Soft Civil

แหล่งรวมความรู้พื้นฐานทางวิศวกรรมโยธา สำหรับนักศึกษา วิศวกรจบใหม่ และผู้สนใจในงานก่อสร้าง

เพจนี้คืออะไร

Soft Civil เป็นแหล่งรวบรวมความรู้พื้นฐานทางวิศวกรรมโยธา สำหรับนักศึกษา วิศวกรจบใหม่ และผู้ที่สนใจในงานก่อสร้าง เนื้อหาครอบคลุมตั้งแต่พื้นฐานโครงสร้าง คอนกรีต เหล็กเสริม ไปจนถึงเครื่องมือช่วยคำนวณต่างๆ

พื้นฐานวิศวกรรม

หลักการพื้นฐานทางวิศวกรรมโยธาที่ควรรู้

หน่วยวัดพื้นฐาน

ปริมาณ หน่วย SI หน่วยที่ใช้ในไทย
ความยาว เมตร (m) เมตร, เซนติเมตร
แรง นิวตัน (N) กิโลกรัม-แรง (kgf)
ความเค้น ปาสกาล (Pa) kg/cm²
โมเมนต์ N·m kg·m, T·m

ตรีโกณมิติและเรขาคณิต (Trigonometry & Geometry)

พื้นฐานแรกสุดที่วิศวกรและช่างต้องใช้ทันทีในหน้างานจริง

θ

การแตกแรง (Vectors & Forces)

ทำไมต้องเรียน: เพื่อวิเคราะห์แรงที่กระทำกับโครงสร้างในทิศทางต่างๆ

การใช้งาน: ใช้ Sin, Cos, Tan เพื่อแตกแรงในโครงถัก (Truss) และหาแรงลัพธ์ที่กระทำต่อจุดต่อ (Nodes)

งานสำรวจ (Surveying)

ทำไมต้องเรียน: เพื่อถ่ายระดับและวางตำแหน่งจากแบบแปลนลงสู่หน้างานจริง

การใช้งาน: คำนวณหาพิกัด (Coordinates), ระยะทาง และมุมองศาในสนาม เพื่อวางผังอาคารให้แม่นยำ

พื้นที่และปริมาตร (Area & Volume)

ทำไมต้องเรียน: เพื่อคิดปริมาณวัสดุและประเมินราคาก่อสร้างได้อย่างถูกต้อง

การใช้งาน: ถอดแบบหาปริมาณคอนกรีต (คิว), พื้นที่ไม้แบบ (ตร.ม.), และปริมาณดินขุด-ดินถม

การเทียบหน่วยวัด (Imperial & Hun Units)

ทำไมหน้างานถึงเรียกเป็น "หุน"? และความสัมพันธ์ระหว่าง นิ้ว, ฟุต และมิลลิเมตร

1 นิ้ว (1") แบ่งเป็น 8 หุน
0" 1" ครึ่งนิ้ว 1 2 3 4 5 6 7 8

* 1 หุน คือการแบ่ง 1 นิ้วออกเป็น 8 ส่วนเท่าๆ กัน (1/8")

มาตรา เทียบเท่า ตัวอย่างการใช้งาน
1 ฟุต (1') 12 นิ้ว หรือ ≈ 30.48 ซม. ระยะห่างเสา, ความสูงบันได
1 นิ้ว (1") 8 หุน หรือ ≈ 2.54 ซม. ความมหนาแผ่นไม้, ขนาดท่อ
1 หุน 1/8 นิ้ว หรือ ≈ 3.175 มม. ขนาดเหล็กเส้น, หัวน็อต

รู้หรือไม่? เหล็กที่เรียกกันติดปาก เช่น เหล็ก 2 หุน คือเหล็ก RB6 (2 x 3.175 ≈ 6 มม.) และ เหล็ก 4 หุน คือเหล็ก DB12 (4 x 3.175 ≈ 12.7 มม.)

การแปลงหน่วยที่ใช้บ่อย

1 kgf = 9.81 N ≈ 10 N
1 MPa = 10.2 kg/cm²
1 Ton = 1,000 kg

โครงสร้าง

หลักการวิเคราะห์และออกแบบโครงสร้างพื้นฐาน

ประเภทของแรง (Types of Forces)

  • แรงอัด (Compression) - แรงที่กระทำให้วัสดุสั้นลง
  • แรงดึง (Tension) - แรงที่กระทำให้วัสดุยืดออก
  • แรงเฉือน (Shear) - แรงที่กระทำในแนวขนานกับพื้นผิว
  • โมเมนต์ดัด (Bending Moment) - แรงที่ทำให้โครงสร้างโค้งงอ
  • แรงบิด (Torsion) - แรงที่ทำให้โครงสร้างบิดตัว

ประเภทของน้ำหนักบรรทุก (Types of Loads)

น้ำหนักบรรทุกคงที่ (Dead Load - DL)

น้ำหนักของตัวโครงสร้างเอง และสิ่งที่ติดตรึงถาวร

น้ำหนักบรรทุกคงที่เพิ่มเติม (Super Dead Load - SDL)

น้ำหนักของวัสดุตกแต่ง เช่น พื้นกระเบื้อง ผนังก่ออิฐ ฝ้าเพดาน

น้ำหนักบรรทุกจร (Live Load - LL)

น้ำหนักที่ไม่คงที่ เปลี่ยนแปลงได้

หลักการสมดุล (Equilibrium)

ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣM = 0

จุดรองรับ (Supports)

ประเภท การเคลื่อนที่ (Restraint) แรงปฏิกิริยา (Reaction)
Roller กันเคลื่อนที่แนวตั้ง 1 (Fy)
Pinned (Hinge) กันเคลื่อนที่แนวตั้ง + แนวนอน 2 (Fx, Fy)
Fixed กันเคลื่อนที่ + กันหมุน 3 (Fx, Fy, M)

การปลดโมเมนต์ (Member Release)

การกำหนดให้จุดต่อของชิ้นส่วนไม่มีความสามารถในการถ่ายเทแรงหมุน (โมเมนต์) มักใช้ในกรณี:

  • จุดต่อแบบ Pin: เช่น คานซอยปลัดโมเมนต์ที่ปลายเพื่อไม่ให้เกิดโมเมนต์บิดในคานหลัก
  • โครงข้อหมุน (Truss): ปลดโมเมนต์ที่ปลายชิ้นส่วนทุกชิ้นเพื่อให้รับเฉพาะแรงแนวแกน

โมเมนต์ความเฉื่อย (Moment of Inertia - I)

ค่าที่บ่งบอกถึงความสามารถในการต้านทานการดัดของหน้าตัด

Rectangle: I = (b × h³) / 12

การวางหน้าตัด: หากต้องการความแข็งแรง (Stiffness) สูง ควรวางด้านสูง (h) ในแนวเดียวกับแรงดัด เพราะความลึกมีผลยกกำลังสามต่อค่า I

เสถียรภาพโครงสร้าง (Structural Stability)

โครงสร้างต้องมีจำนวนจุดรองรับและการยึดรั้งที่เพียงพอเพื่อไม่ให้เกิดการเคลื่อนที่แบบกลไก (Mechanism)

  • Unstable: โครงสร้างที่ขยับได้เมื่อมีแรงมากระทำ
  • Determinant: สมดุลพอดี คำนวณได้ด้วยสมการสมดุล
  • Indeterminant: มีจุดยึดเกินพอดี ทำให้โครงสร้างแข็งแรงและมีระบบสำรอง

โครงข้อหมุน (Truss)

โครงสร้างที่ประกอบด้วยชิ้นส่วนรับเฉพาะแรงแนวแกน (แรงดึงหรือแรงอัด) เท่านั้น

  • ข้อสมมติฐาน: จุดต่อเป็น Pin ทั้งหมด, แรงกระทำเฉพาะที่จุดต่อ, น้ำหนักชิ้นส่วนน้อยมาก
  • รูปแบบยอดนิยม: Howe Truss, Pratt Truss, Warren Truss

การโก่งตัว (Deflection)

การเปลี่ยนรูปของโครงสร้างภายใต้น้ำหนักบรรทุก ต้องไม่เกินค่าที่กฎหมายหรือมาตรฐานกำหนด (เช่น L/240 หรือ L/360)

Simple Beam (Uniform Load): Δmax = 5wL⁴ / 384EI

ตัวแปรสำคัญ: ความยาว (L) มีผลมากที่สุด หากเพิ่มความยาวเป็น 2 เท่า การโก่งตัวจะเพิ่มขึ้นถึง 16 เท่า

คอนกรีต

คุณสมบัติและการออกแบบส่วนผสมคอนกรีต

ส่วนประกอบของคอนกรีต

  • ปูนซีเมนต์ - ตัวประสาน
  • มวลรวมละเอียด - ทราย
  • มวลรวมหยาบ - หิน กรวด
  • น้ำ - ทำให้เกิดปฏิกิริยาไฮเดรชั่น

อัตราส่วน W/C

W/C = น้ำหนักน้ำ / น้ำหนักซีเมนต์

โดยทั่วไปใช้ W/C ระหว่าง 0.45 - 0.60

ส่วนผสมคอนกรีต สูตร 1 : 2 : 4

สำหรับงานโครงสร้างคอนกรีตทั่วไป

ปริมาณการผสม คอนกรีต 1 คิว (1 ลบ.ม.)

วัสดุ ปริมาณ
ปูนซีเมนต์ผสม (มอก. 80/2550) 342.00 กก.
ทรายหยาบ 0.62 ลบ.ม.
หินเบอร์ 1-2 1.09 ลบ.ม.
น้ำผสมคอนกรีต 180 ลิตร

ส่วนผสมคอนกรีต สูตร 1 : 3 : 5

สำหรับคอนกรีตหยาบ

ปริมาณการผสม คอนกรีต 1 คิว (1 ลบ.ม.)

วัสดุ ปริมาณ
ปูนซีเมนต์ผสม (มอก. 80/2550) 260.00 กก.
ทรายหยาบ 0.62 ลบ.ม.
หินเบอร์ 1-2 1.03 ลบ.ม.
น้ำผสมคอนกรีต 180 ลิตร

หมายเหตุ:

  • ปูนซีเมนต์ 1 ถุง = 50 กก.
  • ทรายหยาบ 1 ลบ.ม. หนักประมาณ 1,600 กก.
  • หิน (เบอร์ 1-2) 1 ลบ.ม. หนักประมาณ 1,450 กก.
  • ปริมาณน้ำขึ้นอยู่กับความชื้นของทรายและหิน

ตัวอย่างแท่งคอนกรีตทรงกระบอกและ Cube

รูปทรง ขนาด การใช้งาน
ทรงกระบอก (Cylinder) Ø15 × 30 cm มาตรฐาน ACI (อเมริกา)
ลูกบาศก์ (Cube) 15 × 15 × 15 cm มาตรฐาน BS (อังกฤษ)

หมายเหตุ: กำลัง Cylinder ≈ 0.833 × กำลัง Cube

เหล็ก

คุณสมบัติและการใช้งานเหล็กเสริมคอนกรีต

เหล็กเสริมคอนกรีตคืออะไร

เหล็กเสริมคอนกรีต (Reinforcing Steel หรือ Rebar) คือเหล็กที่ใช้ฝังในเนื้อคอนกรีต เพื่อเพิ่มความสามารถในการรับแรงดึงของโครงสร้าง เนื่องจากคอนกรีตมีกำลังรับแรงดึงต่ำมาก (ประมาณ 1/10 ของกำลังรับแรงอัด) จึงต้องใช้เหล็กเสริมเข้ามาช่วยรับแรงดึง

หลักการทำงาน: คอนกรีตรับแรงอัด + เหล็กรับแรงดึง = คอนกรีตเสริมเหล็ก (RC)

ประเภทเหล็กเสริมในประเทศไทย

ตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม (มอก.) เหล็กเสริมคอนกรีตในประเทศไทยแบ่งเป็น 2 ประเภทหลัก:

1. เหล็กเส้นกลม (Round Bar - RB)

เหล็กเส้นที่มีหน้าตัดกลมเรียบ ไม่มีบั้ง ใช้สัญลักษณ์ RB ตามด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง

  • มาตรฐาน: มอก. 20-2559
  • ชั้นคุณภาพ: SR24 (กำลังครากไม่น้อยกว่า 2,400 ksc)
  • ขนาดที่มี: RB6, RB9, RB12, RB15, RB19, RB22, RB25
  • การใช้งาน: เหล็กปลอก (Stirrup), เหล็กคอม้า, เหล็กฉาก

2. เหล็กข้ออ้อย (Deformed Bar - DB)

เหล็กเส้นที่มีบั้ง (ปุ่มนูน) บนผิว ช่วยยึดเกาะกับคอนกรีตได้ดีกว่า ใช้สัญลักษณ์ DB

  • มาตรฐาน: มอก. 24-2559
  • ขนาดที่มี: DB10, DB12, DB16, DB20, DB25, DB28, DB32
  • การใช้งาน: เหล็กเสริมหลักในคาน เสา พื้น ฐานราก

ชั้นคุณภาพเหล็กเส้นกลม (SR Grade)

ตามมาตรฐาน มอก.20-2559

ชั้นคุณภาพ กำลังคราก (กก./ตร.ซม.) กำลังดึงประลัย (กก./ตร.ซม.) ความยืดตัว (%)
SR 24 235 (2,400) 385 (3,900) 21

หมายเหตุ: ค่าในวงเล็บเป็นหน่วย MPa, ความยืดตัววัดในช่วงความยาว 5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง

ชั้นคุณภาพเหล็กข้ออ้อย (SD Grade)

ตามมาตรฐาน มอก.24-2559

ชั้นคุณภาพ กำลังคราก (กก./ตร.ซม.) กำลังดึงประลัย (กก./ตร.ซม.) ความยืดตัว (%)
SD 30 295 (3,000) 480 (4,900) 17
SD 40 390 (4,000) 560 (5,700) 15
SD 50 490 (5,000) 620 (6,300) 13

หมายเหตุ: ค่าในวงเล็บเป็นหน่วย MPa, ความยืดตัววัดในช่วงความยาว 5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลาง

ขนาดเหล็กข้ออ้อยมาตรฐาน (มอก.)

ขนาด Ø (mm) พื้นที่หน้าตัด As (cm²) น้ำหนัก (kg/m) เส้นรอบวง (cm)
DB10 10 0.785 0.617 3.14
DB12 12 1.131 0.888 3.77
DB16 16 2.011 1.58 5.03
DB20 20 3.142 2.47 6.28
DB25 25 4.909 3.85 7.85
DB28 28 6.158 4.83 8.80
DB32 32 8.042 6.31 10.05

สูตรคำนวณ:

พื้นที่หน้าตัด As = π × d² / 4 (cm²)
น้ำหนัก = 0.00617 × d² (kg/m) โดย d = เส้นผ่านศูนย์กลาง (mm)

ขนาดเหล็กเส้นกลมมาตรฐาน (SR24)

ขนาด Ø (mm) พื้นที่หน้าตัด As (cm²) น้ำหนัก (kg/m)
RB6 6 0.283 0.222
RB9 9 0.636 0.499
RB12 12 1.131 0.888
RB15 15 1.767 1.39

มาตรฐานอ้างถึง

  • มอก. 20-2559: เหล็กเส้นเสริมคอนกรีต (เหล็กเส้นกลม)
  • มอก. 24-2559: เหล็กเส้นเสริมคอนกรีต (เหล็กข้ออ้อย)

ถอดปริมาณและราคา

ค่าเผื่อวัสดุสำหรับงานก่อสร้าง

การเผื่อของเหล็กเสริม

เนื่องจากเหล็กเสริมมีการทาบต่อ งอปลาย ดัดคอม้า และเสียเศษ จึงต้องคิดเผื่อปริมาณ

ขนาด % เผื่อ
RB6 5%
RB9 7%
DB10 7%
DB12 9%
DB16 11%
DB20 13%
DB22 15%
DB25 15%
DB28 15%
DB32 15%

ลวดผูกเหล็กเสริม

ลวดผูกเหล็ก = 0.03 กก. ต่อเหล็กเสริม 1 กก.

หรือคิด 30 กก. ต่อเหล็กเสริม 1 เมตริกตัน

ปริมาณตะปู

ตะปู = 0.20 กก./ตร.ม.

สำหรับงานวางคาน ตง และปูพื้นไม้

งานเขียนแบบ

เทคนิคและหลักการเขียนแบบด้วยโปรแกรม AutoCAD

คีลัดที่ใช้บ่อย (Common Shortcuts)

คำสั่ง คีลัด การใช้งาน
Line L วาดเส้นตรง
Polyline PL วาดเส้นต่อเนื่อง
Trim / Extend TR / EX ตัดเส้น / ยืดเส้น
Copy / Move CO / M คัดลอก / ย้ายวัตถุ
Offset O วาดเส้นขนานตามระยะ
Mirror MI กลับด้านวัตถุ

การตั้งค่าหน่วย (Units Setup)

ควรตั้งค่าหน่วยก่อนเริ่มเขียนแบบทุกครั้งด้วยคำสั่ง UNITS (UN)

  • Length Type: นิยมใช้ Decimal
  • Precision: กำหนดทศนิยม (เช่น 0.00)
  • Insertion Scale: เลือกหน่วยที่ต้องการใช้ (เช่น Meters หรือ Millimeters)

มาตราส่วนที่นิยมใช้ (Metric Scale)

Metric Scale การใช้งาน
1 : 1, 1 : 2, 1 : 5 แบบขยายรายละเอียด, ประตูหน้าต่าง, ตู้เฟอร์นิเจอร์, จุดตัดโครงสร้าง
1 : 10, 1 : 20 แบบขยายผังพื้น, รูปตัดผนัง, ฐานราก (Footing), จุดเชื่อมต่อโครงสร้าง
1 : 30 แบบขยายรูปด้านภายใน (Interior)
1 : 50 ผังพื้นอาคาร, รูปด้าน, รูปตัด (สำหรับบ้านหรืออาคารขนาดเล็ก)
1 : 100 ผังพื้นอาคาร, รูปด้าน, รูปตัด (สำหรับอาคารทั่วไป)
1 : 200 ผังพื้นอาคารขนาดใหญ่, รูปด้านภายนอก, รูปตัดรวม
1 : 500 ผังบริเวณ (Site Plan), ผังที่ตั้งอาคาร

การตั้งค่า Layer และสี

ใช้คำสั่ง LAYER (LA) เพื่อความเป็นระเบียบและง่ายต่อการแก้ไข

  • แยก Layer ตามประเภทงาน เช่น ผนัง (Wall), ประตู (Door), สัญลักษณ์ (Symbol)
  • กำหนดสีและชนิดเส้น (Linetype) ให้แตกต่างกันตามมาตรฐานของบริษัทหรือโครงการ

หลักการตั้ง Plotstyle (CTB)

มาตรฐานความหนาของเส้น (Lineweights) เพื่อความชัดเจนของแบบเมื่อพิมพ์ออกกระดาษ

ความหนา (มม.) ข้อแนะนำในการใช้งาน
0.18 (เส้นเล็กมาก) แสดงวัสดุ พื้นผิว เส้นแรเงา ลวดลาย
0.25 (เส้นเล็ก) ตัวอักษร 3 มม., เส้นมิติ, เส้นชี้, เส้นประ, เส้นศูนย์กลาง, เส้นกริดแบบบาง
0.35 (ปานกลาง) ตัวอักษร 4-10 มม., เส้นแสดงวัตถุ, แนวเขตที่ดิน, รูปด้านประตูและหน้าต่าง
0.50 (เส้นหนา) ชื่อเรื่อง, เส้นขอบรูปด้าน, เส้นตัด (Cut line), กรอบ Drawing Block
0.70 (หนามาก) ชื่อเรื่องขนาดใหญ่, กรอบ Title Block, เส้นรอบนอกตารางใหญ่

การเรียกใช้ AutoLISP

ช่วยเพิ่มความเร็วในการทำงานด้วยคำสั่งสำเร็จรูป

  1. ใช้คำสั่ง APPLOAD (AP) เพื่อโหลดไฟล์นามสกุล .lsp
  2. เลือกไฟล์ที่ต้องการแล้วกด Load
  3. พิมพ์คำสั่งย่อของ Lisp นั้นๆ เพื่อเริ่มใช้งาน

การตั้งค่าการพิมพ์ (Plotting)

ใช้คำสั่ง PLOT หรือ Ctrl+P

  • Printer/Plotter: เลือก DWG To PDF.pc3 สำหรับการบันทึกเป็นไฟล์
  • Paper size: เลือกขนาดกระดาษ (เช่น A3, A1)
  • Plot area: เลือก Window แล้วลากคลุมส่วนที่ต้องการพิมพ์
  • Plot scale: ตั้งค่ามาตราส่วน (เช่น 1:100 หรือ Fit to paper)

ควบคุมงาน

มาตรฐานและข้อกำหนดในการควบคุมงานก่อสร้าง

ระยะต่อทาบเหล็ก (Rebar Splice Length)

ระยะงอเหล็ก 90 องศา (Standard Hooks)

การงอปลายเหล็กเพื่อช่วยการยึดเกาะ (Anchorage)

  • ระยะงอฉาก (90°): ปลายตรงต้องยาวต่อออกไปไม่น้อยกว่า 12d
  • ระยะงอมาตรฐาน: ขึ้นอยู่กับมาตรฐานการออกแบบ (ACI/วสท.) มักเริ่มวัดที่ระยะ 6d - 12d จากจุดเริ่มงอ

ระยะหยุดเทคอนกรีต (Construction Joints)

ตำแหน่งที่เหมาะสมในการหยุดเทเพื่อเริ่มเทในวันถัดไป

  • คาน: ควรหยุดที่ระยะ 1/3 หรือ 1/4 ของความยาวช่วงคาน (บริเวณที่แรงเฉือนต่ำ)
  • เสา: หยุดที่ระดับหลังคาน หรือหลังพื้นของชั้นนั้นๆ
  • พื้น: หยุดในแนวขนานกับคานที่ระยะ 1/3 หรือ 1/4 ของความกว้างพื้น

ค่าเยื้องศูนย์เสาเข็ม (Pile Eccentricity)

ค่ากำลังรับน้ำหนักเสาเข็ม (Pile Capacity)

การทดสอบความยุบตัว (Slump Test)

ค่า Last Ten Blow

การตรวจสอบความสามารถในการรับน้ำหนักของเสาเข็มตอก โดยวัดระยะจมจากการตอก 10 ครั้งสุดท้าย

  • ใช้เพื่อยืนยันว่าเสาเข็มถึงชั้นดินที่ต้องการ (Bearing Layer)
  • คำนวณจากสูตร Hiley Formula หรือ Janbu Formula ตามที่วิศวกรกำหนด
  • ค่าที่ได้ต้องไม่เกิน "ระยะจม" ที่คำนวณไว้ในรายการคำนวณ

การพัฒนากำลังคอนกรีต (Strength Development)

จำนวนผู้เข้าชม: 0