Load testing

งานทดสอบกำลังรับหนักบรรทุกของโครงสร้าง

การทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของโครงสร้าง (Load Testing) ทำเพื่อยืนยัน ความสามารถในการรับน้ำหนักบรรทุกของโครงสร้าง (Load Carrying Capacity) โดยการใส่แรงกระทำ หรือน้ำหนักบรรทุกตามที่ได้ออกแบบไว้เข้าไปในโครงสร้างจริง ด้วยอัตราการใส่อย่างช้าๆ ซึ่งเรียกว่าการทดสอบแบบ Quasi-static โดยจะมีการตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของโครงสร้าง (อาทิเช่น การแอ่นตัวของโครงสร้างพื้น หรือคาน การหดสั้นหรือการยืดตัวของชิ้นส่วนโครงสร้างที่รับแรงตามแนวแกน เป็นต้น) ตามขนาดของน้ำหนักบรรทุกที่ใส่เข้าไปตามลำดับขั้น (Load Increment) 

งานทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของโครงสร้าง นิยมใช้ในหลายกรณี ทั้งในอาคารเก่า และอาคารใหม่ โดยสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มงานหลักๆดังต่อไปนี้

งานเปลี่ยนแปลงรูปแบบการใช้งานของโครงสร้าง (Renovation) เช่น เปลี่ยนจากที่พักอาศัยให้เป็นโรงแรม หรือร้านค้า เป็นต้น อาจจะมีการเพิ่มน้ำหนักบรรทุกจรในรูปแบบการใช้งานอาคารใหม่ จึงจำเป็นต้องมีการตรวจสอบคุณภาพของวัสดุ ตรวจความสมบูรณ์แข็งแรงของโครงสร้าง และคำนวณหากำลังรับน้ำหนักบรรทุก หากข้อมูลเบื้องต้นบ่งชี้ว่าโครงสร้างสามารถแบกทานน้ำหนักบรรทุกได้ ก็จะให้ทำการทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุก หากผลการคำนวณบ่งชี้ว่าโครงสร้างไม่สามารถรับน้ำหนักบรรทุกที่เพิ่มขึ้นได้ ก็จะต้องทำการเสริมกำลังให้กับโครงสร้างก่อน แล้วจึงทำการตรวจสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกอีกครั้งเพื่อยืนยันความสามารถของโครงสร้าง

ในกรณีที่เป็นอาคารเก่า ซึ่งเจ้าของไม่มีความมั่นใจในความสมบูรณ์แข็งแรงของโครงสร้าง หรือในบางกรณีที่จะมีการซื้อขายอาคารเก่า โดยที่ผู้ซื้อต้องการยืนยันว่าโครงสร้างยังสามารถใช้ในการรับแรงได้จริง การทดสอบโครงสร้างด้วยการใส่น้ำหนักบรรทุกตามจริงเข้าไปสามารถช่วยให้ผู้ซื้อ หรือผู้อยู่อาศัยมั่นใจในความปลอดภัยของโครงสร้างได้

สำหรับกรณีที่โครงสร้างซึ่งอยู่ระหว่างการก่อสร้างได้เกิดการเสียหาย จากอุบัติเหตุในงานก่อสร้าง หรือเทคนิคการก่อสร้างที่ไม่ดี อาทิเช่น นั่งร้านถล่ม การแตกร้าวจากการกระแทกหรือการตกใส่ การแตกร้าวจากการยืดหดตัวของวัสดุ ฯลฯ อาจทำให้เกิดความไม่มั่นใจในความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้าง  การทุบทำลายแล้วสร้างใหม่อาจไม่ใช่ทางออกในหลายๆสถานการณ์เพราะจะทำให้เกิดการล่าช้าในงานก่อสร้าง ทางออกหนึ่งคือใช้ การตรวจสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุก ซึ่งจะช่วยให้เกิดความมั่นใจต่อโครงสร้าง แม้จะมีความเสียหายเกิดขึ้นบ้าง แต่ถ้าหากกำลังรับน้ำหนักยังคงสมบูรณ์ สามารถตอบสนองความต้องการตามข้อกำหนดของการออกแบบ ก็ไม่มีความจำเป็นที่จะต้องทำการทุบทำลายและก่อสร้างใหม่ ช่วยให้ลดความเสียหายต่อการล่าช้าของงานก่อสร้างได้

งานวางเครื่องจักรหนัก งานเปลี่ยนขนาดของเครื่องจักร งานขนย้ายเครื่องจักร อาจจะทำให้เกิดความเสียหายต่อโครงสร้างได้ ทั้งนี้ ต้องมีการตรวจสอบด้วยการคำนวณด้วยโมเดลทางคณิตศาสตร์ หากมีความไม่มั่นใจในสภาพของโครงสร้างต่อการรับน้ำหนักบรรทุก ควรจะต้องมีการตรวจสอบกำลังรับน้ำหนักของโครงสร้างก่อนที่จะทำการวางน้ำหนักบรรทุกจริง

ทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุก โครงสร้างหลังคาเหล็ก งานรีโนเวท
งานทดสอบกำลังรับน้ำหนักของโครงสร้างหลังคาในงานปรับปรุงอาคาร

นอกจากนี้ การทดสอบโครงสร้างด้วยวิธีดังกล่าวยังสามารถใช้ในการตรวจรับงานก่อสร้างอีกด้วย โดยบริษัทวิศวกรที่ปรึกษาอาจใช้งานทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของโครงสร้างในกรณีที่มีความไม่มั่นใจในด้านกำลังและความแข็งแรง เพื่อตรวจรับโครงสร้างที่ผู้รับเหมาได้ดำเนินงานแล้วเสร็จ สามารถรับน้ำหนักบรรทุกได้สมบูรณ์ตามแบบที่กำหนดหรือไม่  

งานทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุก โครงสร้างพื้น ตรวจรับมอบงาน
งานทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของโครงสร้างพื้น เพื่อตรวจรับมอบงาน

ในการทดสอบโครงสร้างวิธีนี้ จะมีการใส่แรง หรือ น้ำหนักบรรทุกตามที่ออกแบบพร้อมกับตัวคูณ (Load Factor) แล้วตรวจวัดค่าการเปลี่ยนรูปของโครงสร้าง (Deformation) เพื่อวิเคราะห์พฤติกรรมความสัมพันธ์ระหว่างน้ำหนักบรรทุกและการเปลี่ยนรูป ซึ่งในโครงสร้างที่ไม่มีความเสียหายนั้น ควรจะมีความสัมพันธ์ระหว่างแรงกระทำและการเปลี่ยนรูปร่างที่เป็นเส้นตรง และสามารถคืนสู่รูปเดิมได้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างคงค้าง (Residual Deformation) โดยจะแบ่งขั้นตอนการวางน้ำหนักบรรทุกเป็นสี่ขั้นเป็นอย่างต่ำ โดยเริ่มจาก 0% และเพิ่มขึ้นเป็น 25%, 50%, 75% และ 100% ของน้ำหนักบรรทุกจรที่ต้องการทดสอบ เพื่อประเมินความสามารถของโครงสร้างทีละขั้น และเป็นการป้องกันการเสียหาย หรือการวิบัติของโครงสร้างที่อาจจะเกิดขึ้นได้

โดยในงานทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของโครงสร้างของทางบริษัท จะมีอุปกรณ์ตรวจวัดการแอ่นตัวของโครงสร้าง 2 ประเภท ได้แก่ อุปกรณ์ตรวจวัดการเคลื่อนตัวแบบกล และ อุปกรณ์ตรวจวัดการเคลื่อนตัวแบบระบบไฟฟ้า โดยจะพิจารณาตามความเหมาะสมของงานทดสอบแต่ละงาน 

สำหรับวิธีการทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของโครงสร้าง มีขั้นตอนในภาพรวม ดังนี้

  1. กำหนดตำแหน่งพื้นที่ทดสอบ
    ทางทีมงานที่ทดสอบร่วมกับผู้ว่าจ้าง จะกำหนดตำแหน่งของโครงสร้างที่ต้องการทดสอบ โดยส่วนใหญ่จะเลือกจากบริเวณที่มีการรับแรงมาก หรือเป็นบริเวณที่มีความเสียหายมาก
  2. กำหนดวัสดุที่ใช้เป็นน้ำหนักบรรทุกและวิธีการติดตั้งเครื่องมือ
    พื้นที่ทดสอบในแต่งานมีสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันไป จึงต้องมีการเลือกวัสดุที่เป็นน้ำหนักบรรทุกสำหรับทดสอบที่เหมาะสมกับพื้นที่ทำงาน โดยทั่วไปจะใช้ ถุงปูน กระสอบทราย น้ำ เป็นต้น และออกแบบการติดตั้งอุปกรณ์ตรวจวัดให้สามารถวัดค่าการเปลี่ยนรูปของโครงสร้างได้อย่างแม่นยำ
  3. ดำเนินงานทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของโครงสร้าง
    ในการทดสอบ จะตีผังกำหนดตำแหน่งที่วางน้ำหนักบรรทุก และติดตั้งเครื่องมือวัด วัดค่าข้อมูลเริ่มต้น และสภาพแวดล้อมของการทำงาน แล้วจึงเริ่มการทดสอบ โดยวางน้ำหนักบรรทุกเพิ่มทีละขั้น และบันทึกการเปลี่ยนแปลงของข้อมูลตลอดระยะเวลาที่วัด และตรวจดูความเสียหาย อาทิเช่น รอยแตกร้าว ที่อาจจะเกิดขึ้นได้ระหว่างการทดสอบ โดยอาจจะมียุติการทดสอบ เมื่อโครงสร้างมีพฤติกรรมที่เสี่ยงต่อการเสียหาย โดยเมื่อวางน้ำหนักบรรทุกครบ 100% จะค้างน้ำหนักบรรทุกไว้ 24 ชั่วโมง เพื่อตรวจวัดการเปลี่ยนสภาพของโครงสร้างอันเกิดจากผลของเวลา
  4. ถอนน้ำหนักบรรทุก
    เมื่อค้างน้ำหนักบรรทุกครบ 24 ชั่วโมงแล้วบันทึกผลการวัด จะดำเนินการถอนน้ำหนักบรรทุกย้อนกลับทีละขั้นและบันทึกผลการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับ จนกระทั่งถอนน้ำหนักบรรทุกออกทั้งหมด และบันทึกผลการแอ่นตัวคืนของโครงสร้าง 
  5.  จัดทำรายงานผล
    หลังจากการทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุกของโครงสร้างแล้วเสร็จ จะนำผลการทดสอบ มาวิเคราะห์ผลโดยละเอียด และจัดทำรายงานผลต่อผู้ว่าจ้าง โดยสรุปน้ำหนักบรรทุกจรที่โครงสร้างจะสามารถรับได้จริง 

 

เทสโครงสร้าง เทสพื้น เทสอาคาร ทดสอบอาคาร ทดสอบโครงสร้าง เทสโหลด โหลดเทส ตรวจโครงสร้าง ตรวจสอบโครงสร้าง อาคารเอียง อาคารทรุด ตึกเอียง ตึกทรุด น้ำหนักบรรทุก กำลัง ตรวจสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุก ทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุก เสาเข็มทรุด บ้านร้าว ตึกร้าว อาคารร้าว คานร้าว กำแพงร้าว เสาร้าว พื้นร้าว เพดานร้าว โครงสร้างวิบัติ ตึกถล่ม อาคารถล่ม บ้านถล่ม พื้นแตก เสาแตก ตรวจสอบอาคาร ตรวจตึก ตรวจสะพาน ทดสอบอาคาร กำลังรับน้ำหนัก น้ำหนักบรรทุก เทสตึก โหลดเทส load test ทดสอบโครงสร้างอาคาร ตรวจสอบโครงสร้าง ทดสอบโครงสร้าง ตรวจโครงสร้าง ตรวจอาคาร อาคารทรุด อาคารร้าว พื้นแอ่น พื้นร้าว เสาร้าว คานร้าว ตึกร้าว ตึกทรุด ให้คำปรึกษาด้านโครงสร้างอาคาร ทดสอบกำลังรับน้ำหนักบรรทุก โหลดเทส ตรวจพินิจโครงสร้าง วิเคราะห์โครงสร้าง ตึกสั่น ตึกโยก ตึกแกว่ง โครงสร้างเสียหาย กำลังอัดคอนกรีต เหล็กเสริมคอนกรีต การสั่นสะเทือน อาคารสูง ประเมินโครงสร้าง ประเมินกำลังรับน้ำหนักบรรทุก สำรวจสภาพ ประเมินอายุการใช้งาน แผ่นดินไหว ไฟไหม้ อาคารเก่า อาคารร้าง รีโนเวท ปรับปรุงโครงสร้าง เปลี่ยนรูปแบบการใช้งาน ต่อเติม ต่อเติมโครงสร้าง วางเครื่องจักร เครื่องจักรหนัก ย้ายเครื่องจักร การแอ่นตัว การทรุดตัว รอยแตกร้าว สนิมเหล็ก เหล็กเสริม คอนกรีตเสริมเหล็ก เสาเข็มทรุด ฐานรากทรุด พื้นทรุด แรงดึง anchor bolt เสาโก่ง เสาร้าว คานบิด คานแอ่น ลวดอัดแรงขาด ตึกถล่ม อาคารถล่ม โครงสร้างวิบัติ สะพานถล่ม โครงสร้างถล่ม นั่งร้านถล่ม พิสูจน์กำลังโครงสร้าง อาคารเอียง ทรุดเอียง