อาคารสำนักงานสูงแห่งหนึ่งบนถนนสาทร มีความต้องการเปลี่ยนแปลงการใช้งานจากสำนักงานที่รองรับน้ำหนักได้ 300 กก./ตร.ม. เป็น Data Center ที่ต้องรองรับน้ำหนักถึง 1,000 กก./ตร.ม. เดิมพื้นที่ดังกล่าวปูด้วยกระเบื้องยางและบางส่วนเป็นพื้นยกระดับ (Raise Floor)
บริการ CFRP เสริมกำลังโครงสร้างให้มั่นคงแข็งแรง – ด้วยแผ่นคาร์บอนไฟเบอร์
- 088-791-4494
- sales@smartcoating.com
เสริมกำลังโครงสร้างอาคาร
เปลี่ยนพื้นที่สำนักงาน (Post-Tension) เป็น Data Center ด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP)
ความเป็นมาของปัญหา
ความต้องการของลูกค้า
- เพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของพื้น Post-Tension จาก 300 กก./ตร.ม. เป็น 1,000 กก./ตร.ม. เพื่อรองรับการติดตั้งตู้เซิร์ฟเวอร์ที่กระจายทั่วพื้นที่
- ดำเนินการเสริมกำลังอย่างรวดเร็ว เนื่องจากเป็นอาคารที่สร้างเสร็จแล้ว การใช้โครงสร้างเหล็กอาจมีความยุ่งยากในการขนส่งและติดตั้ง อีกทั้งการเสริมด้วยเหล็กอาจลดความสูงระหว่างพื้นถึงเพดาน (Floor to Ceiling)
- หลีกเลี่ยงงานเชื่อมเหล็กภายในอาคาร เพื่อลดความเสี่ยงจากการเกิดเพลิงไหม้
- ระยะเวลาการดำเนินงานสั้น การเสริมกำลังด้วยโครงสร้างเหล็กใช้เวลานานและซับซ้อน โดยเฉพาะการเจาะเสาคอนกรีตเสริมเหล็กเพื่อยึด Chemical Bolt
- การเสริมเหล็กใต้พื้น Post-Tension อาจกระทบต่อความสูงระหว่างชั้น (Floor to Floor) เนื่องจากตำแหน่ง Band Beam
การเลือกใช้คาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) ในการเสริมกำลัง
หลังจากการพิจารณาร่วมกันระหว่างผู้ออกแบบ เจ้าของงาน และเจ้าของอาคาร ได้มีข้อสรุปว่า การใช้คาร์บอนไฟเบอร์เสริมโพลิเมอร์ (CFRP) เป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่สุดในการเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้าง โดยไม่ส่งผลกระทบต่อความสูงของอาคาร
คุณสมบัติของ CFRP:
- น้ำหนักเบา: ไม่เพิ่มภาระน้ำหนักให้กับโครงสร้างเดิม
- ความแข็งแรงสูง: สามารถรับแรงดึงได้สูง ทำให้โครงสร้างมีความแข็งแรงมากขึ้น
- ติดตั้งง่ายและรวดเร็ว: ลดเวลาและความยุ่งยากในการดำเนินงาน
- ไม่กระทบต่อสถาปัตยกรรมเดิม: เนื่องจากมีความบาง ไม่ลดความสูงระหว่างพื้นถึงเพดาน
การเสริมกำลังด้วย CFRP ได้รับการยอมรับในอุตสาหกรรมก่อสร้างและมีมาตรฐานรองรับ เช่น ACI 440.2R และมาตรฐานของกรมโยธาธิการและผังเมือง
ขั้นตอนการดำเนินงาน
- การตรวจสอบและวิเคราะห์โครงสร้างเดิม:
- ตรวจสอบความสามารถในการรับน้ำหนักของพื้น Post-Tension เดิม
- สร้างแบบจำลอง Finite Element เพื่อวิเคราะห์พฤติกรรมของโครงสร้าง
- การออกแบบการเสริมกำลังด้วย CFRP:
- คำนวณและออกแบบการติดตั้งแผ่น CFRP ทั้งด้านบนและใต้ท้องพื้น รวมถึงบริเวณ Band Beam เพื่อรองรับโมเมนต์บวกและลบที่เพิ่มขึ้น
- การติดตั้งแผ่น CFRP:
- เตรียมพื้นผิวคอนกรีตโดยการขัดและทำความสะอาด
- ติดตั้งแผ่น CFRP ตามตำแหน่งที่ออกแบบ โดยใช้เรซินอีพ็อกซี่ในการยึดติด
- เคลือบสารป้องกันแสงยูวีและความชื้นเพื่อเพิ่มความทนทาน
- การทดสอบและตรวจสอบ:
- ดำเนินการทดสอบ Load Test เพื่อยืนยันความสามารถในการรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นฐานข้อมูลงานวิจัย มหาวิทยาลัยสยาม
- จัดทำรายงานและ As-Built Drawing สำหรับการเสริมกำลังที่ดำเนินการ
มาตรฐานที่ใช้อ้างอิง
- ACI 318-99: มาตรฐานการออกแบบอาคารคอนกรีตเสริมเหล็ก
- ACI 440.2R-08: แนวทางการออกแบบและก่อสร้างการเสริมกำลังโดยใช้ FRP
การเสริมกำลังโครงสร้างอาคารด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP) เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้าง โดยไม่ส่งผลกระทบต่อสถาปัตยกรรมเดิมและสามารถดำเนินการได้อย่างรวดเร็ว การเลือกใช้ CFRP ในการเปลี่ยนแปลงการใช้งานจากพื้นที่สำนักงานเป็น Data Center ช่วยตอบสนองความต้องการของลูกค้าได้อย่างครบถ้วนและปลอดภัย
คำถามที่พบบ่อย (FAQs)
CFRP ย่อมาจาก Carbon Fiber Reinforced Polymer คือวัสดุคอมโพสิตที่ประกอบด้วยเส้นใยคาร์บอนและเรซิน มีคุณสมบัติแข็งแรง ทนแรงดึงสูง แต่น้ำหนักเบา นิยมใช้เสริมกำลังโครงสร้างคอนกรีตในงานก่อสร้างและวิศวกรรมโครงสร้าง
CFRP มีน้ำหนักเบากว่าเหล็กมาก ไม่ก่อให้เกิดสนิม ติดตั้งง่ายโดยไม่ต้องเชื่อมหรือเจาะอาคาร จึงเหมาะสำหรับพื้นที่จำกัด เช่น พื้นใต้ Post-Tension หรืออาคารเก่าที่ไม่สามารถรับน้ำหนักเพิ่มได้
ขึ้นอยู่กับการออกแบบ แต่ในหลายกรณีสามารถเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักได้มากถึง 2-3 เท่า โดยไม่เพิ่มน้ำหนักให้โครงสร้างเดิม ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบสำคัญของ CFRP
โดยทั่วไป CFRP ทนความร้อนได้ระดับหนึ่ง แต่ไม่ทนต่อไฟโดยตรง หากต้องใช้งานในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงไฟไหม้สูง ควรเคลือบวัสดุป้องกันไฟเพิ่มเติม เช่น Fireproof Coating หรือใช้ฉนวนกันไฟเฉพาะทาง
การออกแบบและติดตั้ง CFRP ต้องอ้างอิงตามมาตรฐานสากล เช่น:
- ACI 440.2R-17: Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures
- ACI 318-19: Building Code Requirements for Structural Concrete
มาตรฐาน มยผ.1508-51 ของกรมโยธาธิการและผังเมือง
CFRP มีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า 30 ปี หากติดตั้งถูกต้องและได้รับการดูแลอย่างเหมาะสม โดยไม่สัมผัสกับแสง UV หรือสารเคมีโดยตรง
สามารถติดตั้งได้ทั้งกับพื้น คาน เสา หรือโครงสร้างอื่น ๆ ของอาคาร ทั้งแบบคอนกรีตเสริมเหล็กทั่วไปและแบบ Post-Tension แต่ต้องมีการประเมินหน้างานและออกแบบเฉพาะเพื่อความเหมาะสม
หากคุณต้องการคำปรึกษาเรื่องการเสริมกำลังโครงสร้างด้วย CFRP หรือการเปลี่ยนพื้นที่อาคารเพื่อรองรับ Data Center หรือเครื่องจักรที่มีน้ำหนักมาก ติดต่อทีมวิศวกรผู้เชี่ยวชาญของคุณได้ที่
📱 Line: @smartandbright
📞 โทร: 088-791-4494
🌐 Facebook: smartandbright