เซลล์ลูล่าร์ บีม คือรูปแบบคานที่ใช้เป็นโครงสร้างอาคารรูปแบบใหม่ โดยได้รับการพัฒนาด้านการออกแบบและนวัตกรรมเชิงวิศวกรจนได้เป็นคานที่มีช่องเปิดในเนื้อคานโดยมีรูปลักษณะโค้งเป็นวงกลม เรียงต่อกันโดยเว้นช่องว่างเป็นเป็นระยะห่างเท่าๆกันบนเนื้อคานเหล็ก โดยในอดีตนั้นการประกอบเสาและคานแบบทั่วๆไปจะต้องทำการทาบแล้วตัดตามแนวยาว ก่อนทำการเทินเหล็กแล้วเชื่อมเข้าด้วยกันใหม่ ทำให้รูปแบบการติดตั้งคานนั้นมีน้ำหนักมาก ทั้งยังต้องใช้เวลามากในการประกอบติดตั้งอีกด้วย แต่ด้วยรูปแบบใหม่ของเซลล์ลูล่าร์ บีม ทำให้รอยตัดขยายขึ้นไปอีกประมาณ 1.4-1.6 เท่าของแบบเดิมมากกว่าคุณสมบัติรูปตัดในชิ้นงานเดิม ทำให้ได้รูปตัดความลึกของคานเพิ่มขึ้นอีก 40 -60 % อันเป็นการเพิ่มพื้นที่การวางโครงสร้างให้มีหน้ากว้างที่มีหน้ากว้างๆได้ดี ลดภาระรับน้ำหนักของเสาทำให้สามารถลดจำนวนเสากลางลงได้ อีกทั้งช่องเปิดลักษณะโค้งเป็นวงกลมยังช่วยให้สามารถเดินงานระบบต่างๆ ทั้งระบบไฟฟ้า ท่อประปา หรือสายอินเทอร์เน็ตได้สะดวกมากขึ้นอีกด้วย
รูปเปรียบเทียบคานแบบเก่า VS เซลล์ลูล่าร์ บีม
ความสามารถในการเปลี่ยนรูปแบบการตัดด้วยเครื่อง CNC (เครื่องตัดแผ่นเหล็กที่ควบคุมระบบการทำงานด้วย Computer Numerical Control)
ลักษณะการตัด เซลล์ลูล่าร์ บีม
การประกอบเซลล์ลูล่าร์ บีม
ลักษณะเซลล์ลูล่าร์ บีมเมื่อประกอบเสร็จ
ลักษณะโครงสร้างของเซลล์ลูล่าร์ บีม ในรูปแบบโครงสร้างต่างๆ
- ลักษณะคานเหล็กแบบเรียงช่องเปิดในลักษณะเรียงตามแนวยาว ( Beams With Elongated Openings )
- ลักษณะการเรียงคานเหล็กให้โค้งเป็นหลังเต่า ( Pre-Cambered Beams )
- ลักษณะการวางคานเหล็กให้โค้งตามแนวหลังคา ( Curved Roof Beams )
- คานเหล็กแบบลดระดับ ( Tapered Beam )
คานเซลล์ลูล่าร์ บีม รูปแบบต่างๆ เซลล์ลูล่าร์ บีม มีความแข็งแรง รูปแบบสวยงามและมีน้ำหนักเบา สามารถออกแบบชิ้นงานให้มีรูปแบบที่หลากหลายได้มากกว่างานคานเหล็กแบบเดิมจึงสามารถปรับใช้ในงานโครงสร้างรูปแบบต่างๆได้ดังนี้
คานรับพื้น (Floor Beams) คือการนำเซลล์ลูล่าร์ บีมมาใช้เป็นคานรับน้ำหนักพื้น ซึ่งสามารถทำในหลายรูปแบบ อาทิ
- ช่วง span ค่อนข้างยาว
- ช่วงเปิดมากขึ้นเพื่อช่วยติดตั้งงานระบบต่างๆ
- ลักษณะของพื้นที่ไม่หนามากนัก
โดยแนวบริเวณที่ดีที่สุดในการใช้เซลล์ลูล่าร์ บีมในส่วนของงานพื้นนั้นก็คือการใช้งานตามช่วงแนวยาวของโครงสร้างช่วงรอง โดยการจะนำเซลล์ลูล่าร์บีม หรืองานเหล็กทั่วไปมาใช้ในโครงสร้างช่วงหลักนั้นจะขึ้นอยู่กับสภาวะในการซ่อมบำรุงและแนวงานในการวางระบบช่วงหลักและรองอีกด้วย
คานไม่สมมาตร (Asymmetric Beam) การติดตั้งในลักษณะนี้ชิ้นส่วนโครงเหล็กของเซลล์ลูล่า บีม จะถูกออกแบบมาให้ใช้เหล็กที่มีลักษณะไม่สมมาตรกัน โดยขนาดของปีกช่วงบนและล่าง จะมีรูปแบบการตัดที่ขนาดต่างกันได้ ด้วยวิธีการเช่นนี้จะช่วยให้มีการกระจายความหนาแน่นของคอนกรีตได้เหมาะสมมากยิ่งขึ้น ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อระยะโก่งของการวางคาน รวมถึงเป็นการเพิ่มความสามารถในการรับแรงสั่นสะเทือนให้ดียิ่งขึ้นได้อีกด้วย
คานเหล็กโค้งหลังเต่า ( Pre-Cambered Beams ) การวางโครงเหล็กในลักษณะโค้งแบบหลังเต่านั้นนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในงานคานที่มีช่วงค่อนข้างยาว เพราะรูปแบบของเซลล์ลูล่าร์ บีมมีความสามารถในการทำคานลักษณะโค้งหลังเต่าได้ง่ายกว่าคานรูปแบบเก่าเป็นอย่างมาก
ช่องเปิดเพื่องานระบบ การใช้เซลล์ลูล่าร์ บีมทำคานรับพื้นนอกจากประโยชน์ทางด้านโครงสร้างแล้วยังมีประโยชน์ในการออกแบบให้เข้ากับงานวางระบบต่างๆ ซึ่งช่วยให้สามารถลดระดับความสูงของงานโครงสร้างได้ โดยในขณะที่กำลังออกแบบคานรับพื้น ก็สามารถออกแบบการวางท่อระบบต่างๆได้ทั้งการวางผ่านช่องวงกลม ส่งผลให้ช่องเปิดของเซลล์ลูล่าร์ บีมนั้นสามารถส่งผลระยะยาวในด้านต่างๆ ดังนี้
- การวางท่อระบบทรงกลม สามารถคำนวณค่าประสิทธิผลที่ได้เป็น 3 เท่า ของการวางท่อระบบทรงสี่เหลี่ยม
- การวางท่อระบบทรงกลม มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการวางท่อระบบทรงสี่เหลี่ยม
- การวางท่อระบบทรงกลม สามารถควบคุมเสียงให้เกิดเสียงได้เบากว่าการวางท่อระบบทรงสี่เหลี่ยม
- การวางท่อระบบทรงกลม สามารถทำความสะอาดได้ง่ายและสะดวกกว่าการวางท่อระบบทรงสี่เหลี่ยม
- การวางท่อระบบทรงกลม ไม่ส่งผลกระทบต่อระบบโครงสร้างของเซลลูล่าร์ บีม
- ลักษณะการวางท่อระบบทรงกลม จะไม่กระทบต่อความสูงของงานก่อสร้างทั้งหมด
ลดเสาในช่องพื้นเสาถึงเสา ในอดีตเคยเชื่อกันว่า การวางพื้นที่ใช้งานให้มีขนาดเพิ่มมากขึ้นนั้นทำให้ต้องมีการติดตั้งเสารับน้ำหนักมากขึ้นตามไปด้วย แต่ในช่วงปีค.ศ. 1990 ได้มีการศึกษาและวิเคราะห์ต่อเนื่องในงานโครงการก่อสร้างต่างๆ จนสามารถพิสูจน์ได้ว่าสามารถทำการลดเสาในช่วงพื้นเสาถึงเสาได้ ในงานโครงการประเภทต่างๆ ซึ่งการลดเสาลงได้นั้นจะช่วยประหยัดงบประมาณในการก่อสร้างลงได้ โดยยังคงรักษาไว้ซึ่งสิ่งที่สำคัญที่สุดนั้นก็คือความสามารถในการชี้แจง นำเสนอต่อผู้เช่าในปัจจุบันต่อเนื่องไปจนถึงผู้เช่าในอนาคตของลูกค้าได้ เพื่ออธิบายถึงผลประโยชน์ของพื้นที่การใช้สอยที่เพิ่มมากขึ้นได้
| ข้อกำหนดในการก่อสร้าง | ระยะห่างของช่วงริมในเสาถึงเสา Clear span /เสาช่วงสั้น short span |
| ความลึก | ระยะห่างของช่วงริมในเสาถึงเสาจะเทียบเท่ากันหรือ แคบ/ตื้นกว่าช่วงสั้น |
| ความรวดเร็ว | จำนวนเสาและจำนวนพื้นคานที่ทำขึ้น ,Clear Span มีความแตกต่างกันเกือบ 2 เท่า และสามารถก่อสร้างได้เร็วกว่า Short Span |
| งานฐานราก | Clear Span ใช้จำนวนเสาน้อย ทำให้ฐานรากก็น้อยลงตามไปด้วย |
| ราคา | เท่ากัน |
| การปรับให้เข้ากับการใช้งาน | Clear Span สามารถปรับการใช้งานได้หลากหลาย จึงถือเป็นทางเลือกที่หลากหลายมากกว่าปัจจุบัน และต่อไปในอนาคต |
การใช้งานเซลล์ลูล่าร์ บีม
คานที่จอดรถ(Car Park Beams)
เซลล์ลูล่าร์ บีม ถือเป็นตัวเลือกที่ทันสมัยและปลอดภัยโดยการเลือกใช้เซลล์ลูล่าร์ บีมเป็นคานที่จอดรถ มีค่าใช้จ่ายที่น้อย โดยในปัจจุบันลานจอดรถยนต์ในทวีปยุโรปเกือบ 70% ได้นิยมนำเซลล์ลูล่าร์ บีมมาใช้กันอย่างกว้างขวาง จึงนำมาใช้ในงานออกแบบและก่อสร้าง เพราะสามารถรองรับสภาวะเศรษฐกิจในปัจจุบันที่จะต้องลดค่าใช้จ่ายให้น้อยลงได้ดีมากยิ่งขึ้น
คานรับพื้นสำหรับที่จอดรถ
ประโยชน์และข้อได้เปรียบในการใช้ เซลล์ลูล่าร์ บีม
- ในงานก่อสร้างอาคารที่จอดรถ ที่มีช่วงความยาว 16 เมตร เซลล์ลูล่าร์ บีมถือเป็นโครงสร้างที่มีประสิทธิภาพในการรับน้ำหนักชิ้นส่วนต่างๆของโครงสร้างอาคารได้เป็นอย่างดี
- ด้วยน้ำหนักที่เบาของเซลล์ลูล่าร์ บีมอันเป็นการช่วยลดภาระของโครงสร้างอาคารได้เป็นอย่างดี
- เซลลูล่าร์ บีม สามารถนำมาประกอบให้มีลักษณะเป็นคานเหล็กโค้งแบบหลังเต่าได้ง่าย โดยจะไม่มีการคิดราคาส่วนต่างในระหว่างทำการผลิตกับสัดส่วนของระยะการโก่งแต่อย่างใด
- ความสามารถในการระบายน้ำออกจากโครงสร้างได้ดีแม้ว่าจะเป็นคานโค้งขนาดใหญ่ โดยไม่จำเป็นต้องเพิ่มเครื่องปรับแต่งโครงสร้างหลังคาแต่อย่างใด
- เซลลูล่าร์ บีม มีรูปทรงและลักษณะโครงสร้างที่มีความปลอดภัยและทันสมัย
- ช่องเปิดที่มีบนช่วงคานเหล็ก จะช่วยเพิ่มความสว่างและความสามารถในการระบายอากาศได้ดียิ่งขึ้น มีความปลอดภัย ทั้งยังทำให้อาคารดูสวยงามด้วยรูปทรงอันทันสมัย
- การระบายอากาศ เนื่องจากกฎระเบียบด้านสุขภาพและความปลอดภัย กำหนดให้ต้องควบคุมระบบระบายอากาศช่องเปิดในช่วงคานเหล็กด้วย ซึ่งด้วยรูปแบบของเซลลูล่าร์ บีมที่เป็นช่องเปิดจะสามารถช่วยเพิ่มความสามารถในระบายอากาศได้ดีกว่าช่วงคานแบบเดิม ทั้งยังช่วยลดแรงต้านของลมได้อีกด้วย
- เซลลูล่าร์ บีมสามารถช่วยลดค่าใช้จ่ายในส่วนของโครงสร้างที่ทำจากเหล็กได้ ทั้งยังมีคุณสมบัติที่ดีกว่าโครงสร้างเหล็กแบบธรรมดาอีกด้วย โดยลูกค้าที่เลือกใช้เซลลูล่าร์ บีมกว่า 50% พบว่าสามารถช่วยลดต้นทุนค่าก่อสร้างได้จริง
- ความลึกของคานเหล็ก สามารถปรับได้ตามความต้องการของลูกค้า โดยวิศวกรออกแบบของ SPACE ENGINEERING จะกำหนดความลึกของคานเหล็กที่เหมาะสมด้วยการคำนวณได้
คานหลังคา
คานหลังคาแบบเรียบทั่วไป ( Straight Roof Beam ) เซลล์ลูล่าร์ บีมมีการออกแบบให้มีช่องเปิดทรงกลม ซึ่งด้วยลักษณะพิเศษดังกล่าวจึงสามารถก่อสร้างช่วงคานให้มีระยะยาวมากขึ้นได้ ทั้งยังมีน้ำหนักเบากว่าคานแบบธรรมดา หากเปรียบเทียบกับคานเหล็กแบบทั่วไป คุณสมบัติของเซลล์ลูล่าร์ บีมจะดีกว่ามาก โดยเทียบคุณสมบัติที่รูปตัดเท่าๆกันจะพบว่าน้ำหนักของเซลล์ลูล่าร์ บีมจะน้อยกว่า จึงประหยัดมากกว่า แต่หากเปรียบเทียบกับโครงเหล็กแบบมีเสาค้ำ ( Truss Frame ) เซลล์ลูล่าร์ บีมจะมีคุณสมบัติที่ดีกว่าเพราะโครงสร้างมีความซับซ้อนน้อยกว่า โดยไม่นับรวมถึงค่าแรงและค่าการตกแต่ง สามารถเพิ่มความยาวได้มากกว่า โดยทั่วไปเซลลูล่าร์ บีมสามารถเพิ่มความยาวได้มากถึง 27 เมตร แต่หากต้องการความยาวที่เพิ่มมากขึ้นไป ต้องปรึกษากับทางวิศวกรออกแบบโครงสร้างที่ชำนาญ เพื่อคำนวณความแข็งแรง
คานซอย ( Spine Beam ) การต่อชนกับคานหลักถือเป็นวิธีการพื้นฐานที่ช่วยเพิ่มพื้นที่ ทำให้เกิดช่องว่างที่นำมาใช้ให้เกิดประโยชน์ในชั้นอาคารได้ การก่อสร้างเซลลูล่าร์ บีมที่มีประสิทธิภาพจะสามารถเพิ่มช่วงเสาได้ 3-5 เสา โดยเมื่อทำการประกอบแบบคานซอยจะช่วยเพิ่มพื้นที่ในการงานและยังประหยัดราคาได้อีกด้วย การประกอบแบบคานซอยสามารถทำในรูปแบบคานโค้งเสริมเพื่อช่วยในการระบายน้ำหรือคานซอยแบบไม่สมมาตรได้
คานโค้ง ( Curved Beams) คานแบบเซลลูล่าร์ บีมจะช่วยแก้ปัญหาของหลังคาแบบเดิมได้ด้วยการติดตั้งคานโค้งผสมกับรูปแบบโครงสร้างเหล็กแบบดั้งเดิม การประกอบคานโค้งมีขั้นตอน ดังนี้
- ตัด WF เป็นแนวครึ่งวงกลมสลับกัน เพื่อให้ได้ช่วงประกอบด้านบนและล่าง
- จากนั้นนำ WF ช่วงล่างที่ตัดแล้วมาดัดโค้งให้ได้รัศมีตามต้องการ
- จากนั้นทำการประกอบกับ WF ช่วงบนที่ดัดโค้งเอาไว้ เชื่อมต่อให้สนิทกันให้เป็นคู่โค้งกันไว้ จากนั้นทำการจับคู่โค้งให้ตรงกัน
สิ่งสำคัญอีกอย่างในการทำคานโค้งคือฐานรองรับคานโค้ง โดยคานโค้งของเซลลูล่าร์ บีมสามารถใช้แบบฐานรองรับทั่วไป หรือใช้วิธียึดแน่นจนในปัจจุบันสามารถรองรับคานที่มีความยาวได้กว่า 55 เมตร
ในปัจจุบันสามารถดัดคานเซลลูล่าร์ บีมโค้งเป็นรูป ตัว S ได้แล้ว โดยการนำคานโค้งเซลลูล่าร์ บีมจำนวน 2 คานมาต่อประกอบกันด้วยการเชื่อม
คานลดระดับ และคานต่อเนื่อง (Tapered Beams & Catilevers) การทำคานเซลลูล่าร์ บีมลดระดับได้มีวิธีการ ดังต่อไปนี้
- นำแผ่น WF มาตัดให้ได้แนวโค้งทรงกลมตามแนวที่กำหนดตามรัศมีการทแยงมุมในองศาที่กำหนดไว้
- หมุนแผ่น WF ด้านใดด้านหนึ่งกลับด้าน 180 องศา แล้วจึงเชื่อมต่อให้ตรงตามแนวโค้งของเซลล์ลูล่า บีม
คานหลังคายื่น คานหลังคายื่นของ SPACE ENGINEERING มีอยู่ 2 ลักษณะคือ
- คานที่มีความลึกมาก ซึ่งจะช่วยในสามารถรับแรงเฉื่อยได้มากขึ้นที่ฐานรองรับ
- คานที่มีความลึกน้อย ซึ่งความสามารถในการรับน้ำหนักที่ปลายคานจะลดน้อยลง แต่สามารถปรับขนาดให้ลดน้ำหนักลงได้ ด้วยการทำหลังคาให้มีความลาดเอียงด้วยคานลดระดับ โดยทั่วไปการวางโครงสร้างจะใช้เสา 2 ข้างเพื่อรับน้ำหนัก โดยมีช่วงความยาวประมาณ 25 เมตร แต่อาจไม่ตรงตามความต้องการของลูกค้าได้เนื่องจาก
- ขนาดของเสาต้องกว้างพอสมควร
- ระดับความสูงของเชิงชาย
- ไม่มีภาพลักษณ์ที่สวยงามตามต้องการ
- ต้องกำหนดช่วงกว้างระหว่างเสาทั้ง 2 ค่อนข้างมาก
กรณีใช้คานลดระดับแทน ส่วนของเชิงชายจะสามารถลดระดับลงได้ จุดช่วงกึ่งกลางสามารถใช้คานลดระดับที่ขนาดใหญ่กว่าตรงเชิงชายได้
ความเห็นล่าสุด