ฐานรากรับเสาป้ายโฆษณา

โมเมนต์พลิกคว่ำมหาศาลจากแรงลมบนแผ่นป้าย — ตรวจการพลิกคว่ำ เลื่อนไถล แรงแบกทานไม่สม่ำเสมอ (ฐานแผ่) หรือแรงดึงขึ้นแต่ละต้น (ฐานเสาเข็ม)

ปัญหาไม่ใช่ป้ายหนักแค่ไหน แต่คือแรงลมกระทำสูงแค่ไหน

ป้ายยกสูงจากพื้นด้วยเสา แขนโมเมนต์จึงยาวมาก — แรงลมก้อนเดียวกันที่กระทำสูงจากพื้น 9 เมตร ให้โมเมนต์ที่ฐานมากกว่าแรงเดียวกันที่กระทำสูง 4 เมตรกว่าเท่าตัว ทั้งที่ แรงลมรวมแทบไม่ต่างกันเลย ฐานรากป้ายจึงมักต้องใหญ่กว่าที่คนคาดไว้มาก

ถ้าฐานแผ่ทำแล้วยังไม่พอ (ฐานสัมผัสดินไม่ถึงครึ่ง) ให้เปลี่ยนไปใช้ฐานเสาเข็ม ซึ่งรับแรงดึงขึ้น (uplift) ได้ — แต่โมดูลนี้บอกได้แค่ว่าเสาเข็มต้นไหนต้องรับแรงดึง เท่าไร ไม่ได้ตรวจว่าดินรับไหวจริงหรือไม่ ต้องมีผลทดสอบดินยืนยันแยก

ข้อมูลป้ายและฐานราก

1ขนาดป้าย

ชื่อ/ตำแหน่งไม่บังคับ

ความกว้างป้ายม.

ด้าน b ในตารางแรงลม — วัดตามแนวนอน

ความสูงป้ายม.

ด้าน d ในตารางแรงลม — เฉพาะตัวแผ่นป้าย ไม่รวมช่องว่างใต้ป้าย

ช่องว่างใต้ป้าย (ความสูงเสา)ม.

ระยะจากพื้นถึงขอบล่างของป้าย — ยิ่งสูงยิ่งเพิ่มแขนโมเมนต์ ซึ่งมีผลต่อโมเมนต์พลิกคว่ำมากกว่าขนาดป้ายเองเสียอีก

แรงลมอ้างอิง q·C_eกก./ม.²

หน่วยแรงลมอ้างอิงคูณค่าประกอบภูมิประเทศ — ค่าเริ่มต้น 36 มาจากกลุ่มความเร็วลมที่ 1 (ภาคกลาง ภาคตะวันออก อีสานตอนใน เหนือตอนล่าง) ดูค่าที่ถูกต้องของพื้นที่จริงได้ที่หน้าเกณฑ์การออกแบบ

น้ำหนักเสาและป้ายรวมกก.

น้ำหนักตัวเสาบวกแผ่นป้าย ไม่รวมฐานราก — ป้ายมักเบามาก ตัวที่ต้านพลิกคว่ำจริงคือน้ำหนักฐานรากเอง ไม่ใช่น้ำหนักป้าย

2ชนิดฐานราก

ฐานแผ่ หรือ ฐานเสาเข็ม

ฐานยาว (ทิศทางลม)ม.

ด้านนี้ต้านการพลิกคว่ำโดยตรง ขยายด้านนี้ได้ผลมากที่สุด

ฐานกว้าง (ตั้งฉากทิศทางลม)ม.

ช่วยกระจายแรงลงดิน แต่ไม่ได้เพิ่มแขนต้านพลิกคว่ำ

ความหนาฐานซม.

ฐานรากป้ายมักหนา 40–60 ซม. เพราะต้องรับโมเมนต์มาก

ความลึกถึงท้องฐานม.

ดินที่กลบทับบนฐานเป็นน้ำหนักถ่วงที่ได้มาฟรี ฝังลึกขึ้นช่วยต้านพลิกคว่ำได้มาก

3ดินและวัสดุ

หน่วยน้ำหนักดินกก./ม.³

ดินถมบดอัดทั่วไปราว 1,800 — ใช้คิดน้ำหนักดินที่กลบทับบนฐาน ช่วยต้านการพลิกคว่ำ

กำลังแบกทานที่ยอมให้กก./ม.²

ดินเหนียวแข็งปานกลางราว 10,000 · ทรายแน่นราว 15,000–20,000 — ควรยืนยันจากรายงานสำรวจดินถ้ามี

สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานใต้ฐาน

ใช้ตรวจการเลื่อนไถล — ค่าที่ใช้กันทั่วไป 0.35–0.55

กำลังอัดคอนกรีต f′cกก./ซม.²

งานฐานรากป้ายทั่วไปใช้ 210–240 — ตัวคุมการออกแบบมักเป็นการพลิกคว่ำ/เลื่อนไถล ไม่ใช่กำลังคอนกรีต จึงไม่ต้องใช้กำลังสูง

รูปเสาป้ายและฐานราก

อัปเดตอัตโนมัติทุกครั้งที่แก้ฟอร์ม

รูปด้านข้างเสาป้าย — แขนโมเมนต์คือระยะจากพื้นถึงจุดศูนย์ถ่วงป้าย ยิ่งยาวยิ่งพลิกคว่ำง่าย ไม่ว่าป้ายจะหนักแค่ไหน

รูปฐานแผ่ — พื้นที่แรเงาคือแรงแบกทานใต้ฐาน กระจุกที่ขอบด้านลมพัด · e = 0.561 ม.

ยังไม่ผ่านเกณฑ์ — ให้ระบบช่วยหาขนาดที่ผ่านไหม

ระบบจะไล่หา ขนาดที่เล็กที่สุดที่ยังผ่านเกณฑ์ ให้ (ไม่ใช่โยนขนาดใหญ่ๆ ให้จบๆ ไป เพราะขนาดที่เกินจำเป็นคือค่าก่อสร้างที่เสียเปล่า) พร้อมอธิบายว่าทำไมต้องแก้ทางนั้น

สรุปผลการออกแบบ

ไม่ผ่านเกณฑ์

C_pa: 1.475
แรงลมรวม: 998.3กก.
แขนโมเมนต์: 4ม.
M ที่ฐานเสา: 3993.1กก.·ม.
SF พลิกคว่ำ: 1.78
แรงแบกทานสูงสุด: 6755กก./ม.²

รายการคำนวณ

ทุกค่ามีที่มาอ้างอิงกำกับ

1d/h0.4
สัดส่วนความสูงป้ายต่อความสูงรวมถึงขอบบน — ป้ายยกสูงจากพื้น 3 ม. บวกความสูงป้ายเอง 2 ม. รวมเป็น h = 5 ม.
ความสูงป้าย ÷ (ช่องว่างใต้ป้าย + ความสูงป้าย)=2 / 5=0.4
อ้างอิง: มยผ.1311-50 ตารางที่ ข-1 หน้า 79
2b/d2
สัดส่วนความกว้างต่อความสูงของแผ่นป้าย
อ้างอิง: มยผ.1311-50 ตารางที่ ข-1 หน้า 79
3C_pa1.475
สัมประสิทธิ์หน่วยแรงลมเฉลี่ย ประมาณเชิงเส้นสองทิศทางจากตาราง ข-1 เต็มตาราง (ต่างจากรั้วที่ใช้เฉพาะแถวตั้งจากพื้น เพราะป้ายมีช่องว่างใต้แผ่น)
อ้างอิง: มยผ.1311-50 ตารางที่ ข-1 หน้า 79
4p124.8กก./ม.²
หน่วยแรงลมออกแบบบนแผ่นป้าย ลมตั้งฉาก (θ=0°)
p = q·C_e × C_g × C_pa=36 × 2.35 × 1.475=124.8 กก./ม.²
อ้างอิง: มยผ.1311-50 ข้อ 2.5 + รูปที่ ข.11 หน้า 15–16, 78
5F998.3กก.
แรงลมรวมบนแผ่นป้าย
p × b × d=124.8 × 4 × 2=998.3 กก.
6แขนโมเมนต์4ม.
ระยะจากพื้นถึงจุดศูนย์ถ่วงของแผ่นป้าย — จุดที่แรงลัพธ์ของแรงลมกระทำ
ช่องว่างใต้ป้าย + ความสูงป้าย/2=3 + 2/2=4 ม.
7M ที่ฐานเสา3,993.1กก.·ม.
นี่คือตัวเลขที่ทำให้ฐานรากป้ายต้องใหญ่กว่าที่คนคาดไว้มาก — แรงลมก้อนเดียวกันที่กระทำสูงจากพื้นมาก ให้โมเมนต์ที่ฐานมากตามแขนโมเมนต์ ไม่ใช่ตามน้ำหนักป้าย
F × แขนโมเมนต์=998.3 × 4=3,993.1 กก.·ม.
8ΣW8,900กก.
น้ำหนักรวมที่ถ่วงฐาน = เสา+ป้าย 500 + ฐานราก 4800 + ดินทับบนฐาน 3600 กก.
9SF พลิกคว่ำ1.78
โมเมนต์ต้าน ÷ โมเมนต์พลิก — น้ำหนักป้ายมักเบามาก ตัวที่ต้านพลิกคว่ำจริงคือน้ำหนักฐานรากเอง
ΣW × (L/2) ÷ (M + F·Df)=8900 × 1 / (3993.1 + 998.3 × 1)=1.78
อ้างอิง: กฎกระทรวงฯ ฐานราก 2566 ข้อ 31 (ต้องไม่น้อยกว่า 2.00) หน้า 11
10e0.561ม.
ระยะเยื้องศูนย์ของแรงลัพธ์ — โมเมนต์มหาศาลเทียบกับน้ำหนักที่เบา ทำให้ e มักเกิน B/6 เสมอสำหรับฐานป้าย
(M + F·Df) ÷ ΣW=4991.4 / 8900=0.561 ม.
11แรงแบกทานสูงสุด6,755กก./ม.²
แรงลัพธ์หลุดแกนกลาง (e > L/6) ฐานด้านหนึ่งลอยขึ้นจากดิน แรงกระจุกที่ขอบอีกด้าน
12ทรายหยาบรองพื้น0.2ลบ.ม.
บดอัดแน่นทำหน้าที่เป็นท้องแบบหล่อ กันดินไหลปนเนื้อคอนกรีต และปรับระดับก้นหลุมที่ขุดมาไม่เรียบให้ได้ระดับก่อนวางเหล็ก
พื้นที่ × ความหนาทราย=4 × 0.05=0.2 ลบ.ม.
อ้างอิง: เกณฑ์ปฏิบัติงานก่อสร้างทั่วไป ชั้นทรายรองพื้น หน้า foundation-bedding-sand-lean-concrete.md
13คอนกรีตหยาบ0.2ลบ.ม.
คอนกรีตกำลังต่ำไม่เสริมเหล็ก ผสม 1:3:5 โดยปริมาตร กันน้ำปูนจากคอนกรีตตัวจริงไหลซึมลงดิน และให้ผิวเรียบควบคุมระยะหุ้มเหล็กชั้นล่างสุดได้แม่นยำ
พื้นที่ × ความหนาคอนกรีตหยาบ=4 × 0.05=0.2 ลบ.ม.
อ้างอิง: เกณฑ์ปฏิบัติงานก่อสร้างทั่วไป คอนกรีตหยาบ (lean concrete) หน้า foundation-bedding-sand-lean-concrete.md

คำเตือน: แรงลัพธ์หลุดแกนกลางฐาน (e = 0.56 ม. เกิน L/6 = 0.333 ม.) — พบบ่อยมากสำหรับฐานป้ายเพราะโมเมนต์ใหญ่เทียบกับน้ำหนัก ยอมรับได้ถ้าฐานยังสัมผัสดินเกินครึ่ง (e ≤ L/3) แต่ถ้าไม่พอควรขยายฐานหรือเปลี่ยนไปใช้ฐานเสาเข็ม

คำเตือน: ฐานแผ่ต้องไม่มีสิ่งกีดขวางการหมุนที่ขอบฐาน เช่น ท่อสาธารณูปโภคหรือโครงสร้างข้างเคียง — ตรวจพื้นที่รอบฐานให้ว่างพอสำหรับขนาดฐานที่คำนวณได้

คำเตือน: ความหนาที่แน่นอนควรอ้างอิงรายงานสำรวจดินหรือแบบที่วิศวกรผู้ออกแบบระบุไว้ถ้ามี — ตัวเลขเริ่มต้นนี้เป็นแนวปฏิบัติทั่วไป ไม่ใช่ข้อกำหนดตายตัวทางกฎหมาย ดินอ่อนหรือฐานรากขนาดใหญ่มักต้องหนากว่านี้

คำเตือน: คำนวณเฉพาะลมตั้งฉากกับป้าย (θ=0°) เท่านั้น — ลมเฉียง 45° ตามรูปที่ ข.11 สร้างแรงบิดรอบแกนตั้งของเสาเพิ่มเติมซึ่งยังไม่ได้จำลอง ควรเผื่อขนาดฐานให้กว้างกว่าที่คำนวณได้บ้างเพื่อรองรับผลนี้

คำเตือน: ป้ายที่สร้างติดต่อหรือใกล้ที่สาธารณะ หรือมีขนาดเกิน 1 ตร.ม. เข้าข่าย “อาคาร” ตาม พ.ร.บ.ควบคุมอาคาร 2522 มาตรา 4 ต้องยื่นขออนุญาตก่อสร้าง

คำเตือน: โมดูลนี้ออกแบบเฉพาะฐานรากรับเสาเดี่ยวหนึ่งต้น — ป้ายขนาดใหญ่ที่มีสองเสาขึ้นไป ต้องแบ่งน้ำหนักและโมเมนต์ตามสัดส่วนที่แต่ละเสารับจริงแล้วออกแบบแยกต้น