปด้ วยโครงสร้ างแบบกล่อง 2 ตัววิง่ คูข่ นานกันโดยมีความสูงของแผ่นเอว
2.8 เมตรและความยาวช่ ว งคาน 60 เมตร โครงสร้ าง
substructure รองรับ superstructure ประกอบไปด้ วยตอม่อแบบ
portal frame ที่มีระยะระหว่างช่วงเสา 25 เมตรในส่วนที่คร่ อมเหนือรางรถไฟเก่าและ ตอม่อคอนกรี ตเสริ มเหล็กอีก 6 ตัวสาหรับ
ส่วนอื่น ๆสะพานมัทสุบาระ ตาแหน่ งและรู ปแบบของโครงสร้ างสะพานมัทสุบาระได้ ก่อสร้ างภายใต้ สภาพที่ยากลาบากที่สดุแห่ ง หนึ่ง ส าหรั บ โครงการก่ อ สร้ างสะพานสาย กิว ชู ชิ นกัน เซนเนื่อ งจากข้ อ จากัดของสภาพพื ้นที่ และเวลาในการก่อสร้ าง รูปที่
1b แสดงเส้ นทางสายกิวชูชินกันเซน ซึ่งตังเป้ ้ าไว้ สาหรับการเปิ ดใช้ งานในเดือนมีนาคม 2011 สะพานมัทสุบาระได้ มีการก่อสร้ างใกล้ กบั สถานีใหญ่ของเส้ นทางรถไฟปกติแห่งหนึ่ง
รูปที่ 2a แสดงภาพถ่ายทางอากาศของสะพาน เส้ นทางใหม่นี ้จะเชื่อมต่อไปยังพื ้นที่ดาวน์ทาวน์ของเมืองคูรูเมะ ซึ่งมีประชากร
มากกว่า 300,000 คน บนพื ้นที่ประมาณ 200 ตารางกิโลเมตร
พืน้ ที่ ก่ อ สร้ างอยู่ระหว่า งพื ้นที่ เขตอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ และพื ้นที่ เขตที่ อ ยู่อ าศัยอย่างหนาแน่น ดังนัน้ ระบบสาธารณูปโภคเส้ น ทางสายใหม่นี จ้ ึ ง จ าเป็ นต้ อ งมี ก ารก่ อ สร้ างในพื น้ ที่ แ คบๆด้ านบนและด้ านข้ างเส้ นทางรถไฟที่ ใช้ งานอยู่ นอกจากนี ้สถานที่ก่ อ สร้ างมี พื น้ ที่ ใ นการท างานค่อ นข้ า งจ ากัด มาก เนื่ อ งจากมี
อาคารและสิ่งปลูกสร้ างหนาแน่นและเบียดใกล้ รางรถไฟเดิมที่ มีอยู่ ม ากเกิ น ไป เพราะเหตุนี ส้ ะพานโครงสร้ างประกอบเหล็ก คอนกรี ตและตอม่อเหล็กแบบ portal frame ได้ ถูกนามาใช้ เป็ นโครงสร้ างหลักสาหรับสะพานมัทสุบาระ ดังที่แสดงในรูปที่ 2b

 ข้ อจากัดเกี่ยวกับพืน้ ที่และเวลา
การก่อสร้ าง superstructure ของสะพานมัทสุบาระจะต้ องมีการประกอบติดตังชิ้ ้นส่วนเหนือเส้ นทางรถไฟที่มีอยู่ เส้ นทางรถไฟนี ้มีการใช้ งานอย่างหนาแน่น ซึ่งมีการเดินรถกว่า 340 เที่ยวในแต่
ละวัน ในพื ้นที่จ ากัดเช่นนี ้ จะต้ องมีทงั ้ การทางานประกอบติดตัง้
คานและตอม่อรวมทัง้ การเตรี ยมงานที่ เกี่ยวข้ องกับการประกอบ
ชิน้ ส่ว น superstructure ยิ่ ง ไปกว่านัน้ งานประกอบติด ตัง้ ที่ด้ านบนระดับเหนื อเส้ นทางรถไฟปั จจุบนั ถูก กาหนดให้ ทางานได้
ภายในเวลา 200 นาทีเท่านัน้ ในแต่ละคืน ในสภาวะเช่นนี ้ การรั ก ษาเวลาและการจั ด การหน้ า งานเป็ นสิ่ ง ที่ ส าคัญ เพราะว่ าระยะเวลาในการทางานไม่สามารถจะเลื่อนออกไปได้ และความ
ผิดพลาดหรื อ อุบัติเหตุเล็ก ๆ จะมีผลต่อ การเดินรถบนเส้ นทางรถไฟที่มีอยู่ วิธีการ balancing rotation สาหรั บคานขวางของ
ตอม่ อ portal frameสาหรั บ การประกอบติดตัง้ คานขวางในตอม่อ แบบ portal
frame ไม่มีพื ้นที่มากพอสาหรับการทางานข้ าง ๆ รางรถไฟที่มีอยู่ด้ วยวิธีการทางานประกอบติดตังโครงสร้
้างตามปกติ เช่นการใช้ วิธีประกอบติ ด ตัง้ แบบใช้ เ ครนที่ ง อออก (crane-bent) วิธี ก ารประกอบติดตังแบบการยกชิ
้น้ ส่วนเดียวใหญ่ ๆ (large block) ก็แทบจะเป็ นไปไม่ ไ ด้ เ พราะว่า วิธี ก ารนี ต้ ้ อ งการใช้ ทาง ที่ ก ว้ า งเพื่ อ ที่ จ ะใช้ เ ป็ นเส้ น ทางเข้ า-ออกสถานที่ ก่ อ สร้ างส าหรั บเครน
ขนาดใหญ่ ยิ่งไปกว่านัน้ ยังมีการกาหนดให้ งานประกอบติดตัง้
ในช่วงกลางคืนมีระยะเวลาการทางานที่สนั ้ ดังที่ได้ กล่าวไว้
วิธีการ balancing rotation เป็ นวิธีที่ได้ พัฒนาขึ ้นมาใหม่
สาหรั บงานก่อ สร้ าง ซึ่งทาให้ สามารถประกอบติดตัง้ โครงสร้ างคานขวางได้ ในสภาวะข้ างต้ น รูปที่ 3 แสดงแผนภาพการทาวิธี
balancing rotation คานขวางจะต้ องมีการประกอบในทิศทาง โครงสร้ างของสะพานมัทสุบาระรู ปที่ 2c แสดงภาพรวมของโครงสร้ างสะพานมัท สุบาระ
โครงสร้ างของสะพานนี ป้ ระกอบไปด้ วย ชิน้ ส่วนของ โครงสร้ างประกอบระหว่างเหล็ก – คอนกรี ต แบบ box girder ซึ่งมีความ
ยาวทัง้ สิ ้น 1,243 เมตร ซึ่งนับว่าเป็ นสะพานที่ยาวที่สุดสาหรั บส ะ พ า น ร ถ ไ ฟ ข้ า ม ท า ง แ ย ก ใ น ญี่ ปุ่ น ส่ ว น โ ค ร ง ส ร้ า งsuperstructure ประกอบไปด้ วย box girder แบบช่วงเดี่ยว 1 ตัวแบบต่อเนื่อง 3 ช่วง จานวน 4 ตัว และแบบต่อเนื่อง 4 ช่วงจานวน
8ขนานกับเส้ นทางรถไฟเดิมก่อนทางาน
รูปที่ 4 แสดงอุปกรณ์ สาหรับหมุนโครงสร้ าง หลังจากการ
เชื่อมต่อคานขวางด้ วยอุปกรณ์ ถ่วงน ้าหนัก (counterweight) คานขวางจะได้ รับการรองรับจากที่ชิ ้นส่วนรองรับ pivot shoes ดังที่
แสดงในรูปที่ 4(a) แล้ วคานขวางจึงจะถูกหมุนในแนวนอนบนเสา
โดยใช้ อปุ กรณ์ที่ใช้ สาหรับหมุนโครงสร้ าง ซึ่งการหมุนในพื ้นที่แคบๆ ต้ องใช้ อุปกรณ์ ที่มีขนาดเล็กควบคู่กันกับ clevis jacks ซึ่งบังคับให้ แรงอยู่ในทิศทางการหมุนโดยการใช้ แรงปฏิกิริยาของ
เครื่ องมือ hydro-clamp ดังที่แสดงในรูปที่ 4(b) การติดตัง้ clevis
jack 2 ซึ่งสมมาตรกัน สามารถทาให้ การควบคุมกระทาได้ โดยการใช้ แรงเพียงเล็กน้ อยเท่านัน้
หลัง จากการหมุน ชิ น้ ส่ว นโครงสร้ างแล้ ว คานขวางจะถูก
เชื่อมต่อกับเสาในอีกด้ านหนึ่งของรางรถไฟ รอยต่อของโครงข้ อแข็งบนตอม่อสามารถนามายึดติดกันโดยวิธีการเชื่อม แต่รอยต่อ
แบบสลักเกลียวได้ นามาใช้ สาหรับรอยต่อของคานขวางด้ านที่ต้อง
มีการหมุน เพื่อลดระยะเวลาการทางานเหนือระดับรางรถไฟ

launching จากพื น้ ที่ ซึ่ ง เป็ นลานประกอบชิ น้ ส่ว นนี ใ้ นเวลา
กลางคืน คานหลัก จะยึดติดที่ หน้ างานโดยการเชื่ อ มโครงสร้ างเนื่องจากเหตุผลทางด้ านพื ้นที่ทางาน การลดการใช้ ปริ มาณเหล็ก
และความง่ายต่อการ launchingเพื่อ ที่ จ ะให้ การ launching เป็ นไปอย่างต่อ เนื่ อ ง คานที่
ประกอบไว้ แล้ วจะยึดติดกันโดยวิธีการทารอยต่อแบบชั่วคราว (รูปที่ 7(c)) ให้ เป็ นชิ ้นส่วนใหญ่ ๆ 2 ชิ ้น คานที่ประกอบไว้ นีจ้ ะถูกดัน
ออกจากชิ ้นส่วนทังสองไปยั
้งกึ่งกลางของสะพานดังที่แสดงในรูปที่
7(a) และ (b) ความยาวในการ launching ทังหมดนั
้บว่ายาวที่สดุ
สาหรับสะพานทางรถไฟในญี่ ปนแบบ
ุ่box-girder รวมถึงสะพาน
สาหรับรถวิ่ง รูปที่ 7(d) แสดงอุปกรณ์ ในการ launching โดยใช้
caterpillar ซึ่งทาให้ สามารถ launching ได้ ในเวลา 120 นาทีเพื่อ
ดันโครงสร้ างแต่ละช่วงออกไป ซึ่ง girder ที่ใช้ มีสว่ นที่เป็ นช่วงโค้ งรัศมีถึง 5,000 เมตร แต่เป็ นอุปกรณ์ ที่มีประโยชน์ในการควบคุม
ตาแหน่งการประกอบติดตังของ
้superstructure เพื่อที่จะให้ งานที่ได้ มีความปลอดภัยและถูกต้ อ ง จึง จาเป็ นจะต้ องมีการสังเกต
แรงที่ ใ ช้ ในการประกอบติ ด ตัง้ ต าแหน่ ง และแรงปฏิ กิ ริ ย าในระหว่างการทางานก่อ สร้ างจริ งตลอดเวลาและเปรี ยบเที ยบกับค่า ที่ ไ ด้ จ ากการค านวณในการวิเ คราะห์ โ ครงข้ อ แข็ง ในแต่ล ะขันตอนของการท
้างาน หลักจากการประกอบติดตังแล้้ ว รอยต่อ
แบบชัว่ คราวจะถูกตัดทิ ้ง และ girder จะมีการ jack-down เข้ าในที่ ตามที่แสดงในรูปที่ 7(e)งานประกอบชิน้ ส่วนจาเป็ นต้ องใช้ เวลาประมาณ 1 เดือ นสาหรั บช่วงความยาว 1 ช่วงใน girder งาน launching ของ
girder ใช้ เวลา 1 คืนสาหรับช่วงคาน 1 ช่วง และ 21 คืนสาหรับ
ทังหมด
้ระยะเวลาในการประกอบติดตังทั้ งหมดใช้
้เวลา 14 เดือน

รูปที่ 5(a) แสดงงานเชื่อมต่อของคานขวาง
รูปที่ 5(b) แสดงงานหมุนโครงสร้ าง การหมุนชิ ้นส่วนคาน
ขวางกินเวลาทังสิ้ ้นเพียง 30 นาทีรูปที่ 3 วิธี balancing rotationรูปที่ 4 อุปกรณ์ที่ใช้ ในการหมุนโครงสร้ างรูปที่ 5 การประกอบติดตังคานขวางบนตอม่
้อโครงข้ อแข็ง การประกอบติ ด ตั ้ง โครงสร้ างแบบ launchingสาหรับ superstructureดังที่ กล่าวมานัน้ สถานที่ ก่อ สร้ างมีพื ้นที่ ทางานไม่เพียงพอ
สาหรั บการประกอบติดตัง้ superstructure โดยวิธี bent หรื อ
large crane วิธีการประกอบติดตังโครงสร้
้างแบบเคลื่อนย้ ายทางข้ างก็แทบเป็ นไปไม่ได้ เนื่องจากต้ องใช้ เวลาในการจัดเตรี ยมมาก
และต้ องมีพื ้นที่ด้านข้ างมากเพียงพอ ในกรณี นี ้ วิธีการก่อ สร้ างแบบ launching ได้ นามาใช้ สาหรับการประกอบติดตังคานหลั้กรู ป ที่ 6 แสดงวิ ธี ก ารก่ อ สร้ างประกอบติ ด ตัง้ ส าหรั บsuperstructure เริ่มจากชิ ้นส่วนโครงสร้ างได้ แบ่งออกเป็ น 2 ส่วนส่วนที่ ยาว 595 เมตร และ ส่วน 648 เมตร แต่ละชิ ้นส่วนของ
superstructure จะท าการประกอบที่ ล านส าหรั บ ประกอบ
ชิน้ ส่วนซึ่งก็คือ ส่วนบนของ superstructure ที่ ได้ มีการก่อ สร้ างแล้ วในช่ วงกลางวัน คานที่ ได้ ประกอบเรี ย บร้ อยแล้ ว จะนาไปรู ป ที่ 6 การประกอบติ ด ตั ง้ โดย launchingsuperstructureรู ป ที่ 7 การประกอบติ ด ตั ง้ โดย launchingsuperstructureส าหรั บส าหรั บความสาเร็จที่สมบูรณ์ แบบของวิธีก ารติดตัง้ แบบใหม่ แ ละโครงสร้ างเหล็กประกอบ
ในงานก่อ สร้ างล่าสุดของทางรถไฟความเร็ วสูง ชินกันเซน
ส่วนที่เป็ นปั ญหาหลักในการออกแบบได้ เปลี่ยนจากตัวโครงสร้ างเองเป็ นวิ ธี การประกอบติด ตัง้ เนื่ อ งจากสภาพแวดล้ อ มในการ
ทางานเข้ ามาเกี่ยวข้ อ งด้ วย โดยการนาวิธี balancing rotationและวิธี launching erection มาใช้ จึงสามารถทาให้ งานก่อสร้ าง
9สะพานมัท สุบาระสาเร็ จได้ อ ย่างปลอดภัยและตรงตามแผนการ
ก่อสร้ างที่กาหนดไว้ โดยไม่ต้องหยุดการเดินรถตามเส้ นทางรถไฟ
ที่มีอยู่ เท่าที่ ผ่านมา ยังไม่มีสะพานใดในญี่ ปนทีุ่ ่มีการก่อ สร้ างอย่ า งต่ อ เนื่ อ งส าหรั บ ขนาดความยาวเช่ น สะพานดัง กล่า วนี ้โดยเฉพาะในระดับด้ านบนที่อยู่เหนือกว่าเส้ นทางรถไฟที่ใช้ งานอยู่
ปกติการใช้ รถไฟได้ กลับมามีบทบาทสาคัญในยุคปั จจุบนั ซึ่งมีการ
รณรงค์เรื่ องประหยัดการใช้ พลังงานและความมีประสิทธิภาพใน
การใช้ พลังงาน ตังแต่้ เริ่ มมีการใช้ ชินกันเซ็นในปี 1964 หลายประเทศได้ ก่อสร้ างทางรถไฟความเร็ วสูง ยังมีอีกหลายประเทศที่
มีแผนที่จะก่อสร้ างรถไฟความเร็ วสูง ความต้ องการสร้ างสะพาน
ในพื ้นที่ซึ่งเป็ นที่อยู่อาศัยหนาแน่นก็มีความเป็ นไปได้ สงู ขึ ้น จึงเชื่อ
ว่าประสบการณ์ ในการทางานก่อ สร้ างสะพานมัทสุบาระจะเป็ นประโยชน์สาหรับผู้ที่วางแผนการสร้ างทางรถไฟได้ เป็ นจานวนมาก
ทางผู้เขียนต้ อ งการที่ จ ะแนะนาให้ เห็นถึง ความสามารถใน
การใช้ ง านโครงสร้ างเหล็ก ที่ มี ข้ อ ดี ใ นแง่ มุม ของการก่ อ สร้ างรวมทังความคงทนถาวรอี
้กด้ วย
▄▄ ▄▄( laminated member) ซึ่งประกอบไปด้ วยชิ ้นส่วนบางๆหลายชิน้
ถึงแม้ วา่ มีตวั อย่างของการใช้ องค์อาคารแบบที่กล่าวมานี ม้ ากมาย
ในการประกอบขึ ้นเป็ นโครงสร้ างรู ปโค้ งที่เป็ นชิน้ เดียวกัน ก็ตาม
แต่การนาองค์อาคารแบบนีม้ าใช้ แบบหลายชิน้ แยกกันนัน้ ถือว่าเป็ นเทคโนโลยีแบบใหม่ซึ่งแทบจะไม่เคยพบการนาไปใช้ มาก่อ นทังในอาคารสถานี
้รถไฟหรื ออาคารทัว่ ไปข้ อมูลทั่วไปของอาคารสถานีเมื อ งฮิ ว กาชิ ตัง้ อยู่ท างเหนื อ ของจัง หวัด มิย าซากิ เป็ นศูนย์กลางของการทาป่ าไม้ ในจังหวัด พื ้นที่นี ้มีอากาศที่อบอุ่น แต่ก็เป็ นที่ร้ ูจกั กันทัว่ ไปว่าเป็ นพื ้นที่ทางผ่านของพายุไต้ ฝนุ่ได้ มีการศึกษาทางสถาปั ตยกรรมและผังเมืองเกี่ยวกับอาคาร
สถานี รถไฟ ทางรถไฟยกระดับ และอาคารในเมือ ง เพื่อ ให้ ไ ด้รูปแบบอาคารที่ สะอาดตาและโครงสร้ างอาคารที่ มีนา้ หนักเบา
ซึ่ง มีคุณ ค่าแก่ก ารเป็ นสัญ ลักษณ์ ของเมือ งฮิ วกาชิ และถื อ เป็ นข้ อ กาหนดในการก่อสร้ างอาคารสถานีฮิวกาชิ ด้ วยเหตุนี ้ ได้ มีการก าหนดว่ า โครงสร้ างของหลัง คาอาคารสถานี จ ะต้ อ งใช้โครงสร้ างไม้ ซึ่งมีขนาดช่วงประมาณ 17.2 เมตร และมีพืน้ ที่หลังคาทัง้ สิน้ 2,000 ตารางเมตร ซึ่งสามารถครอบคลุมตลอด
ความยาว 110 เมตรของขบวนรถไฟสายด่ ว น (รู ป ที่ 1)นอกจากนี ้ได้ มีการจัดเตรี ยมทาหลังคากันสาด( canopy ) ตลอดความยาวของอาคารสถานีทงสอง
ั้ข้ าง ซึ่งมีความลึกประมาณ 7– 11 เมตรและเชื่อมต่อไปยังทางรถไฟยกระดับ ในเชิงโครงสร้ างหลังคา canopy นีจ้ ะรองรับโดยเสาที่มีนา้ หนักเบาและเชื่อมต่อ
กับทางรถไฟยกระดับเพื่อ ที่ จ ะให้ ได้ โครงสร้ างที่ความเสถียรต่อ
แรงลมและแรงด้ านข้ างเนื่องจากแผ่นดินไหว โครงสร้ างหลังคา
canopy ประกอบไปด้ วยโครงหลังคาไม้ ซึ่ง ยื่นออกไปบนโครงถัก
เหล็กและคานรูปตัว H ที่รองรับด้ วยเสาเหล็กท่อจานวน 2 แถวการออกแบบหลังคา canopy ให้ สวยงามทาให้ รูปทรงของอาคาร
ในทางสถาปั ต ยกรรมมี ความกลมกลืน กัน ตลอดอาคารสถานี
ทังหมด
้▄(หน้ า11-12)
การออกแบบโครงสร้ างอาคารสถานีฮิวกาชิโดย มาโมรุ คาวากูชิ
ศาสตราจารย์กิตติคณุ แห่งมหาวิทยาลัย Hosei(ผู้แทนจาก Kawaguchi & Engineers )วิธี ก ารออกแบบแนวใหม่ 2 วิธี ไ ด้ น ามาใช้ ส าหรั บ การออกแบบโครงสร้ างสาหรับอาคารสถานีฮิวกาชิในจังหวัดมิยาซากิ
วิธีแรกก็คือ การใช้ โครงสร้ างประกอบระหว่างไม้ และเหล็ก
การนาระบบโครงสร้ างประเภทนี ้มาใช้ สามารถทาให้ เกิดการใช้ ไม้ซีดาร์ ญี่ปนุ่ ผลิตผลในจังหวัดมิยาซากิ ซึ่งเป็ นวัสดุโครงสร้ างที่มี
ความสวยงาม อีกทังยั้ งมีน ้าหนักค่อนข้ างเบา มีกาลัง ความแข็ง
และความทนทานที่เพียงพอสาหรับนามาประกอบเป็ นโครงสร้ างหลังคาซึ่งสามารถปกคลุมพื ้นที่ ของสถานี ได้ อย่างไรก็ตามการ
ออกแบบโครงสร้ างของหลังคานี ้จะไม่สามารถกระทาได้ ถ้ าองค์
อาคารที่ ใ ช้ เป็ นเพี ย งวั ส ดุ ไ ม้ ที่ เ ชื่ อ มต่ อ โดยวั ส ดุ ป ระสาน
(laminated wood) เท่านัน้
เทคโนโลยีอย่างหนึ่งที่สามารถนามาใช้ ได้ ในกรณี นี ้ คือการเลื อ กใช้ องค์ อ าคารแบบชิ น้ ส่ ว นประกอบจากวัส ดุ แ ผ่ น บางรูปที่ 1 รูปตัดของอาคารสถานี ฮิวกาชิ
รูปภาพที่ 1 รูปถ่ายของอาคารสถานีฮิวกาชิ
รูปภาพที่ 2 รูปถ่ายภายในของชานชาลา
ชนิดและรูปแบบของโครงสร้ างเนื่องจากสถานีรถไฟฮิวกาชิเป็ นอาคารสถานีที่มีการปิ ดรอบตลอดทัง้ อาคารและมีเสาอยู่ในตาแหน่งแถวนอกของทางรถไฟ
10ยกระดับ จึ ง มีข้ อ จ ากัด อื่ น ๆ ตามมา เช่น พื น้ ที่ ข อบนอกรอบ
สถานที่ ก่อ สร้ างอาคารและพื ้นที่ ซึ่ง ถูกจ ากัดจากเส้ นทางรถไฟ
ภายในอาคาร ในการที่จะก่อสร้ างโครงสร้ างประกอบระหว่างไม้
– เหล็กเพื่อ ให้ ได้ โครงสร้ างในระดับความแข็งและกาลังตามที่ต้ องการเพื่อต้ านทานแรงลมและแรงแผ่นดินไหวตามข้ อ จากัดนี ้งานหลักก็คือการพิจารณาชนิดของโครงสร้ างที่จะนามาใช้ได้ มี ก ารระดมความคิด ต่า ง ๆ เพื่ อ พิจ ารณาประเภทของ
โครงสร้ างและผลที่ได้ คือ การนาโครงข้ อแข็งแบบประกอบมาใช้
ซึ่งเป็ นองค์อาคารแบบใช้ วสั ดุประกอบขึ ้นจากแผ่นบางของไม้ ซีดาร์ ญี่ปนุ่ ซึ่งเป็ นผลิตผลของจังหวัดมิยาซากิ ซึ่งโครงข้ อแข็งนีไ้ ด้นามาวางอยู่เหนือคานและมีการรองรับโดยเสาเหล็กรูปตัว H และองค์อาคารทแยงแบบท่อเหล็กสี่เหลี่ยม ระยะระหว่างแต่ละโครง
ขององค์อาคารแบบใช้ วสั ดุประกอบจากแผ่นบาง คือ 3 เมตรได้ มีการจัดวางหลังคารูปทรงโค้ ง อย่างสวยงามที่ ส่วนกลาง
ของชิ ้นส่วนไม้ ในการออกแบบหลังคาเช่นนี ้ ต้ องใช้ องค์อาคารรูปโค้ ง (arch) เพราะเหตุนี จ้ ึ ง มีค วามพยายามที่ จ ะลดนา้ หนักบรรทุกในองค์อาคารของคานในแนวนอน (องค์อาคารรับแรงดัด)ที่ส่วนกลางของช่วงคานโดยการใช้ โครงสร้ างรู ปโค้ ง เป็ นชิน้ ส่วนในการต้ านทานแรงอัดเพื่อที่จะสามารถทาให้ ตวั โครงที่จะก่อสร้ างมีน ้าหนักเบาได้ ชิ ้นส่วนด้ านล่างคานในแนวนอนได้ สร้ างขึ ้นจาก
เสาเหล็กรูปตัว H (H-300 x 150 x 6.5 x 9) และองค์อาคารยึด
ทแยงแบบท่อเหล็ก (114.3 x 6.0) แผนผังโครงสร้ างที่นามาใช้ มีโครงข้ อแข็งค ้ายันที่เป็ นเหล็กฉากวางอยู่ในทางขวางและโครงค ้ายันวางอยู่ตามเส้ นแนวสัน (ridge) โดยการใช้ องค์อาคารแบบใช้
วัสดุประกอบจากแผ่นบางและตัวโครงสร้ างโค้ งรองรับโดยการใช้
องค์อาคารยึดทแยงแบบท่อใน 3 มิตริ ่วมด้ วยภายใต้ น ้าหนักบรรทุกในแนวดิ่งจะไม่เกิดขนาดแรงดัดที่มีค่าสูง มากเกินไปไม่ว่าส่วนใด ๆ ของโครงสร้ าง เนื่ อ งจากการน าโครงสร้ างแบบโค้ งที่เป็ นไม้ และระบบโครงสร้ างค ้ายันโดยใช้ เหล็ก
ฉากมาใช้ ดัง ที่ ก ล่า วมาแล้ ว อย่ างไรก็ ตาม น า้ หนักบรรทุก ในแนวนอนที่เกิดจากแรงแผ่นดินไหวและแรงลมสามารถทาให้ เกิดแรงดัด ขนาดใหญ่ ใ นโครงสร้ างคานไม้ ได้ (รู ป ที่ 2) เพื่ อ แก้ ไ ขปั ญ หานี ้ จึ ง ควรออกแบบคานให้ มี รู ป ทรงที่ มี ค วามสามารถต้ านทานการหมุนเมื่อเกิดแรงดัด
เพื่อ ที่ จะสร้ างส่วนโค้ งต่าง ๆ ให้ ประกอบเป็ นคานโค้ ง จึงจาเป็ นต้ องใช้ องค์อาคารแบบใช้ วสั ดุประกอบจากแผ่นบาง วิธีการ
ดังที่แสดงในรูปที่ 3 จึงนามาใช้
1) ประกอบองค์อาคารรูปตัว s โดยใช้ วธิ ีการตามปกติ
2) จัด เตรี ย มองค์ อ าคาร โดยการตัด ออกเป็ นเส้ น ตรงเพื่อที่จะแบ่งชิ ้นส่วนเป็ น 2 ชิ ้นส่วนเท่า ๆ กัน3) ส่วนโครงสร้ างด้ านบนถูกนามาติดภายใต้ ส่วนโครงสร้ างด้ านล่าง และเพื่อที่ จะให้ วสั ดุทงั ้ สองติดกัน จะใช้ วสั ดุประสานซึ่งนามาใส่ที่ส่วนริ มของส่วนโครงสร้ างด้ านบนและด้ านล่าง แล้ วจึงมีการตัดองค์อาคารนีท้ ี่ส่วนที่แคบ
ที่สดุ
4) องค์อาคารที่มีการตัดออกทัง้ สองจะนามาเชื่อมติดกันที่หน้ างานที่จดุ ตัดออกเพื่อให้ ได้ ชิ ้นส่วนคานที่ต้องการ
องค์ อ าคารที่ มี ก ารประกอบขึ น้ มาจะน าไปส่ง ยัง สถานที่
ก่อสร้ างและประกอบหน้ างานโดยองค์อาคารแบบคานโค้ งและตัว
ยึดค ้า (strut) (รูปภาพที่ 3) องค์อาคารที่ได้ เหล่านีจ้ ะถูกยกขึน้
และนาไปเชื่อมต่อกับโครงข้ อแข็งค ้ายันแบบเหล็กฉาก (รูปภาพที่
4) การก่ อ สร้ างโครงข้ อ แข็ง ของหลัง คาอาคารสถานี ไ ด้ ใ ช้ วิธี นี ้
ทังสิ
้ ้น
รูปที่ 2 แรงดัดของคานที่เกิดจากแรงในแนวนอน
รูปที่ 3 แผนผังแสดงวิธีการประกอบองค์อาคารที่ใช้ วสั ดุประสาน
รูปโค้ งที่หน้ าตัดต่าง ๆรูปภาพที่ 3 การประกอบติดตังบนพื
้้นสาหรับคานที่ประกอบโดย
วัสดุประสาน
รูปภาพที่ 4 การยกชิ ้นส่วนองค์อาคารแบบวัสดุประสาน
การทาโครงอาคารที่ใช้ ประโยชน์ จากการนาโครงสร้ างแบบ
ประกอบมาใช้
ความเข้ าใจถึงวิธีการก่อสร้ างโครงอาคารดังที่ กล่าวมาแล้ วสามารถทาให้ เกิดองค์ความรู้ในการก่อสร้ างโครงอาคารที่มีความ
แข็ง และก าลัง ต้ า นทานแรงในแนวดิ่ง และแรงในแนวนอนทั ง้สองทิศทางและในทิศทางของแนวสันอาคารได้
แทนที่ จะวางข้ อกาหนดมากมายและยุ่งยากในการก่อสร้ างหลังคาอาคารสถานี ที่ค รอบคลุม ตลอดพืน้ ที่ การศึก ษาทาให้เข้ าใจได้ วา่ สามารถที่จะก่อสร้ างโครงหลังคาที่สามารถตอบสนอง
ความต้ อ งการทางสถาปั ตยกรรมและโครงสร้ างโดยการใช้ อ งค์อาคารแบบวัสดุประกอบแผ่นบางจากไม้ ซีดาร์ ซึ่งลาพังจะมีกาลัง
และความแข็งที่ต่าได้ ความสาเร็ จในการออกแบบนี ส้ ามารถสรุปได้ ว่าเกิดเนื่องจากการนาโครงสร้ างแบบประกอบ ไม้ – เหล็กมาใช้ ร่วมกันตามหลักการที่วา่ “ใช้ วสั ดุที่ถกู ต้ องในจุดที่ถกู ต้ อง”
▄

11

▄ ▄

▄

▄

(หน้ า13-14)

รูปภาพที่ 1) คอร์ ดล่างของโครงถักอยู่ระหว่างคอร์ ดบน 2 ชิน้ และรวบเข้ า กั บ ส่ว นปลายเพื่ อ เชื่ อ มต่ อ กับ ส่ว นโค้ ง ของคอร์ ด บนอย่างไรก็ตาม ในด้ านทิศใต้ ที่เป็ นโครงสร้ างยกระดับ จุดที่ คอร์ ดล่างเชื่ อมต่อกับคอร์ ดบนอยู่ใกล้ กับจุดหักกลับของส่วนที่ งอเป็ น
มุม (dogleg) เพื่อที่จะรักษาระยะเผื่อด้ านบนของรถไฟ ในการที่
จะให้ โครงสร้ างมีความแข็งแรงในการต้ านทานแรงในแนวนอน
ทางด้ า นทิศ ตะวัน ออก – ตะวัน ตก ระบบโครงสร้ างที่ ใ ช้ จ ะประกอบไปด้ วย x-braces สาหรับช่วงเสาจานวน 3 ช่วงใกล้ ส่วนปลายทางทิศตะวันออก – ตะวันตก ของโครงสร้ าง (รูปภาพที่ 2)ความลึกที่มากที่สดุ ของส่วนโค้ งในโครงสร้ าง คือ 2.8 เมตรและส่วนคอร์ ดบนและคอร์ ดล่างประกอบในทิศทาง 3 มิติโดยใช้
โครงถักตะแกรงเหล็ก (lattice) คอร์ ดบนประกอบไปด้ วยไม้ ซีดาร์
ที่ประสานติดกัน ยกเว้ นส่วนที่มีการงอเป็ นมุม และส่วนคอร์ ดล่าง
และองค์อาคารยึดทแยงใช้ ท่อเหล็ก

การออกแบบโครงสร้ างของอาคารสถานีโคชิโดย มาโมรุ คาวากูชิ
ศาสตราจารย์กิตติคณุ แห่งมหาวิทยาลัย Hosei(ผู้แทนจาก Kawaguchi & Engineers )เมืองโคชิตงอยูั ้ ่ในศูนย์กลางของจังหวัดโคชิและอยู่ท่ามกลาง
ที่ตงั ้ ของการทาป่ าไม้ ที่ ตงของเมื
ั้อ งนี อ้ ยู่ในภูมิอ ากาศที่ อ บอุ่นแต่ ก็ ยั ง อยู่ ใ นเส้ น ทางของพายุ ไ ต้ ฝุ่ นอี ก ด้ วย ดัง นั น้ ในการ
ออกแบบโครงสร้ างจึงมีความสาคัญ ที่จ ะต้ อ งพิจ ารณาเกี่ ยวกับ
แรงลมที่กระทาพื ้นฐานการออกแบบของอาคารสถานีโคชิมีรูปแบบเป็ นโครง
หลังคารูปโค้ งขนาดใหญ่ซึ่ง ครอบคลุมเส้ นทางเดินรถไฟยกระดับ
จากด้ านใต้ ไปยังส่วนบนของหลังคาทางเข้ าในทิศเหนือ (โครงข้ อแข็งแบบประกอบ เหล็ก – คอนกรี ตเสริ มเหล็ก ) ซึ่งตังอยู้ ่ในส่วน
พลาซ่ า ของสถานี แ ละแยกออกจากทางรถไฟยกระดับ การออกแบบโครงสร้ างของอาคารได้ พิจารณาการนาไม้ ซีดาร์ ญี่ปนุ่
ซึ่งเป็ นผลิตผลของจังหวัดโคชิมาใช้ ด้วยหลังคากันสาด ( canopy ) ทางเข้ า-ออกของสถานี ทางทิศใต้เป็ นโครงสร้ างเหล็กที่มีความลึกถึง 13.5 เมตร ตังอยู้ ่ทางด้ านทิศใต้ ของทางรถไฟยกระดับ หลังคา canopy ได้ ถูกออกแบบให้
เชื่อมต่อกับทางรถไฟยกระดับ เป็ นผลให้ โครงสร้ างยกระดับต้ องมีความมั่นคงพอเพื่อ ต้ านทานแรงในแนวนอนที่ อาจเกิดขึ ้นได้ จากแรงแผ่นดินไหวและแรงลม หลังคา canopy นี ้จึงได้ ถูกออกแบบให้ มีการรองรับด้ วยเสาขนาดเล็ก

ระบบและลักษณะโครงสร้ างโดยทั่วไปโครงสร้ างไม้ จ ะมีประสิทธิภ าพที่ ด้อ ยกว่าในการถ่ า ยแรงดึง และแรงดัด ที่ ร อยต่ อ เมื่ อ เที ย บกั บ การถ่ า ยแรงอั ดเพราะเหตุนี จ้ ึ ง มี ก ารน าวิธี ดัง ต่อ ไปนี ม้ าใช้ ตัว อย่ า งเช่ น องค์อาคารไม้ ซีดาร์ ที่ใช้ วัสดุประสาน (150x900 ในโครงสร้ างแบบ
กาแพง 2 ชัน)้ จะนามาใช้ สาหรับเป็ นส่วนคอร์ ดบน ซึ่งรับแรงอัด
เสียเป็ นส่วนใหญ่ เหล็กรูปตัว H (H-800 x 250 x 16 x 25 หรื อขนาดอื่น ๆ) จึงได้ นามาใช้ เพื่อต้ านทานแรงดัดขนาดมากๆ ที่จุ ดรอบๆ ส่วนที่งอหักมุมในด้ านปลายทิศใต้ ของโครงหลังคาโค้ ง และท่อเหล็ก (190.7 x 23 สาหรับเหล็กคอร์ ด; 114.3 x 15 หรื อ 9สาหรับองค์อาคารยึดทแยง) ได้ นามาใช้ สาหรับคอร์ ดล่างและองค์
อาคารยึดทแยงซึ่งมีการรับแรงดึงเป็ นหลัก
ตามแนวทางนี ้ โครงสร้ างแบบประกอบ ไม้ – เหล็ก สามารถ
นามาใช้ ได้ ตรงตามหลักการที่วา่ “ใช้ วสั ดุที่ถูกต้ องในจุดที่ถูกต้ อง”ที่ซึ่งมีการนาเหล็กมาจับคู่ใช้ กับไม้ เพื่อ ต้ านทานแรงดึงที่มี ค่าสูง
และต้ านทานแรงดัด ขนาดใหญ่ แทนที่ จ ะใช้ ไม้ อย่ า งเดี ย วเนื่องจากไม้ ไม่มีกาลังแข็งแรงอย่างเพียงพอ
ในอาคารสถานี เนื่องจากองค์อาคารยึดทแยงในแบบ 3 มิติท าหน้ าที่ เ ป็ นทั ง้ ค า้ ยั น กั บ หลั ง คาและค า้ ยั น ต้ านทานแรงแผ่ น ดิ น ไหว แรงในแนวนอนที่ เกิ ด ขึ น้ จากแรงลมและแรง
แผ่นดินไหวนี ้ สามารถส่งถ่ายไปยังโครงสร้ างทางรถไฟยกระดับได้
ทังในทิ้ ศทางด้ านขวางและตามยาว
ในการที่จะส่งถ่ายแรงระหว่างส่วนคอร์ ดบนที่เป็ นองค์อาคารไม้ แ ละองค์ อ าคารเหล็ก อย่า งสมบูร ณ์ จะต้ อ งมีก ารออกแบบ

รูปแบบของโครงสร้ างหลังคาของอาคารสถานีโคชิ เป็ นรูปโค้ งที่มีช่วงเสาความยาว
39 เมตรและมีความยาวประมาณ 60 เมตร ส่วนยอดหลังคา
สูงสุดอยู่ที่ 23.4 เมตร คอร์ ดบนของโครงถักซึ่งประกอบเป็ นส่วนโค้ งมีระยะห่างทุกๆ 4.5 เมตรและยกขึ ้นจากหลังคาทางเข้ า -ออกด้ านทิศเหนือ เนื่องจากงานก่อสร้ างจะต้ องดาเนินไปโดยไม่มีการ
หยุดการเดินรถไฟในพื ้นที่ซึ่งจะมีติดตังหลั้ งคาด้ านทิศใต้ ดังนัน้
โครงสร้ างอาคารที่ใช้ จึงต้ องเป็ นแบบที่ขาโครงสร้ างมีส่วนโค้ งออกในด้ านทิศใต้ โดยการติดตังจะไม่
้ตอ่ ลงไปในส่วนพื ้นดินแต่ยึดเข้ าไปกับโครงสร้ างยกระดับด้ านบนที่รองรับทางรถไฟอยู่แทน
ในขณะเดียวกัน ในการที่จะทาให้ มีระยะเว้ นเพียงพอสาหรับ
การเดิน รถไฟในด้ า นบน โครงสร้ างหลัง คาในด้ านทิ ศ ใต้ จ ะมีรูปร่างเป็ นแบบงอเป็ นมุม (dogleg) วางอยู่บนโครงสร้ างยกระดับ
ซึ่งทาให้ หลังคามีลกั ษณะเป็ นรูปโค้ งแบบไม่สมมาตร (รูปที่ 1 และ
12รายละเอียดการต่อให้ สามารถถ่ายแรงได้ อย่างสมบูรณ์ ในขณะที่
แรงอัดเกิด ขึ ้นในส่วนขาโครงสร้ างทางด้ า นเหนื อ ของส่วนโครง
หลังคาโค้ งระหว่างการส่งถ่ายแรงทิศทางแนวดิง่ ยังคงมีบางกรณี
ที่แรงดึงสามารถเกิดขึ ้นได้ ที่จุดนี ร้ ะหว่างเกิดแรงแผ่นดินไหวและ
แรงลม จึงจาเป็ นออกแบบให้ มีการส่งถ่ายแรงที่เกิดนี ้ไปยัง ชุดสลัก
ยึดที่ฐ านของเสาอย่างปลอดภัย ในกรณี เช่นนี ้ วิธีการยึดทั่วไป
ตามปกติจะใช้ การใส่แผ่นเหล็กที่มีการเจาะรู เผื่อไว้ หลายรู เข้ าไปในชิ ้นส่วนของไม้ โดยมีการใส่สลักเกลียว หมุดหรื อแท่งเหล็กเข้ าไปให้ เรี ยบร้ อย เพื่อ ส่งถ่ายแรงระหว่างองค์อ าคารไม้ และเหล็ก
ผ่าน แรงเฉือนและแรงดัดของแท่งเหล็กที่ใส่เข้ าไปแต่ในอาคารสถานีโคชิ วิธีการดังกล่าวไม่ได้ นามาใช้ แต่ได้ มีการนาวิธีการยึดแบบใหม่ ซึ่งมีการใช้ แผ่นเหล็กหนาใส่เข้ าไปในรู
สี่เหลี่ยมที่ ตดั เข้ าไปยังชิน้ ส่วนด้ านล่างขององค์อาคารไม้ แผ่นเหล็กนี ไ้ ด้ ถูกยึดติดโดยสลักเกลียวกับชุด สลักยึดที่ สวมอยู่ด้า นนอกองค์อ าคารไม้ (รู ปที่ 2, รู ป ภาพที่ 3) การยึ ด วัส ดุเ ช่ น นี ้สามารถส่งผ่า นแรงโดยให้ เกิด แรงแบกทานในองค์อ าคารไม้ ที่พอเหมาะ
การยึ ด โครงสร้ างไม้ กั บ โครงถั ก ตะแกรง เหล็ ก ได้ ใช้รายละเอียดการยึดที่มีแนวความคิดเดียวกันกับวิธีการที่ได้ อธิบายข้ างต้ น ชิ ้นส่วนยึดรูปกากบาทเป็ นส่วนที่ยื่นออกมา จะถูกเชื่อม
ยึดกับแผ่นเหล็กที่มีการยึดติดกับโครงถักตะแกรงเหล็กซึ่งได้ มีการ
ตัดเผื่อ รอยของชิน้ ส่วนกากบาทภายในแผ่นไม้ ด้านข้ างทัง้ สองด้ าน แล้ วจึงมีการประกบแผ่นไม้ เข้ าด้ วยกันกับส่วนยื่นกากบาทนี ้แผ่นเหล็กได้ อ อกแบบให้ เป็ นรอยต่อ รั บแรงดึงกับองค์อ าคารไม้
แบบวัสดุประสานโดยการใช้ สลักเกลียวในลักษณะเดียวกันกับ
ส่วนที่ใช้ สาหรับขาโครงสร้ างด้ านทิศเหนือดังที่ได้ กล่าวข้ างต้ น (รูปที่ 3 รูปภาพที่ 4)(หน้ า15-16)
การออกแบบรอยต่ อ ส าหรั บ โครงสร้ างประกอบเหล็ ก คอนกรีตโดย โคอิชิ มินามิ ,ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยฟูกยุ ามาโทชิยกู ิ ฟูกโู มโต , กลุม่ งานโครงสร้ างอาคาร,สถาบันวิจยั ด้ านเทคนิค คาจิมา
เคนจิ นิชิอมุ ิ , สานักพัฒนาเทคนิค , บริษัท นิปปอนสตีล
คู่มือการออกแบบสาหรับรอยต่ อโครงสร้ างประกอบ เหล็กคอนกรีต
โครงสร้ างแบบประกอบซึ่งใช้ วสั ดุที่แตกต่างกัน หรื อ มีองค์
อาคารและระบบโครงสร้ างหลายประเภทประกอบกัน ตามหลักการที่วา่ “ใช้ วสั ดุที่ถกู ต้ องในจุดที่ถกู ต้ อง” เมื่อเทียบกับระบบ
โครงสร้ างทั่วไป โครงสร้ างแบบประกอบให้ อิสระในการเลือกใช้
มากกว่าทัง้ ขนาดโครงสร้ าง ความปลอดภัย ความสามารถใน
การผลิต ข้ อได้ เปรี ยบทางด้ านราคา พื ้นที่ว่างใช้ สอยและการจัดพื ้นที่
เพราะว่า โครงสร้ างแบบประกอบจาเป็ นต้ อ งมีการเชื่ อมต่อ
ของวัสดุโครงสร้ าง องค์อ าคารและระบบโครงสร้ างหลายชนิด
ประกอบเป็ นโครงสร้ าง จึงมีวิธีในการเชื่ อมต่อ หลายวิธีด้วยกัน
อย่างไรก็ตาม สาหรับการออกแบบโครงสร้ างแบบประกอบ ไม่ได้
มีการกาหนดวิธีออกแบบพื น้ ฐานไว้ เช่น การสร้ างโมเดลจ าลองการถ่ายความเค้ น (stress transfer model) หรื อ การประเมิน
ความสามารถของโครงสร้ าง (structural performanceassessment method) ดังนัน้ ในปั จ จุบนั การตรวจสอบความ
ปลอดภัยของโครงสร้ างแบบประกอบนี จ้ ึง เป็ นการตรวจสอบกับ
ผลการทดลองเป็ นหลัก
ในการแก้ ปัญหานี ้ สมาคมการก่อสร้ างโครงสร้ างเหล็กของญี่ ปนุ่ (Japanese Society of Steel Construction) ได้ จัดตัง้
คณะท างานในการจั ด ท าคู่มื อ การออกแบบส าหรั บ รอยต่ อโครงสร้ างประกอบเหล็ก - คอนกรี ต “Design Guidebook forConnections in Composite Structures” เพื่อที่จะเป็ นการวาง
แนวทางวิ ธี พื น้ ฐานเพื่ อ ตรวจสอบความสามารถ (ก าลั งความสามารถในการเคลื่ อ นตัว การถ่ ายความเค้ น ฯลฯ) ของรอยต่อ โครงสร้ างที่ ใ ช้ ใ นโครงสร้ างแบบประกอบของเหล็ก คอนกรี ตในเชิงวิศวกรรมการก่อสร้ างอาคารและวิศวกรรมโยธา
ทั่ว ไป ในขัน้ ต้ น กลุ่ม ทางานได้ ทาการกาหนดเทคโนโลยี แ ละข้ อกาหนดในการออกแบบที่ใช้ และทาการตรวจสอบตัวเชื่อมต่อ
แรงเฉื อ น (shear connector) และวิ ธี ใ นการตรวจสอบรู ป ที่ 2 การประกอบและรายละเอี ยดสาหรั บ ส่ว นขาของเสา
โครงสร้ างด้ านทิศเหนือ
รูปภาพที่ 3 ส่วนขาของเสาโครงสร้ างด้ านทิศเหนือรู ป ที่ 3 การประกอบและรายละเอี ย ดส าหรั บ รอยต่อ ระหว่า งชิ ้นส่วนไม้ ยึดด้ วยวัสดุประสานกับโครงถักตะแกรงหล็ก
รูปภาพที่ 4 รอยต่อระหว่างชิ ้นส่วนไม้ ยึดด้ วยวัสดุประสานกับโครง
ถักตะแกรงหล็ก
▄

▄ ▄

▄

▄

13

ความสามารถของโครงสร้ างซึ่งเป็ นที่ร้ ูจกั ทัว่ ไปทัง้ 2 แบบ เพื่อหา
ว่าวิธีใดสามารถนามาใช้ กับรอยต่อ โครงสร้ างสาหรั บโครงสร้ างแบบประกอบได้ ในอนาคต
บนพื ้นฐานของการทางานและผลที่ได้ รับนี ้ ทางกลุม่ ทางานได้ ตี พิ ม พ์ “คู่มื อ การออกแบบส าหรั บ รอยต่ อ โครงสร้ างประกอบ เหล็ก- คอนกรี ต” ซึ่งประกอบไปด้ วย 3 ส่วน : รอยต่อใน
โครงสร้ างแบบประกอบ (ตัวเชื่อมต่อแรงเฉือน แรงยึดเหนี่ยว) ซึ่งแพร่ หลายทั่วไปสาหรั บการก่อ สร้ างอาคารและวิศวกรรมโยธา
ทั่ว ไป ; รอยต่อ ในโครงสร้ างแบบประกอบที่ ใช้ ในการก่อ สร้ างอาคาร ; และรอยต่ อ ในโครงสร้ างแบบประกอบที่ ใ ช้ ในงาน
วิศวกรรมโยธาทัว่ ไป คูม่ ือนี ้ได้ แสดงขอบเขตของงานไว้ ดงั นี ้แนวแรงจะจั ด ประเภทเป็ นแบบที่ มี ก ารท าให้ เ กิ ด ส่ ว นค า้ ยั น
(struct) ของแรงอัดในคอนกรี ตและกาลังรับแรงแบกทานเมื่อ มีแรงที่ใช้ ในการจ ากัดตัวของคอนกรี ต ที่ มากพอและ ในแบบที่ ใช้ขัวต่้ อแรงเฉือนและแบบที่ต้องมีเหล็กเสริมกาลังรับแรงเฉือน เมื่อ มีแรงที่ ใช้ ในการจากัดตัวของคอนกรี ตที่ ไม่เพียงพอ ซึ่ง กลไกการ
ถ่ายแรงประเภทแรกใช้ มากในงานก่อสร้ างอาคารและประเภท
หลังใช้ ในงานวิศวกรรมโยธา อย่างไรก็ตามเมื่อมีการขยายการใช้
งานของโครงสร้ างทัง้ สองประเภท จึ ง ควรมี ก ารน ากลไกทาง
กลศาสตร์ มากาหนดการใช้ สาหรับรูปแบบทังสอง
้นอกจากนี ้ วิธีการออกแบบที่พจิ ารณาเกี่ยวกับ แรงยึดเหนี่ยว
(แรงเสียดทานและขัวต่้ อแรงเฉือน) และแรงแบกทาน ซึ่งเป็ นแรงพืน้ ฐานที่ ส่งถ่ายที่ รอยต่อ ได้ นามาใช้ และการจัดเตรี ยมวิธีการ
ออกแบบนีเ้ พื่อที่จะทราบถึงนา้ หนักแบกทานของขัว้ ต่อแรงเฉือน
โดยใช้ การวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ส่ วนที่ 1 รอยต่ อในโครงสร้ างแบบประกอบที่ใช้ ท่ ัวไปในงานก่ อสร้ างอาคารและงานวิศวกรรมโยธาทั่วไปได้ มีการนิยามและจัดประเภทโครงสร้ างแบบประกอบ ซึ่งใน
ที่นี ้ โครงสร้ างแบบประกอบได้ ถูกจัดแบ่งออกเป็ น 2 ประเภท คือโครงสร้ างแบบประกอบและโครงสร้ างผสม “โครงสร้ างแบบ
ประกอบ” ถือเป็ นคาจากัดความทัว่ ไปสาหรับโครงสร้ างที่ประกอบ
ไปด้ ว ยองค์ อ าคารแบบประกอบ และค าว่า องค์ อ าคารแบบ
ประกอบหมายถึงองค์อ าคารที่ มีการใช้ วัสดุต่างกันคือ อาทิเช่น
เหล็กและคอนกรี ต นามาใช้ งานร่ วมกันที่ หน้ าตัดหนึ่งๆ ในทาง
ตรงกันข้ ามโครงสร้ างแบบผสม หมายถึงโครงสร้ างที่มีการใช้ องค์อาคารต่างๆ กันเข้ ามาเชื่อมต่อกันเป็ นโครงสร้ างเมื่อพิจารณารอยต่อที่ รับแรงตามแนวยาวและแรงตามแนว
ขวางให้ เป็ น ประเภทรอยต่อ เดียวกันกับที่ใช้ ในงานก่อ สร้ างและ
งานวิศวกรรมโยธาทัว่ ไป กลไกสาหรับการถ่ายแรงในรอยต่อที่รับ
แรงตามแนวยาวนี ้ จะมีการส่ง ถ่ายแรงโดยใช้ แรงแบกทานและ
แรงเสีย ดทานผ่านการใช้ แ รงงัด (lever force) และแบบที่ ใ ช้ตัวเชื่อมต่อแรงเฉือน ซึ่งกลไกประเภทแรกใช้ มากในงานก่อสร้ างอาคารและประเภทหลังใช้ ในงานวิศวกรรมโยธาทั่วไป เหตุผล
สาคัญที่เกิดข้ อแตกต่างเนื่องมาจากความต้ านทานและการรับแรง
ของวัสดุขึ ้นอยู่กับความแข็งขององค์อ าคารเหล็กและสภาพการจ ากัดตัว (confined) ขององค์อ าคารคอนกรี ตเสริ มเหล็ก ซึ่ งหมายถึงในโครงสร้ างอาคารซึ่งมีส่วนประกอบของผนังหนาและมี
แรงที่ ใช้ จ ากัด ตัว ของคอนกรี ต มาก กลไกลแบบแรกจะเป็ นตัวสาคัญ และสาหรั บในงานวิศวกรรมโยธาที่ มัก เป็ นชิน้ ส่วนผนัง
แบบบางและมีการ แรงที่ ใช้ จ ากัดตัวของคอนกรี ตน้ อ ย กลไกล
แบบหลังจะเป็ นตัวกาหนดแทนที่
ในทางตรงกันข้ าม วิธีการส่งถ่ายแรงในรอยต่อ ตามขวางกับส่ ว นที่ 2 รอยต่ อ ในโครงสร้ า งแบบประกอบที่ ใ ช้ ใ นการก่ อสร้ างอาคารหัว ข้ อ ที่ ร ะบุ ต ามข้ อ ก าหนดในการออกแบบที่ จั ด ท าโดยสถาบันสถาปั ตยกรรมในญี่ ปนุ่ ได้ วางแนวทางให้ สามารถใช้ ผลจากการทดลอง การศึกษาและวิธีการวัด ประเมินความสามารถ
ของโครงสร้ างได้ รอยต่อที่อยู่ในข่ายข้ อกาหนดนีค้ ือ วัสดุเหล็ก คอนกรี ตเสริ มเหล็ก (SRC) โครงสร้ างแบบประกอบท่อเหล็กและ
คอนกรี ต และโครงสร้ างแบบประกอบคอนกรี ต - ท่อเหล็กกรอกด้ วยคอนกรี ต (CFT) คานแบบประกอบ และโครงสร้ างผสมกัน
ระหว่างเสาคอนกรี ตเสริมเหล็กและคานเหล็ก
สาหรับรอยต่อของโครงสร้ าง SRC ข้ อมูลของรอยต่อระหว่าง
คานกับเสา (รูปที่ 1) ฐานเสา การต่อและแรงยึดเหนี่ยวสาหรั บเหล็ก เสริ มคอนกรี ต และชิ น้ ส่ว นเหล็ก ได้ มี การจัดเตรี ย มและตรวจสอบไว้ แล้ ว โครงสร้ างแบบประกอบระหว่างท่อ เหล็กและ
คอนกรี ต (รูปที่ 2) โดยทัว่ ไปได้ แบ่งแยกออกเป็ น 3 ชนิดตามชนิด
ของเสาที่ใช้ ; เสาที่มีการเติมคอนกรี ตเข้ าไปภายใน ชนิดที่ มีการ
หุ้มไว้ ด้วยคอนกรี ตเสริ มเหล็กภายนอกของท่อ และประเภท หุ้ม /เติมคอนกรี ต โดยประเภทเสาที่มีการกรอกคอนกรี ตเข้ าไปเรี ยกว่า
CFT และรอยต่อสาหรั บคานกับเสาในชนิดที่มีการหุ้ม หรื อหุ้ม/เติมคอนกรี ต นัน้ ได้ แ สดงอยู่ใ นคู่มื อ ซึ่ง โครงสร้ าง CFT ได้ มีบทบาทในการใช้ งานเพิ่มมากขึ ้นในโครงสร้ างอาคารสูงเนื่องจากคุณ สมบัติที่ ดี เ ยี่ ย มและความประหยัด ของโครงสร้ าง ข้ อ มูลสาหรับรอยต่อคานกับเสา (รูปที่ 3) ฐานเสา รอยต่อ และการยึด
เหนี่ยวสาหรับท่อเหล็กในโครงสร้ าง CFT ได้ มีการศึกษาไว้ อย่าง
14ละเอียด
สาหรับคานแบบประกอบ การออกแบบกลไกการถ่ายแรงใน
โครงสร้ างได้ ส่งผ่านรอยต่อของคานประกอบที่ ซึ่งคานเหล็กและ
พืน้ คอนกรี ตเสริ มเหล็ก ได้ ทาหน้ าที่ ร่วมกันผ่านตัวเชื่ อ มต่อ แรงเฉื อ นเพื่อ ให้ ได้ คานรู ปตัวที การออกแบบกลไกการถ่ายแรงได้
นามาพิจารณาเช่นเดียวกันสาหรับรอยต่อของคานเหล็กยาวซึ่งส่ วนปลายคานทั้ง สองเป็ นคอนกรี ต เสริ มเหล็ ก หรื อ SRC และส่ วนกลางของคานเป็ นโครงสร้างเหล็ก ข้อมูลได้รวบรวมเกี่ยวกับ
พฤติกรรมของโครงสร้างและการออกแบบสาหรับรอยต่อคานกับ
เสาในโครงสร้างเสาคอนกรี ตเสริ มเหล็กกับคานเหล็ก(รู ปที่ 4) ซึ่ งมีการผสมผสานวัสดุโครงสร้างที่แตกต่างกันในลักษณะที่ว่า “ใช้วัสดุที่ถูกต้องในจุดที่ถูกต้อง” ก็ถูกนามาใช้ในที่น้ ี ดว้ ยคู่มอื : พืน้ ฐานอย่างละเอียดสาหรับการออกแบบรอยต่อโครงสร้ างคณะทางานได้ศึกษาเทคโนโลยี ข้อกาหนดในการออกแบบ
และคู่ มือ ที่มีอ ยู่ เพื่อที่จ ะใช้อ ้างอิ งกับรอยต่ อ โครงสร้ างที่ใช้ใน
โครงสร้างแบบประกอบ ซึ่ งผลการศึกษานี้ ได้นาเข้าไปตีพิมพ์ในคู่ มื อ การออกแบบส าหรั บ รอยต่ อ ในโครงสร้ า งแบบประกอบ
ระหว่างเหล็ก - คอนกรี ต คู่ มื อ การออกแบบนี้ ยงั ไม่ สามารถ
ครอบคลุ ม ถึ ง การออกแบบทุ ก ๆ รอยต่ อ ของโครงสร้ า งแบบประกอบทุก ประเภท ซึ่ งยังคงต้อ งมีการพัฒนาต่ อไปในอนาคต
อย่างไรก็ตาม พื้นฐานอย่างละเอียดสาหรับการออกแบบรอยต่ อโครงสร้ าง ได้ถูก นาเสนอในคู่ มือ นี้ โดยแสดงขั้นตอนและการ
จัดเตรี ยมไว้อย่างละเอียด รวมทั้งตัวอย่างที่จะใช้ในอนาคตอีกด้วย
การพั ฒ นาในอนาคตส าหรั บ รอยต่ อ ชนิ ด ใหม่ ที่ ใช้ ใ นโครงสร้างแบบประกอบนี้ จาเป็ นที่จะต้องมีการพัฒนาคู่มือการ
ออกแบบโครงสร้ า งควบคู่ ก ัน ไป เพื่ อ ที่ จ ะสามารถประเมิ นความสามารถของโครงสร้ า งเหล่ า นี้ โดยไม่ จ าเป็ นต้อ งมี ก ารทดสอบเพื่อหาผลสรุ ปเช่นปัจจุบนั▄ ▄ ▄ ▄ ▄ส่ วนที่ 3: รอยต่ อในโครงสร้ างแบบประกอบที่ใช้ ในงานวิศวกรรม
โยธาจากข้ อ ก าหนดในการออกแบบส าหรั บ คานและเสาใน
โครงสร้างแบบประกอบในเชิงวิศวกรรมโยธา ได้มีการกาหนดไว้
โดยสมาคมวิศวกรโยธาของญี่ปนุ่ และองค์กรอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง วิธีในการประเมิ นความสามารถของโครงสร้ างตามผลการศึ ก ษาใหม่ ๆ และการน าไปใช้จ ริ งของรอยต่ อ ในโครงสร้ า งแบบประกอบ ได้มีการนามาใช้เพิ่มมากขึ้น โครงสร้างที่ใช้แนวทางวิธี
ประเมินเช่นนี้คือ คานแบบประกอบ สะพานที่ใช้โครงสร้างผสม
สะพานที่ใช้โครงข้อแข็งแบบประกอบ และฐานรากแบบประกอบ
สาหรับคานแบบประกอบ มี 2 ตัวอย่างได้แสดงไว้ สะพาน
โครงถักเหล็กแบบประกอบกับ PC และสะพาน PC ที่ใช้แผ่นเอว
แบบลูกฟูก (corrugated) (รู ปที่ 5) ซึ่ งพื้น PC ได้นามาใช้สาหรั บพื้นส่ ว นบนและพื้นส่ ว นล่างและองค์อ าคารแบบโครงถัก หรื อแผ่นเหล็กแบบลูกฟูกนามาใช้เป็ นแผ่นเอว สะพานโครงสร้างแบบ
ผสมได้ก าหนดให้ เ ที ย บได้ก ับ โครงสร้ า งสะพานในลัก ษณะสะพานขึง (cable-stayed bridge), extradosed bridge และ สะพาน
แบบคาน ซึ่ งโครงสร้างเป็ นแบบคานเหล็ก และคานคอนกรี ตได้นามาเชื่ อ มต่ อกันตามทิศทางความยาวของสะพาน สะพานที่ใช้
โครงข้อ แข็ ง แบบประกอบ(รู ป ที่ 6) ได้ก าหนดให้ เ ทีย บได้ก ับโครงสร้างแบบผสมที่ซ่ึงคานเหล็ก และตอม่อคอนกรี ตเสริ มเหล็กมี ก ารเชื่ อ มต่ อ อย่า งแข็ ง แรง ระบบฐานรากแบบประกอบได้ก าหนดให้ โครงสร้ างฐานรากมี เ สาเหล็ ก และฐานรากคอนกรี ตเสริ มเหล็กเชื่อมต่อกัน ชนิดของรอยต่อในสะพานเหล่านี้ ได้มีการ
กาหนดไว้ในคู่มือ และวิธีการออกแบบสาหรับแต่ละประเภทของ
รอยต่อได้แสดงรายละเอียดไว้เช่นกัน

งานและการประชุมสัมมนานานาชาติของ JSSC
(หน้ า 17 )เหรียญเชิดชูเกียรติ อันทอน ทาเดสโก มอบให้ แก่ ประธาน
ทากานาชิ แห่ ง JSSC
เหรี ยญเชิดชูเกียรติ อันทอน ทาเดสโก เป็ นรางวัล สาคัญ ที่มอบโดยสถาบัน IABSE (สถาบันนานาชาติสาหรั บวิศวกรรม
โครงสร้ างและสะพาน) เพื่อเป็ นการเผยแพร่ ความสาเร็ จของงานด้ านวิศวกรรมโครงสร้ าง รางวัลนีแ้ บ่งออกเป็ น 2 ประเภท : ด้ านการส่งเสริ มพัฒนาวิศวกรรมโครงสร้ าง และด้ านการปฏิบัติงาน
สาหรั บ นักวิจัย /วิศวกรรุ่ น ใหม่ ที่ ร่ว มงานกับ บริ ษั ท ต่า งชาติที่ มีผลงานโดดเด่น สาหรับ ดร.โคอิชิ ทากานาชิ ประธานของสมาคม
การก่อ สร้ างโครงสร้ างเหล็กของญี่ ปนุ่ ได้ รับมอบเหรื ยญเชิดชูเกี ย รติ นี เ้ พื่ อ เป็ นการสดุดี “การอุทิ ศ ตนเพื่ อ ส่ง เสริ ม งานด้ า นวิศวกรรมโครงสร้ างและพัฒนานักวิจยั รุ่นใหม่สาหรับงานด้ านนี ้”
ดร. ทากานาชิ ได้ สอนนักศึกษาที่มหาวิทยาลัยโตเกียวและ
มหาวิ ท ยาลั ย ชิ บ ะ ซึ่ ง ต่ อ มา นั ก ศึ ก ษาเหล่ า นี ไ้ ด้ ประสบ
ความสาเร็ จ ในหน้ าที่ การงานเป็ นจ านวนมาก ดร.ทากานาชิได้ศึก ษาในด้ านการออกแบบโครงสร้ างแบบพลาสติก และการ
ออกแบบโครงสร้ างต้ านทานแรงแผ่นดินไหว นักศึกษาจ านวนมากที่ ไ ด้ ศึ ก ษากับ ดร.ทากานาชิ จนจบการศึกษานัน้ ต่อ มามี15บทบาทสาคัญในประเทศต่างๆ ทัว่ โลก และผลงานการศึกษาของ
เขาเหล่านี ้ได้ มีผลให้ เกิดการพัฒนางานโครงสร้ างเหล็กไปทัว่ โลกผลงานของ ดร.ทากานาชิสาหรับในด้ านวิศวกรรมโครงสร้ างมีอยู่เป็ นจานวนมาก ผลงานที่ผา่ นมาเช่น รับหน้ าที่เป็ นประธาน
คณะกรรมการของวิศวกรรมโครงสร้ างของสถาบันสถาปั ตยกรรม
ของประเทศญี่ปนุ่ เป็ นเวลา 4 ปี และดารงตาแหน่งเป็ นประธาน
ของคณะกรรมการประเมินอาคารสูงสาหรับศูนย์โครงสร้ างอาคาร
สาหรับประเทศญี่ปนเป็ุ่ นเวลา 8 ปี และเป็ นผู้ช่วยเหลือบุกเบิกใน
การจัดเตรี ยมและจัดตังระบบการวั
้ดผลพิจารณาในขันตอนการ
้ได้ รับใบประกอบวิชาชีพแห่งชาติ : สถาปนิกผู้ออกแบบโครงสร้ างระดับที่หนึ่ง เมื่อไม่นานมานี ้ เขาได้ เป็ นกาลังสาคัญในการจัดตัง้
โครงการความร่ วมมือ ระหว่างตัวแทนภาครั ฐ ที่เรี ยกว่า ระบบโครงสร้ างแบบใหม่ จ ากนวัต กรรมวัส ดุโ ครงสร้ าง (ส าหรั บรายละเอียด ให้ อ้างอิงกับวารสารฉบับที่ 28 Steel Construction
Today & Tomorrow) ผลงานของเขาได้ มีการนาเสนอในรายงาน
ของ IABSE*ผู้ออกแบบงานโครงสร้ าง: ถึงแม้ วา่ จะเกิดในประเทศเยอรมัน
เขาได้ ทางานอยู่ในสหรัฐอเมริ กา และได้ ชื่อว่ าเป็ นบิดาของระบบ
โครงสร้ างแบบคอนกรี ต ผิวเปลือกแบบบาง (thin-wall concrete
shell)

เม็กซิโก มิได้ เข้ าร่ วมในงานประชุม ครั ง้ นี ้ แต่สหราชอาณาจักร
แอฟริกาใต้ และฮ่องกงได้ เข้ าร่วมด้ วย จานวนทัง้ สิ ้นของผู้เข้ าร่ วมประชุมมีมากกว่า 600 คน และได้ มีการนาเสนอเอกสารวิชาการ
ทัง้ สิ ้นจานวน 266 ฉบับ หัวข้ อในการบรรยายและการนาเสนอ
ผลงานวิชาการได้ ครอบคลุมถึงวิชาการที่ เกี่ยวข้ องกับโครงสร้ างสะพานและอาคาร : ด้ า นการออกแบบ การก่ อ สร้ าง การประกอบติดตัง้ วัสดุก่อ สร้ าง การบารุ งรั กษา และเทคโนโลยี
ใหม่ๆ ระหว่างการประชุมนี ้ ได้ มีการแลกเปลี่ยนข้ อมูลเทคโนโลยี
ใหม่ๆ จากสมาชิกประเทศต่างๆ ที่เข้ าร่วมการประชุม
ซึ่ง ก่อ นที่ จ ะมีการประชุมครั ง้ นี ้ คณะกรรมการภาคพืน้ แปซิฟิก
ของสมาคมเหล็กโครงสร้ าง (PCSSA) ได้ มีการหารื อร่ วมกันเพื่อ
กาหนดการประชุมครั ง้ ต่อ ไป โดยผลสรุ ปจะจัดขึน้ ณ.ประเทศ
สิงคโปร์ ในปี 2013(รูปภาพ) ภาพบรรยากาศการประชุม
▄

▄ ▄

▄

▄

การประชุมสัมมนาทางวิชาการ ปี 2010 ของ JSSC เกี่ยวกับ
การก่ อสร้ างโครงสร้ างเหล็ก
สมาคมการก่อสร้ างโครงสร้ างเหล็กของญี่ ปนุ่ (JSSC) ได้ จัดงานประชุมสัมมนาทางวิชาการปี 2010 ในหัวข้ อเกี่ยวกับการ
ก่อสร้ างโครงสร้ างเหล็กในวันที่ 18 และ 19 พฤศจิกายน 2010 ซึ่งได้ รับความร่วมมือจากสมาชิกและองค์กรที่เกี่ยวข้ องในงานมี ก ารประกาศผู้ไ ด้ รั บรางวัลชนะเลิศ จากประธานJSSC และรางวัลงานวิจัย โดยที่มีผ้ เู ข้ าร่ วมกว่า 500 คน การประชุม สัม มนาทางวิช าการนี เ้ ป็ นช่ อ งทางในการแลกเปลี่ ย นความรู้ ระหว่างผู้วิจัยและวิศวกรที่ อ ยู่ในวงการโครงสร้ างเหล็กพร้ อมเป็ นแห่งรวบรวมและแลกเปลี่ยนข้ อมูล เหตุการณ์ สาคัญ ๆได้ แสดงไว้ ดงั นี ้(รูปภาพ) ดร. ทากานาชิได้ รับเหรี ยญเชิดชูเกียรติจาก IABSE โดยตัวแทนจากสถาบันฯ นาย เคลาส์ เอช ออสเทนเฟลด์
------------------------------------------------การประชุมทางวิชาการสาหรั บ งานโครงสร้ างเหล็กภาคพืน้
แปซิฟิก ครัง้ ที่ 9การประชุมทางวิชาการสาหรับ งานโครงสร้ างเหล็กภาคพืน้
แปซิฟิก ครัง้ ที่ 9 (PSSC) เป็ นการประชุมทางวิชาการนานาชาติที่
เกี่ ยวกับโครงสร้ างเหล็ก ที่ จัดตังโดยสมาชิ
้
ก 10 ประเทศ :สหรัฐอเมริกา ออสเตรเลีย แคนาดา จีน ชิลิ ญี่ปนุ่ เกาหลี เม็กซิโก
นิวซี แลนด์ และสิงคโปร์ ตังแต่้ ที่มีการจัดการประชุมทางวิชาการ
ครัง้ แรกในปี 1986 ก็ได้ มีการจัดการประชุมอย่างต่อเนื่องทุก ๆ 3ปีการประชุม ครั ง้ ล่า สุด นับ เป็ นครั ง้ ที่ 9 ที่ ได้ จัด กันมา ซึ่ งสถานที่จัดคือเมืองปั กกิ่ง ประเทศจีน เป็ นเวลา 3 วันเริ่ มตังแต่
้วันที่ 20 ตุล าคม 2010 ภายใต้ การจัดงานของสมาคมการ
ก่อสร้ างโครงสร้ างเหล็กแห่งประเทศจีน ถึงแม้ ว่าประเทศชิลีและช่ วงการบรรยาย: บทบาทที่มีความสาคัญ ยิ่งขึน้ ของเหล็ก
สเตนเลส (stainless steel)ความคงทนถาวรในระยะยาวของโครงสร้ างนับเป็ นลักษณะที่
จาเป็ นสาหรับโครงสร้ างสาธารณูปโภค เนื่องจากเหล็กสเตนเลส
มีคณุ สมบัตใิ นการต้ านทานการกัดกร่ อนที่ดี ซึ่งเป็ นจุดที่น่าสนใจ
สาหรับวัสดุโครงสร้ างที่ต้องการให้ คงสภาพได้ ในสภาวะแวดล้ อมที่มีการกัดกร่ อนอย่างสูงหรื อในสภาวะแวดล้ อมที่ การบารุงรักษาเป็ นไปได้ ยากหรื อ ในสภาวะแวดล้ อ มที่ แตกต่างกันมาก ปั จ จัย16เหล่า นี ไ้ ด้ น าไปสู่ก ารน าวัส ดุเ หล็ ก สเตนเลสเข้ า มาใช้ ส าหรั บก่อสร้ างโครงสร้ างสาธารณูปโภค
ในช่วงการบรรยาย “บทบาทที่มีมากขึ ้นของเหล็กสเตนเลส”คาจากัดความ รูปแบบ และรูปแบบการใช้ งานสาหรับเหล็กสเตน
เลสได้ เ ริ่ มน าเสนอจากพื ้นฐานทางด้ า นวัส ดุ หลังจากนัน้ เป็ นตัว อย่ า งของการใช้ งานส าหรั บ เหล็ก สเตนเลสในโครงสร้ างที่
เกี่ยวกับพลังงาน เหล็กเสริมกาลังแบบสเตนเลส ส่วนที่ใช้ ตกแต่ง
ภายนอกอาคาร และโครงสร้ างอาคารเชิงวิศวกรรม ซึ่งทังหมดได้
้มีการนาเสนอในการประชุมสัมมนาครัง้ นี ้ช่วงการบรรยายนี น้ ับเป็ น ครั ง้ ที่ 18 แล้ วที่ ได้ จัดขึน้ และได้
นาไปผนวกรวมอยู่ในการการบรรยายความรู้สาหรับปี 2010 และงานมอบรางวัลสาหรับบทความทางวิชาการ
การบรรยายพิเศษ : ความสาเร็จในการทดสอบการวิบัติโดย
การสั่นสะเทือนสาหรั บอาคารโครงสร้ างเหล็กในขนาดเท่ าโครงสร้ างจริง
การบรรยายนี ้นาเสนอการวิบตั ขิ องโครงสร้ างอาคารสูง 4 ชัน้ขนาดเท่าของจริ งด้ วยการทดสอบที่ D-Defense ในลักษณะการ
ทดสอบโครงสร้ างแบบวิบตั โิ ดยสิ ้นเชิง การเสาะหาวิธีการทดสอบ
ตามขันตอนในการตรวจสอบการสั
้น่ ไหว และวิธีการวัดค่าการ
ตอบสนองในขัน้ การจัดเตรี ยมการทดสอบ รวมถึงขัน้ ตอนการ
ตัดสินใจในวันที่ทาการทดสอบ เป็ นผลนามาซึ่งความสาเร็ จเป็ นแห่งแรกในโลกที่มีการทดสอบให้ อาคารขนาดเท่าจริงพังทลายโดย
การใช้ shaking table ซึ่ง ถื อ เป็ น “องค์ ความรู้ เฉพาะ” ซึ่ง มิอาจจะหาได้ จ ากสิ่งที่เขียนหรื อ ปรากฏในรายงาน เพราะเหตุนี ้รองศาสตราจารย์ เทตสุ ยามาดะ แห่งสถานบันเทคโนโลยีแห่ง
โตเกี ย วได้ ท าการบรรยายเกี่ ย วกับ ข้ อ มูลอ้ างอิ ง เพื่ อ น าไปใช้
สาหรับการทดสอบใหม่ๆ ที่เกี่ยวกับโครงสร้ างเหล็ก เพิ่มเติมจาก
การทดสอบข้ างต้ นด้ วยช่ วงการบรรยายหั วข้ อ ทางวิศวกรรม: เทคโนโลยีการยึด
รอยต่ อโดยใช้ สลักเกลียวกาลังสูงได้ มี ก ารเสนอจุด ประสงค์ ข องการจัด ตัง้ คณะท างานเพื่ อศึกษาเกี่ยวกับวิธีการยึดรอยต่อโดยใช้ สลักเกลียวกาลังสูง หัวข้ ออื่นๆ ที่ได้ มีการกล่าวถึงคือประวัติการพัฒนาของเทคโนโลยีการยึ ด รอยต่อ โดยใช้ ส ลัก เกลี ย วก าลัง สูง และการน าไปใช้ ง านในประเทศสหรัฐอเมริกา รวมทังการพั
้ฒนาเทคโนโลยีการยึดรอยต่อ
โดยใช้ ส ลักเกลี ย วก าลัง สูง ในประเทศญี่ ปุ่ นโดยการอ้ างอิง กับมาตรฐานของสหรัฐอเมริ กา นอกจานี ้ ยังมีการสัมมนาเกี่ยวกับ
เทคโนโลยีใหม่ๆ ที่เกี่ยวข้ อง – สลักเกลียวกาลังสูงเป็ นพิเศษ ค่าสัมประสิทธิ์การเลื่อนไถล (slip factor) ที่สงู ขึ ้น การถ่ายเทความเค้ นที่ด้านหน้ าของรูเจาะสลักเกลียว การพิจารณากาลังที่แตกหัก
ฉีกขาด ในจุดต่างๆ ของรอยต่อ วิธีการยึดรอยต่อ โดยใช้ สลักเกลี ย วก าลัง สูง ผลของแรงดึง ; การพิจ ารณาความสัม พัน ธ์ระหว่างกาลังรับแรงเสียดทาน / การจัดเตรี ยมผิวหน้ าวัสดุสาหรับ
แรงเสียดทาน สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและวิธีการในการยึ ดรอยต่อโดยใช้ สลักเกลียวกาลังสูง

▄

▄ ▄

▄

▄

สาส์ นถึงผู้อ่าน
เริ่มตังแต่้ ฉบับที่ 26 ของวารสาร Steel Construction Today& Tomorrow เป็ นต้ นไป คณะกรรมการฝ่ ายต่างประเทศของ
สมาคมการก่อสร้ างโครงสร้ างเหล็กของญี่ปนุ่ (JSSC) ได้ ทาหน้ าที่เป็ นผู้รับผิดชอบสาหรับแผนการ editorial ตังแต่้ เริ่ มก่อตังขึ้ ้นมาJSSC ได้ ทาการสารวจ ศึกษาทดลองและ พัฒนาเทคโนโลยี
เพื่อรองรับการขยายตัวของการก่อสร้ างโครงสร้ างเหล็กและเพื่อปรั บ ปรุ ง เทคโนโลยี ก ารก่ อ สร้ างโครงสร้ างเหล็ก ให้ ดี ขึน้ ในขณะเดียวกัน JSSC ได้ ขยายความร่ วมมือ ทางด้ านต่าง ๆ กับองค์กรระหว่างประเทศที่เกี่ยวข้ องอย่างต่อเนื่อง
ภายหลังจากที่มีการผนวก JSSC เข้ ากับสมาคมอาคารเหล็ก
สเตนเลส (Stainless Steel) ของญี่ปนกัุ่ นเมื่อเดือนเมษายน 2010ขอบเขตที่เกี่ยวข้ องกับ JSSC ในเวลานี น้ อกจากเหล็กคาร์ บอนแล้ วยังรวมไปถึงเหล็กสเตนเลสที่มีความต้ านทานการกัดกร่ อนสูงด้ ว ย ในอนาคต เรายัง มี ค วามต้ อ งการที่ จ ะถ่ า ยทอดข้ อ มูล

PSSC 2010สาหรั บ รายละเอี ย ดอ้ า งอิ งจาก “การประชุม ทางวิช าการสาหรับงานโครงสร้ างเหล็กภาคพื ้นแปซิฟิก ครัง้ ที่ 9 (PSSC)” ในหน้ าก่อนนี ้ช่ วงวิชาการJSSC ได้ ทาการตีพิมพ์ เ อกสารวิช าการของสมาคมการ
ก่อสร้ างโครงสร้ างเหล็กญี่ ปนุ่ เริ่ มตังแต่้ ปี 1993 ในช่วงเวลาเดี ย วกัน นัน้ ได้ มี ก ารบรรยายทางวิช าการ โดยเรี ย กว่า ช่ ว งวิช าการ เพื่ อ เป็ นเวที ใ นการเสนอบทความทางวิช าการและ
แลกเปลี่ยนความรู้ ข้ อมูล สาหรับนักวิจยั วิศวกร และนักศึกษา
ที่เกี่ยวข้ องกับกลุม่ งานโครงสร้ างเหล็ก
17ข่าวสารที่เกี่ยวข้ องกับโครงสร้ างเหล็กในด้ านต่างๆ ให้ ครอบคลุม
ทัว่ โลก
เช่นเดียวกันกับวารสารฉบับที่ 29 วารสารฉบับปั จจุบนั ฉบับที่ 32 เริ่ มต้ นด้ วยข่าวประกาศรางวัลจากประธาน JSSC และผู้
ชนะเลิศบทความทางวิชาการ หัวข้ อสาคัญอื่ นๆ ในฉบับนีย้ ังมีการออกแบบรอยต่อของโครงสร้ างแบบประกอบ การมอบรางวัล
เหรี ยญเชิดชูเกียรติ อันทอน ทาเดสโก แก่ประธาน JSSC คุณโคอิชิ ทากานาชิ และการประชุม เกี่ ยวกับโครงสร้ างเหล็ก ภาคพื น้แปซิฟิกสาหรับปี 2010 ซึ่งเป็ นการประชุมระหว่างประเทศสมาชิก
ซึ่งมีการเข้ าร่ วมของตัวแทนจากภาคพื ้นแปซิฟิก 10 ชาติ และ
JSSC symposium 2010 สาหรับการก่อสร้ างโครงสร้ างเหล็ก ซึ่งเป็ นการประชุมที่จัดเป็ นประจ าทุกปี ซึ่งได้ รับการสนับสนุนจาก
สมาชิก JSSC และองค์กรที่เกี่ยวข้ องอีกเป็ นจานวนมาก
นอกจากนี ้ ยัง มีหัวข้ อ พิเ ศษเกี่ ยวกับโครงสร้ างรางรถไฟที่
ก่อสร้ างด้ วยโครงสร้ างแบบประกอบ เนื่องจากการตื่นตัวในด้ านการปรั บปรุ งและการพัฒนาระบบโครงสร้ างสาธารณูปโภคใน
ประเทศต่าง ๆ แล้ ว บทความนี ้แสดงถึงสะพานทางรถไฟที่สร้ างโดยระบบโครงสร้ างแบบประกอบ เหล็ก - คอนกรี ต และอาคาร
สถานีรถไฟที่สร้ างโดยระบบโครงสร้ างแบบประกอบ เหล็ก - ไม้ซึ่งเป็ นโครงสร้ างที่เพิง่ สร้ างแล้ วเสร็จเป็ นครัง้ แรกในญี่ปนุ่
คณะกรรมการต่างประเทศ นอกจากจะทางานที่เกี่ยวกับการสร้ างมาตรฐานหรื อ code ของโครงสร้ างเหล็ก ให้ มีความเป็ นสากลแล้ ว ยังส่งเสริมให้ เกิดการแลกเปลี่ยนข้ อมูลเทคโนโลยีและ
บุคลากรกับองค์กรต่างประเทศ ในสถานะที่เป็ นตัวกลางหนึ่งของ
ระบบนี ้ เราหวังว่า เอกสารนี จ้ ะสามารถแจ้ ง ให้ ผ้ ูอ่านทราบถึ งภารกิจของ JSSC แนวโน้ มในอุตสารกรรมก่อสร้ างโครงสร้ างเหล็ก และเทคโนโลยีที่ใช้ รวมถึงการพัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับ
การวางแผน การออกแบบ และการก่ อ สร้ างงานโครงสร้ างเหล็กในประเทศญี่ปนุ่ถ้ าท่านต้ องการที่จะได้ ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความที่อ ยู่ในเล่ม หรื อ ต้ อ งการข้ อ มูล ที่ เ กี่ ย วกับ ด้ า นเทคนิ ค โปรดติด ต่อเจ้ าหน้ าที่ของ JSSC คุณฮิโรชิ สุกิทานิ (h.sugitani@jssc.or.jp)18