Cellular Beam คืออะไร ใช้เมื่อไร

Cellular Beam คืออะไร

คานเหล็กที่มีช่องเปิดบนเอวคาน

ช่องเปิดมักเป็นรูปวงกลม ขณะที่ปีกคานบนและล่างยังต่อเนื่องเพื่อร่วมรับแรงกับเอวคาน

ช่องเปิดเป็นรายละเอียดที่ต้องออกแบบ ไม่ใช่รูที่เจาะเพิ่มตามสะดวก

การประสานงานระบบ

ช่องเปิดช่วยจัดแนวท่อ ดักต์ หรือสายระบบให้ผ่านระดับคานได้ เมื่อขนาดและตำแหน่งตรงกับแบบ

วิธีผลิต

อาจตัดและประกอบหน้าตัดเหล็กรีดร้อนใหม่ หรือประกอบจากแผ่นเหล็กตามระบบที่ผู้ผลิตเสนอ

ก่อนเปรียบเทียบราคา

ควรระบุวิธีผลิต ขนาดช่อง รอยเชื่อม และขอบเขตตรวจรับให้ชัด เพื่อเทียบข้อเสนอในเงื่อนไขเดียวกัน

โครงสร้าง Cellular Beam และการถ่ายแรงรอบช่องเปิด

ช่องเปิดไม่ได้ทำให้คานหยุดรับแรง แต่เปลี่ยนเส้นทางการถ่ายแรงจากเอวคานต่อเนื่องให้ผ่านส่วนเหล็กที่เหลือรอบช่อง วิศวกรจึงต้องออกแบบทั้งพฤติกรรมของคานตลอดช่วง และแรงเฉพาะที่ซึ่งเกิดขึ้นใกล้ช่องเปิดแต่ละตำแหน่ง

ภาพตามแนวยาวของคานและเส้นทางแรงโดยสังเขป

แผนภาพนี้อธิบายหลักการเท่านั้น สัดส่วนช่องเปิด ระยะห่าง และรายละเอียดเสริมกำลังต้องกำหนดจากผลการออกแบบของแต่ละโครงการ

ช่องเปิดเปลี่ยนเส้นทางการถ่ายแรง

เมื่อเอวคานไม่ต่อเนื่อง เนื้อเหล็กเหนือ–ใต้ช่องจะทำงานร่วมกับปีกคานเป็นชิ้นส่วนรูปตัว T และถ่ายแรงต่อกันผ่าน Web post ระหว่างช่อง

รับแรงโดยรวม

ปีกคานกับเนื้อเอวเหนือ–ใต้ช่องร่วมกันรับแรงดึง–อัดจากการดัดโดยรวมของคาน

ถ่ายแรงอ้อมช่อง

แรงเฉือนที่ผ่านบริเวณช่องทำให้เกิดโมเมนต์เฉพาะที่รอบขอบช่อง หรือ Vierendeel action ซึ่งต้องตรวจแยกจากกำลังโดยรวม

ส่งต่อผ่าน Web post

เนื้อเหล็กระหว่างช่องติดกันรับและส่งต่อแรงเฉือน จึงต้องตรวจทั้งการครากและการโก่งเดาะเฉพาะที่

จุดที่ต้องประสานในแบบ

ตำแหน่งช่อง และแรงเฉพาะจุด

บริเวณใกล้ปลายคาน จุดรองรับ จุดต่อคานรอง หรืออุปกรณ์แขวน อาจต้องเว้นช่อง ปิดช่อง หรือเสริมกำลังตามผลการออกแบบ

พื้นคอมโพสิต และช่วงก่อสร้าง

หากคานทำงานร่วมกับพื้นคอนกรีต ต้องตรวจทั้งช่วงก่อนพื้นร่วมรับแรง และช่วงใช้งานหลังระบบโครงสร้างประกอบสมบูรณ์

เหมาะกับโครงการลักษณะใด

Cellular Beam เหมาะกับโครงการที่ต้องวางแนวท่อ ดักต์ หรือสายระบบผ่านระดับคาน และต้องการใช้พื้นที่ใต้พื้นหรือใต้หลังคาอย่างมีประสิทธิภาพ การเลือกใช้ควรพิจารณาร่วมกันทั้งช่วงพาด น้ำหนัก รูปแบบอาคาร และรายละเอียดงานระบบ

เมื่อการประสานงานระบบเป็นโจทย์หลัก

ควรกำหนดตำแหน่งและขนาดช่องผ่านตั้งแต่ช่วงออกแบบ โดยรวมฉนวน จุดต่อ อุปกรณ์แขวน และระยะเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษา ไม่ควรอ้างอิงเฉพาะขนาดท่อเปล่า

กำหนดช่องผ่านตั้งแต่ต้น

งานโครงสร้าง และงานระบบควรใช้ตำแหน่งอ้างอิงเดียวกัน เพื่อหลีกเลี่ยงการเจาะหรือแก้ไขคานภายหลัง
บริหารระดับใต้ท้องคาน

การให้แนวระบบผ่านช่องเปิดช่วยลดความขัดแย้งด้านระดับได้ แต่ขนาด และตำแหน่งช่องต้องเป็นไปตามผลการออกแบบ
เทียบด้วยเงื่อนไขเดียวกัน

ควรเปรียบเทียบกับคานเอวทึบ คานประกอบ หรือโครงถัก โดยใช้ช่วงพาด น้ำหนัก ระดับท้องคาน และพื้นที่ใช้งานชุดเดียวกัน เพราะคานช่องเปิดไม่เหมาะกับทุกอาคาร และไม่ได้ประหยัดที่สุดเสมอ

เรื่องที่ต้องตรวจในงานออกแบบ

ขนาดช่อง ระยะห่างช่อง ความหนาเอวคาน และตำแหน่งรับแรงต้องพิจารณาร่วมกัน ไม่ควรนำสัดส่วนจากภาพตัวอย่างไปใช้เป็นขนาดก่อสร้าง หรือกำหนดช่องเปิดก่อนทราบแรงและรายละเอียดจุดต่อที่คานต้องรับ

กำลังคาน และรอบช่อง

ตรวจแรงดัด แรงเฉือน ปฏิสัมพันธ์ของแรง การดัดเฉพาะที่แบบ Vierendeel รวมถึงการครากหรือโก่งเดาะของเอวคานระหว่างช่อง
สภาพใช้งาน และเสถียรภาพ

ตรวจการโก่งตัว การสั่นสะเทือน ผลต่อวัสดุหรือระบบที่รองรับ และการยึดรั้งด้านข้าง ทั้งช่วงติดตั้ง และหลังประกอบสมบูรณ์
แรงเฉพาะจุด และงานป้องกัน

ตรวจจุดต่อคานรอง อุปกรณ์แขวน หรือแรงจากระบบที่ติดตั้งเพิ่ม พร้อมกำหนดระบบป้องกันสนิม และป้องกันไฟให้เหมาะกับหน้าตัดช่องเปิด

Cellular Beam ต่างจากคานรูปแบบอื่นอย่างไร

ก่อนเปรียบเทียบ ต้องแยกให้ชัดว่าชื่อแต่ละระบบกำลังอธิบายอะไร เพราะบางชื่อบอกรูปทรงช่องเปิด ขณะที่บางชื่อบอกวิธีผลิตหน้าตัด คานประกอบจากแผ่นเหล็กจึงอาจออกแบบให้มีช่องเปิดได้เช่นกัน

เมื่อโจทย์หลัก คือ ช่องผ่านงานระบบ

Cellular Beam

ลักษณะหน้าตัด: ช่องเปิดวงกลมเรียงตามแนวเอวคาน ช่วยวางท่อ ดักต์ หรือสายระบบผ่านระดับคาน
สิ่งที่ต้องประสาน: กำหนดขนาด ระยะห่าง และตำแหน่งช่องให้สัมพันธ์กับแรงที่คานรับ พร้อมตรวจพฤติกรรมรอบช่อง

Castellated Beam

ลักษณะหน้าตัด: มักมีช่องเปิดรูปหกเหลี่ยมหรือหลายเหลี่ยม จากการตัด และประกอบเอวคานใหม่
สิ่งที่ต้องประสาน: ตรวจรูปทรงช่อง มุมช่อง รอยเชื่อม และรายละเอียดเฉพาะของระบบที่เลือกใช้

เมื่อโจทย์หลัก คือ หน้าตัด และวิธีผลิต

คานเอวทึบ

ลักษณะหน้าตัด: เอวคานต่อเนื่อง ไม่มีช่องผ่านตามแนวคาน
สิ่งที่ต้องประสาน: เส้นทางรับแรงตรงไปตรงมา แต่แนวงานระบบอาจต้องผ่านใต้คานหรืออ้อมบริเวณรับแรง

Built-up Beam

ลักษณะหน้าตัด: ประกอบหน้าตัดจากแผ่นเหล็ก เพื่อกำหนดความลึก ความหนา และรูปทรงให้เหมาะกับแรง
สิ่งที่ต้องประสาน: ระบุมิติหน้าตัด รอยเชื่อม การตรวจคุณภาพ และรายละเอียดช่องเปิด หากโครงการต้องการ

ข้อมูลที่ควรเตรียมก่อนเลือกใช้

ไม่ควรเริ่มจากขนาดช่องเปิดหรือราคาต่อกิโลกรัมเพียงอย่างเดียว ให้เริ่มจากข้อจำกัดของอาคาร แรงที่คานรับ และแนวงานระบบ เพื่อให้ทีมออกแบบกำหนดหน้าตัด ช่องเปิด และวิธีติดตั้งได้สอดคล้องกัน

มิติอาคาร และแรงที่คานรับ

ส่งผังเสา ช่วงพาด ระดับพื้น ความสูงใต้คาน น้ำหนักใช้งาน วัสดุพื้นหรือหลังคา และอุปกรณ์ที่คานต้องรองรับ

แนวงานระบบ และตำแหน่งช่อง

ระบุแนวท่อ ดักต์ หรือสายระบบ พร้อมขนาดรวมฉนวน ระยะติดตั้ง พื้นที่ซ่อมบำรุง ตำแหน่งคานรอง จุดแขวน และแรงเฉพาะจุด

ข้อจำกัดการผลิต และหน้างาน

แจ้งระบบป้องกันสนิม และป้องกันไฟ รายละเอียดผิวที่มองเห็น ทางเข้าขนส่ง ขนาดชิ้นส่วน จุดยก และลำดับประกอบที่ต้องคำนึงถึง

คำถามพบบ่อยเรื่อง Cellular Beam

Cellular Beam คือคานที่เจาะรูเพิ่มได้เลยหรือไม่?

ไม่ใช่ ช่องเปิดเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ ต้องตรวจแรง ขนาดช่อง ระยะช่อง และตำแหน่งรับแรงก่อน การเจาะหรือขยายช่องภายหลังต้องให้ผู้รับผิดชอบโครงสร้างตรวจรายละเอียดใหม่

ช่องเปิดต้องมีขนาดเท่าไร?

ไม่มีขนาดเดียวที่ใช้ได้กับทุกคาน ต้องสัมพันธ์กับหน้าตัด น้ำหนัก ระยะห่างช่อง และงานระบบที่จะผ่าน รวมถึงฉนวน และระยะติดตั้ง

Cellular Beam กับ Castellated Beam เหมือนกันหรือไม่?

เป็นคานกลุ่มที่มีช่องเปิดในเอวคานเหมือนกัน แต่ Cellular Beam โดยทั่วไปใช้ช่องวงกลม ส่วน Castellated Beam มักใช้ช่องหลายเหลี่ยม รายละเอียดออกแบบ และผลิตต้องตรวจตามระบบที่เลือก

ช่วยลดความสูงอาคารได้เสมอหรือไม่?

อาจช่วยจัดงานระบบให้อยู่ในระดับความลึกคานได้ แต่ความสูงรวมยังขึ้นกับระดับพื้น ฝ้า ระบบ และพื้นที่บำรุงรักษา จึงต้องประสานแบบทั้งอาคารก่อนสรุป

รับน้ำหนักได้มากกว่าคานเอวทึบหรือไม่?

สรุปจากชื่อคานอย่างเดียวไม่ได้ ต้องเปรียบเทียบหน้าตัด วัสดุ ช่วงพาด การยึดรั้ง และเงื่อนไขรับแรงเดียวกัน พร้อมตรวจพฤติกรรมเฉพาะรอบช่องเปิด

ใช้กับงานหลังคาได้หรือไม่?

นำมาพิจารณาได้ในบางโครงการ แต่ต้องออกแบบตามน้ำหนักหลังคา แรงลม จุดยึด และระบบค้ำยันจริง ดูข้อจำกัดด้านการผลิต และติดตั้งร่วมด้วย

ช่องเปิดทำให้เดินระบบภายหลังได้ทุกตำแหน่งหรือไม่?

ไม่ได้ ต้องเดินภายในช่อง และตำแหน่งที่ออกแบบไว้ รวมทั้งตรวจระยะติดตั้ง และการเข้าถึง การเปลี่ยนแนวระบบที่ต้องแก้คานต้องผ่านการตรวจโครงสร้างก่อน

ขอราคา Cellular Beam ต้องมีข้อมูลอะไรบ้าง?

ควรมีผัง ช่วงพาด ระดับใช้งาน น้ำหนัก แนวงานระบบ ข้อกำหนดป้องกันผิว และขอบเขตผลิตหรือติดตั้ง เพื่อให้ราคาแต่ละข้อเสนอเปรียบเทียบกันได้

Cellular Beam