KMH Structure Life

The Beauty of Structure

ဆောက်လုပ်ရေးလုပ်ငန်းခွင်နှင့် မြေကြီး (Part 3)

-------------------------------------------------------------------

မြေအမျိုးအစားကို သိပြီ၊ သက်ရောက်မှုကို သိပြီဆိုရင် နောက်ဆုံးအဆင့်ကတော့ အဲဒီမြေနဲ့ ကိုက်ညီမယ့် Foundation အမျိုးအစားကို ရွေးချယ်ဖို့ပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
၁။ အခြေခံအုတ်မြစ် အမျိုးအစားများ (Types of Foundation)
မြေကြီးရဲ့ ခံနိုင်ရည်အား (Bearing Capacity) အပေါ် မူတည်ပြီး Foundation ကို အဓိက (၂) မျိုး ခွဲခြားနိုင်ပါတယ်-

* Shallow Foundation( အဆောက်အဦးရဲ့ ဝန်ကို မြေမျက်နှာပြင်နဲ့ နီးတဲ့နေရာမှာပဲ ဖြန့်ချပေးတာပါ။)
* Isolated Footing
* Combined Footing:
* Mat/Raft Foundation:

* Deep Foundation :
မြေမျက်နှာပြင်အပေါ်ယံက မြေပျော့နေပြီး ခံနိုင်ရည်မရှိတဲ့အခါ၊ မြေအောက်အနက်ကြီးထဲမှာရှိတဲ့ မြေမာလွှာ (သို့မဟုတ်) ကျောက်လွှာဆီကို ဝန်ပို့ဆောင်ပေးဖို့ သုံးပါတယ်။
* Pile Foundation
၂။ မြေကြီးရဲ့ ခံနိုင်ရည်အား (Soil Bearing Capacity)
အင်ဂျင်နီယာတွေ တွက်ချက်တဲ့အခါ အရေးအကြီးဆုံးက Allowable Bearing Capacity ပါ။ ဒါဟာ မြေကြီးက ဘေးကင်းကင်းနဲ့ ခံနိုင်ရည်ရှိတဲ့ ဝန်ပမာဏ ဖြစ်ပါတယ်။
> မြေကြီးရဲ့ ခံနိုင်ရည်အားထက် အဆောက်အဦးရဲ့ ဝန်က ပိုများသွားရင် မြေကြီးဟာ "Shear Failure" ဖြစ်ပြီး အဆောက်အဦး တိမ်းစောင်းတာ၊ ပြိုကျတာတွေ ဖြစ်လာနိုင်ပါတယ်။

၃။ မြေစမ်းသပ်ခြင်း (Soil Investigation)
အထပ်မြင့် အဆောက်အဦးတွေ ဆောက်တော့မယ်ဆိုရင် Trial Pit တူးရုံနဲ့ မလုံလောက်တော့ပါဘူး။ Borehole Test လို့ခေါ်တဲ့ မြေအောက်အနက် ပေ ၄၀၊ ၅၀ အထိ စက်နဲ့ တူးပြီး မြေသားစစ်ဆေးတာကို လုပ်ဆောင်ရပါတယ်။ ၎င်းစစ်ဆေးချက် (Soil Report) ရမှသာ အင်ဂျင်နီယာက ဘယ်နှစ်ပေအနက်မှာ ပိုင် (Pile) ဘယ်လောက်ရိုက်ရမယ်ဆိုတာကို တိတိကျကျ ဆုံးဖြတ်နိုင်မှာ ဖြစ်ပါတယ်။
၄။ ဆောက်လုပ်ရေး အင်ဂျင်နီယာများအတွက် အကြံပြုချက် (Conclusion)
မြေကြီးဟာ အမြဲတမ်း "Variable" (ပြောင်းလဲနိုင်စွမ်း) ရှိပါတယ်။ ဘေးအိမ်က မြေကောင်းတိုင်း ကိုယ့်အိမ်က မြေကောင်းမယ်လို့ ယူဆလို့မရပါဘူး။
* Safety First: Foundation ကုန်ကျစရိတ်ကို လျှော့ချတာထက် စိတ်ချရမှုကို ဦးစားပေးပါ။
* Water Control: Foundation ကျင်းတူးတဲ့အခါ ရေစိမ့်ဝင်မှုကို ထိန်းချုပ်ဖို့ သတိထားပါ။ ရေဟာ မြေကြီးရဲ့ ခံနိုင်ရည်အားကို ချက်ချင်း လျော့ကျစေနိုင်လို့ ဖြစ်ပါတယ်။

ဆောက်လုပ်ရေးလုပ်ငန်းခွင်နှင့် မြေကြီး (Part 2)

------------------------------------------------------------------

ပထမပိုင်းမှာ မြေအမျိုးအစားတွေကို သိရှိပြီးပြီဆိုရင်၊ ဒုတိယပိုင်းမှာတော့ ဒီမြေကြီးတွေက အဆောက်အဦးအပေါ် ဘယ်လိုသက်ရောက်မှုရှိသလဲဆိုတာကို ဆက်လက်လေ့လာကြည့်ရအောင်ပါ။

၁။ မြေအနိမ့်အမြင့်စာ (Settlement) နှင့် အက်ကြောင်းများ
အဆောက်အဦးတစ်ခု ဆောက်ပြီးတဲ့အခါ မြေကြီးက ဝန် (Load) ကြောင့် အနည်းငယ် နိမ့်ဆင်းသွားလေ့ရှိပါတယ်။ ဒါကို Settlement လို့ ခေါ်ပါတယ်။
* Uniform Settlement: အဆောက်အဦးတစ်ခုလုံး ညီတူညီမျှ နိမ့်ဆင်းသွားတာမျိုးဖြစ်ပြီး အန္တရာယ် သိပ်မရှိလှပါဘူး။
* Differential Settlement: အဆောက်အဦးရဲ့ တစ်ဖက်က နိမ့်ပြီး တစ်ဖက်က မြင့်နေတာမျိုးပါ။ ဒါဟာ အင်မတန် အန္တရာယ်များပြီး နံရံတွေမှာ အက်ကြောင်းကြီးတွေ ဖြစ်ပေါ်စေကာ အဆောက်အဦး ပြိုကျတဲ့အထိ ဖြစ်နိုင်ပါတယ်။

၂။ မြေစေးမြေ (Clay) နှင့် ပွခြင်း၊ ကျုံ့ခြင်း ပြဿနာ
မြေစေးမြေဟာ ရေဓာတ်ရရင် ပွတက်လာပြီး ရေဓာတ်ခမ်းခြောက်ရင် ပြန်ကျုံ့သွားတတ်ပါတယ်။
* Expansive Soil: ဒီလိုမြေမျိုးပေါ်မှာ ဆောက်ထားတဲ့ အဆောက်အဦးတွေဟာ မိုးရာသီမှာ အပေါ်ကို ကန်တက်တာမျိုးနဲ့ နွေရာသီမှာ အောက်ကို ပြန်နိမ့်ဆင်းတာမျိုးတွေ ကြုံရတတ်ပါတယ်။ ဒါကြောင့် မြေစေးမြေပေါ်မှာ ဆောက်မယ်ဆိုရင် အောက်ခြေ Foundation ကို မြေကြီးရဲ့ အစိုဓာတ် ပြောင်းလဲမှုမရှိတဲ့ အနက်အထိ ချရလေ့ရှိပါတယ်။

၃။ မြေအောက်ရေ (Groundwater Table)
မြေကြီးထဲမှာ ရေဘယ်လောက်ရှိသလဲဆိုတာက Foundation ဒီဇိုင်းအတွက် အလွန်စကားပြောပါတယ်။
* ရေမျက်နှာပြင် မြင့်နေရင် Foundation ကျင်းတူးတဲ့အခါ ရေစုပ်ထုတ်ရတဲ့ စရိတ် (Dewatering) ပိုကုန်နိုင်ပါတယ်။
* ရေဖိအား (Uplift Pressure) ကြောင့် အဆောက်အဦးရဲ့ အောက်ခြေကို အပေါ်ကို တွန်းကန်နိုင်ခြေ ရှိပါတယ်။

၄။ မြေပြုပြင်ခြင်း နည်းလမ်းများ (Soil Improvement) (Generally)
တကယ်လို့ မိမိဆောက်မယ့် မြေနေရာက မြေပျော့နေတယ်၊ ခံနိုင်ရည်အား (Bearing Capacity) နည်းနေတယ်ဆိုရင် အောက်ပါနည်းလမ်းတွေနဲ့ ပြုပြင်နိုင်ပါတယ်-
* Compaction: မြေကြီးကို စက်ယန္တရားကြီးတွေနဲ့ ဖိသိပ်ပြီး မြေထဲက လေဟာနယ်တွေကို ဖယ်ရှားခြင်း။
* Soil Replacement: မကောင်းတဲ့ မြေဟောင်းတွေကို ဖယ်ထုတ်ပြီး သဲ သို့မဟုတ် ကျောက်စရစ်တွေနဲ့ အစားထိုး လဲလှယ်ခြင်း။
* Soil Stabilization: ဘိလပ်မြေ (Cement) သို့မဟုတ် ထုံး (Lime) တို့ကို မြေကြီးနဲ့ ရောမွှေပြီး ခံနိုင်ရည်အား ကောင်းအောင် ပြုလုပ်ခြင်း။
အင်ဂျင်နီယာတစ်ဦး၏ အကြံပြုချက်
မြေကြီးဆိုတာ မျက်မြင်ကြည့်ရုံနဲ့ မသိနိုင်တဲ့ လျှို့ဝှက်ချက်တွေ အများကြီး ရှိပါတယ်။ ဒါကြောင့်-
> "Foundation ဒီဇိုင်းမထုတ်ခင်မှာ မိမိမြေကွက်ရဲ့ အနက် (၅) ပေ ကနေ (၁၀) ပေအတွင်းမှာ ဘာတွေရှိနေသလဲဆိုတာကို အနည်းဆုံး Trial Pit (စမ်းသပ်ကျင်း) တူးပြီးတော့ဖြစ်ဖြစ် ကြည့်ရှု စစ်ဆေးဖို့ တိုက်တွန်းလိုပါတယ်။"

ဆောက်လုပ်ရေးလုပ်ငန်းခွင်နှင့် မြေကြီး (Part 1)

----------------------------------------------------------------

အဆောက်အဦးတစ်ခု ဒါမှမဟုတ် အခြေခံအဆောက်အအုံ (Infrastructure) တွေကို တည်ဆောက်တဲ့အခါ အပေါ်ပိုင်းအဆောက်အအုံ (Superstructure) ခိုင်ခံ့ဖို့က အရေးကြီးသလို၊ ထိုအဆောက်အအုံတစ်ခုလုံးရဲ့ ဝန် (Load) ကို ထမ်းပိုးထားရတဲ့ အောက်ခြေမြေကြီးအကြောင်းကို နားလည်ထားဖို့ကလည်း အထူးလိုအပ်ပါတယ်။
အဆောက်အဦးရဲ့ အောက်ခြေအစိတ်အပိုင်းတွေဖြစ်တဲ့ ဖောင်ဒေးရှင်း (Foundation) နဲ့ မြေထိန်းနံရံ (Retaining Wall) တို့ဟာ မြေကြီးနဲ့ တိုက်ရိုက်ထိတွေ့နေရတာကြောင့် မြေကြီးရဲ့ သဘာဝကို သေချာမသိဘဲ တည်ဆောက်မယ်ဆိုရင် နောင်တစ်ချိန်မှာ အဆောက်အဦး အက်ကွဲတာ၊ နိမ့်ဆင်းတာနဲ့ ပြိုကျတာမျိုးတွေအထိ ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်ပါတယ်။

အင်ဂျင်နီယာရှုထောင့်မှ မြေအမျိုးအစားများ (Soil Types)
အင်ဂျင်နီယာဘာသာရပ်အရ မြေကြီးကို အဓိကအားဖြင့် အမျိုးအစား (၂) မျိုး ခွဲခြားနိုင်ပါတယ်။
၁။ Cohesive Soil (စေးကပ်မှုရှိသော မြေ)
ဒီမြေအမျိုးအစားမှာ ရွှံ့စေး (Clay) လိုမျိုး အမှုန်အမွှားလေးတွေ ပါဝင်ပါတယ်။ သူတို့ရဲ့ ထူးခြားချက်ကတော့ အမှုန်အချင်းချင်း စေးကပ်နေတတ်ပြီး ရေပါဝင်မှုအပေါ်မူတည်ကာ ပုံသဏ္ဌာန်ပြောင်းလဲလွယ်ပါတယ်။ ဥပမာ - မြေစေး မြေမျိုး ဖြစ်ပါတယ်။
၂။ Cohesionless Soil (စေးကပ်မှုမရှိသော မြေ)
သဲ (Sand) နဲ့ ကျောက်စရစ် (Gravel) လိုမျိုး အမှုန်အချင်းချင်း စေးကပ်မှုမရှိတဲ့ မြေအမျိုးအစား ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီမြေမျိုးဟာ တစ်ခုနဲ့တစ်ခု ပွတ်တိုက်မှုအား (Friction) နဲ့သာ ဝန်ကို ထမ်းဆောင်တာဖြစ်ပါတယ်။
သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်မှာတော့ ဒီမြေအမျိုးအစား (၂) မျိုးဟာ သီးသန့်စီရှိနေတာထက် အချိုးအစားအမျိုးမျိုးနဲ့ ရောနှောတည်ရှိနေတတ်တာက ပိုများပါတယ်။
မြေစမ်းသပ်ခြင်း (Soil Test) ၏ အရေးပါပုံ
မိမိတည်ဆောက်မယ့် မြေနေရာဟာ ဘယ်လိုမြေအမျိုးအစားလဲ၊ ဝန်ဘယ်လောက်ထိ ထမ်းနိုင်သလဲ (Bearing Capacity) ဆိုတာကို သိရှိဖို့အတွက် Geotechnical Engineer များနဲ့ တိုင်ပင်ပြီး Soil Test ပြုလုပ်ဖို့ အလွန်လိုအပ်ပါတယ်။ Soil Test Report (မြေစမ်းသပ်ချက် အစီရင်ခံစာ) ရရှိမှသာ အောက်ပါအချက်တွေကို တိတိကျကျ ဆုံးဖြတ်နိုင်မှာဖြစ်ပါတယ် -

* ဘယ်လို Foundation မျိုး သုံးရမလဲ: အိမ်အသေးစားလေးတွေအတွက် Shallow Foundation သုံးမလား၊ ဒါမှမဟုတ် အထပ်မြင့်တွေအတွက် Pile Foundation သုံးရမလားဆိုတာ ဆုံးဖြတ်နိုင်ပါမယ်။

* ဒီဇိုင်းတွက်ချက်မှု: မြေကြီးရဲ့ ခံနိုင်ရည်အားပေါ် မူတည်ပြီး ဘေးကင်းစိတ်ချရတဲ့ (Safe ဖြစ်သော) Foundation Design ကို ရေးဆွဲနိုင်ပါမယ်။

* ကုန်ကျစရိတ် သက်သာမှု: မြေကြီးအကြောင်းကို သေချာသိရင် လိုအပ်တာထက် ပိုသုံးစွဲရတာမျိုး (Over-design) မဖြစ်တော့ဘဲ စနစ်တကျနဲ့ ကုန်ကျစရိတ်ကို ထိန်းညှိနိုင်မှာ ဖြစ်ပါတယ်။

အချုပ်အားဖြင့်ဆိုရသော် ခိုင်ခံ့ပြီး နှစ်ရှည်တည်တံ့မယ့် အဆောက်အဦးတစ်ခု ပိုင်ဆိုင်ဖို့အတွက် မြေကြီးအမျိုးအစားကို မှန်ကန်စွာ ခွဲခြားသိမြင်ဖို့နဲ့ ကျွမ်းကျင်ပညာရှင်များရဲ့ အကူအညီနဲ့ စနစ်တကျ စမ်းသပ်စစ်ဆေးဖို့က ပထမဆုံးနဲ့ အရေးကြီးဆုံး ခြေလှမ်းတစ်ခု ဖြစ်ပါတယ်။

Reinforcement Covering

-----------------------------------------

Rebar cover ထားရသောအ‌ကြောင်းအရင်းများမှာ
၁/ Rebarများ သံချေးတက်ခြင်းမှ ကာကွယ်ရန်
၂/ ကွန်ကရစ်နဲ့ Rebar ကြားလုံလောက်သောတွဲဆက်မှု ဖြစ်စေရန်
၃/ Rebar များမီးလောင်မှုမှ ကာကွယ်ရန်

တခြားအချက်တွေရှိရင်လည်း ပြောသွားပေးဦး

Classification of Structures

Structure Engineer တ‌စ်ယောက်က Structureတစ်ခုမှာ ပါ၀င်တဲ့အစိတ်အပိုင်းတွေကို သိဖို့ အရေးကြီးသလို ၎င်းတို့ရဲ့ ပုံစံနဲ့ Functionပေါ်မူတည်ပြီး classify လုပ်နိုင်ဖို့လည်း အရေးကြီးပါတယ်။

Tie Rods
Memberတစ်ခုဟာ tensile forceကိုသက်ရောက်ခံစားနေရမယ်ဆိုရင် ၎င်းဟာ tie rod သို့ bracing member လို့ခေါ်မယ်။ အဲဒီသက်ရောက်နေတဲ့ Load အရ slenderဖြစ်ပြီး brace member အဖြစ် tie rods တွေသာမက angle တွေ Channelတွေလည်း အသုံးပြုနိုင်ပါတယ်။

Beams
Beam တွေဟာ horizontal member ြဖစ်ပြီး vertical load တွေအဓိက ထမ်းဆောင်ရတာဖြစ်တယ်။ Beam ရဲ့ Primary design ကတော့ Bending moment ကိုခံနိုင်အောင် designလုပ်ခြင်းဖြစ်တယ်။ သို့သော်လည်း Beam spanကတိုပြီး large loadကိုသာ ထမ်းဆောင်ရရင် internal shear force က များလာနိုင်ပြီး အဲ့ဒီအတွက် Designလုပ်ရတာဖြစ်နိုင်ပါတယ်။
ဒါကယေဘုယျသာဖြစ်ပြီး span length, use of material နဲ့ load သက်ရောက်မှုပေါ်မူတည်ပြီး design အပြောင်းအလဲရှိနိုင်ပါတယ်။
Continue...

Structural Engineering မှာ Stress ဆိုတာ အပြင်ဘက်က သက်ရောက်အားတွေကို ခံနိုင်ရည်ရှိဖို့ ပစ္စည်းရဲ့အတွင်းထဲမှာ ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ "အတွင်းခံအား" ကို ဆိုလိုတာပါ။
အဓိက Stress အမျိုးအစားများ (Primary Types of Stress)
၁။ Normal Stress -
ဒါကတော့ ပစ္စည်းရဲ့ မျက်နှာပြင်ကို ထောင့်မှန် (၉၀ ဒီဂရီ) အတိုင်း သက်ရောက်တဲ့ Stress ဖြစ်ပါတယ်။ ၎င်းကို နှစ်မျိုးခွဲနိုင်ပါတယ်။
• Tensile Stress: ပစ္စည်းတစ်ခုကို ဆွဲဆန့်လိုက်တဲ့အခါ ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ Stress ပါ။ (ဥပမာ - တံတားဆိုင်းကြိုးများ)
• Compressive Stress : ပစ္စည်းတစ်ခုကို ဖိသိပ်ချေဖျက်လိုက်တဲ့အခါ ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ Stress ပါ။ (ဥပမာ - အဆောက်အဦးရဲ့ တိုင်များ)
________________________________________
၂။ Shear Stress
ဒါကတော့ ပစ္စည်းရဲ့ မျက်နှာပြင်နဲ့ မျဉ်းပြိုင် (Parallel) အတိုင်း သက်ရောက်တဲ့ Stress ဖြစ်ပါတယ်။ ပစ္စည်းတစ်ခုကို တစ်လွှာစီ လျှောထွက်သွားအောင် သို့မဟုတ် ပြတ်ထွက်သွားအောင် လုပ်ဆောင်ပါတယ်။
• ဥပမာ: သံချောင်း (Bolts) တွေ သို့မဟုတ် Rivets တွေမှာ အများဆုံး တွေ့ရတတ်ပါတယ်။
________________________________________
၃။ Bending Stress
Beam တစ်ခုကို အပေါ်ကနေ ဖိလိုက်တဲ့အခါ ကွေးသွားတာမျိုးကို ဆိုလိုပါတယ်။ ဒီနေရာမှာ Stress နှစ်မျိုး ပေါင်းစပ်နေပါတယ်။
• ယက်မရဲ့ အပေါ်ပိုင်းမှာ Compression (ဖိသိပ်မှု) ဖြစ်ပြီး၊ အောက်ခြေမှာ Tension (ဆွဲဆန့်မှု) ဖြစ်ပေါ်ပါတယ်။
________________________________________
၄။ Torsional Stress
ပစ္စည်းတစ်ခုကို လိမ်လှည့်လိုက်တဲ့အခါ (Twisting) ဖြစ်ပေါ်လာတဲ့ Shear Stress အမျိုးအစားဖြစ်ပါတယ်။
• ဥပမာ: စက်ပစ္စည်းတွေက လည်ပတ်နေတဲ့ Shaft ချောင်းတွေမှာ တွေ့ရပါတယ်။
________________________________________
၅။ Bearing Stress
ပစ္စည်းနှစ်ခု ထိစပ်နေတဲ့ မျက်နှာပြင်ပေါ်မှာ ဖြစ်ပေါ်တဲ့ Compressive Stress အမျိုးအစားပါ။ ဥပမာ- တိုင်ရဲ့ အောက်ခြေက Footing အပေါ်ကို ဖိထားတဲ့အားမျိုး ဖြစ်ပါတယ်။

Basic of Load Calculations in Structure Design Part 2

How the basic load is being distributed in the structure

လုပ်ငန်းစဉ်များကို ဆက်လက်မဆောင်ရွက်မီ ကျွန်ုပ်တို့၏ Slab သည် One-way သို့မဟုတ် Two-way Slab ဖြစ်သည်ကို ဦးစွာ ခွဲခြားသတ်မှတ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။
ဝန် (Load) များကို ခွဲဝေရန်အတွက် ယခင်က တွက်ချက်ထားသော ရလဒ်များကို အခြေခံပါမည် -Total Dead Loads (ဥပမာ- Self-weight နှင့် SDL): 6.25 + 6 = 12.25 kN/m
Total Live Load: 2 kN/m

ကျွန်ုပ်တို့ ထည့်သွင်းစဉ်းစားထားသော Dead Load၊ Superimposed Dead Load နှင့် Live Load တို့ကို Slab မှ ထမ်းဆောင်မည်ဖြစ်ပြီး၊ ထိုမှတစ်ဆင့် Slab ကို ထောက်မထားသော Perimeter Beam (ပတ်လည်ထုတ်တန်း) များဆီသို့ ဝန်များကို ဆက်လက်ခွဲဝေပေးမည် ဖြစ်ပါသည်။

ပတ်လည်ထုတ်တန်းများပေါ်သို့ ဝန်များမည်သို့ကျရောက်သည်ကို သိရှိရန် ပြထားပုံကို လေ့လာကြည့်ပါ။ -Two-way slab တစ်ခုတွင် ဝန်ခွဲဝေရန်အတွက် Slab ၏ အနားတို (Short direction) ဘက်တွင် နားညီတြိဂံ (Isosceles triangle) ပုံသဏ္ဌာန်နှင့် အနားရှည် (Long direction) ဘက်တွင် ထြာပီဇီယမ် (Trapezoid) ပုံသဏ္ဌာန်များ ဆွဲသား၍ ခွဲဝေရမည် ဖြစ်သည်။

One-way slab တွင်မူ Slab ကို ၎င်း၏ အလျားအတိုင်း အလယ်မှ နှစ်ပိုင်းပိုင်း၍ ဝန်ကို ခွဲဝေပေးရုံသာ ဖြစ်သည်။

Beam တစ်ခုမှ ထမ်းဆောင်ရမည့် Slab ဝန်ကို သိရှိရန် ထို Beam နှင့် ကပ်လျက်ရှိသော ဧရိယာ (Adjacent areas) များကို တွက်ချက်ရပါမည်။ ဥပမာအနေဖြင့် Beam B3 နှင့် B4 တို့ပေါ်သို့ ကျရောက်မည့် ဝန်များကို အသီးသီး တွက်ချက်ပြပါမည်။

Area of the triangle at B3
A= 1/2bh = 1/2(2×1) = 1.0 m2

The areas adjacent to B4 = area of trapezoid plus area of the rectangle
Area of Trapezoid= (a+b)/2 x H = (2+6)/2 x 2 = 8.0m2

Area of Rectangle= LW = 6×1 = 6.0m2

A total = 8.0 + 6.0 = 14.0 m2

ထုတ်တန်းတစ်လျှောက် ဝန်များကို ခွဲဝေရန်အတွက် အဆိုပါ ဧရိယာ (Area) များကို Dead Load၊ Superimposed Dead Load နှင့် Live Load တို့ဖြင့် မြှောက်ပေးရပါမည်။ ထိုသို့တွက်ချက်ခြင်းဖြင့် ကီလိုနယူတန် (kN) ဖြင့်ပြသထားသော အမှန်တကယ် ကျရောက်သည့် ဝန်ခွဲဝေမှု (Actual load distribution) ကို ရရှိမည်ဖြစ်ပါသည်။

For B3:
DL= 12.25kN / 2m = 6.125 kN/m

LL= 2 kN / 2m = 1.0 kN/m

For B4:
DL= 171.5kN / 6m = 28.58 kN/m

LL= 28 kN / 6m = 4.67 kN/m

ရရှိလာတဲ့ Service load တွေ design မှာထည့်သွင်းအသုံးပြုရန် load factor များနှင့် မြှောက်ရပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့် dead load အတွက် 1.2 နှင့် live load အတွက် 1.6 ပါ။

ထုတ်တန်းတစ်ခုက ထမ်းဆောင်ရသော ဝန်တုံ့ပြန်မှု (Load reactions) များကို ၎င်းတို့နှင့် ဆက်သွယ်ထားသော တိုင် (Column) များက လက်ခံထမ်းဆောင်သွားမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထိုမှတစ်ဆင့် မြေအောက်ခြေခံလွှာရှိ Footing (ဖောင်ဒေးရှင်း) နှင့် ၎င်းအောက်ရှိ မြေသား (Soil) ဆီသို့ အဆင့်ဆင့် လွှဲပြောင်းပေးပို့သွားမည်ဖြစ်ပါသည်။

Basic of Load Calculations in Structure Design

Structural Engineers အနေဖြင့် ၎င်းတို့၏ ပုံစံထုတ်လုပ်ငန်းစဉ် (Structural Design) တွင် ပထမဦးဆုံး သတိပြုရမည့်အချက်မှာ ဒီဇိုင်းဝန်တင်မှုများ (Design Loads) နှင့် ပတ်သက်သော ယူဆချက်များနှင့် ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည့် အချက်များဖြစ်သည်။ ကျွန်ုပ်တို့ အင်ဂျင်နီယာများအနေဖြင့် မိမိတို့ပုံစံထုတ်နေသည့် အဆောက်အအုံအတွက် ဝန်တင်မှုများကို သတ်မှတ်ရာတွင် အထူးဂရုပြုသင့်ပါသည်။ အကြောင်းမှာ ဤဝန်တင်မှုများသည် ကျွန်ုပ်တို့၏ အဆောက်အအုံ မည်မျှအလေးချိန်စီးမည်ကို ဆုံးဖြတ်ပေးပြီး၊ အသုံးပြုရမည့် သံကူကွန်ကရစ်ပမာဏနှင့် အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုချင်းစီ၏ အရွယ်အစား (Dimensions) များမှာလည်း ကျွန်ုပ်တို့ သတ်မှတ်လိုက်သော ဝန်တင်မှုယူဆချက်များအပေါ် မူတည်၍ ပြောင်းလဲသွားမည်ဖြစ်သောကြောင့် ဖြစ်သည်။ဤဆောင်းပါးတွင် အဆောက်အအုံများပေါ်သို့ ကျရောက်မည့် ဒီဇိုင်းဝန်တင်မှုများကို မည်သို့တွက်ချက်ရမည်နှင့် စရိတ်သက်သာသော ပုံစံထုတ်မှု (Economical Design) ဖြစ်စေရန်အတွက် မည်သည့်အချက်များကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည်ကို တင်ပြသွားမည်ဖြစ်သည်။ ဤဆောင်းပါးအဆုံးတွင် အခြေခံဝန်တင်မှုများ၊ ၎င်းတို့စီးဆင်းရာလမ်းကြောင်း (Load Path)၊ ဝန်သတ်မှတ်ရာတွင် ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည့်အချက်များနှင့် ပုံစံထုတ်လုပ်ငန်းစဉ် အစပိုင်းတွင် လိုအပ်သော ဝန်တွက်ချက်မှု လုပ်ထုံးလုပ်နည်းများကို အနည်းဆုံး အခြေခံအားဖြင့် နားလည်သဘောပေါက်သွားမည် ဖြစ်သည်။အဆောက်အအုံတစ်ခုသည် ကမ္ဘာ့ဆွဲအားကြောင့်ဖြစ်သော ဝန်များ (Gravity Loads) ကို ထမ်းပိုးထားရပြီး ဘေးတိုက်ဝန်များ (Horizontal or Lateral Loads) ကို ခုခံတွန်းလှန်ရသည်ကို ကျွန်ုပ်တို့အားလုံး သိရှိပြီးဖြစ်သည်။ ဤဆောင်းပါးတွင်မူ အဆောက်အအုံမှ ထမ်းပိုးထားသော Gravity Loads များအပေါ်တွင်သာ အဓိကထား ဖော်ပြသွားမည်ဖြစ်သည်။ အဆောက်အအုံ/အဆောက်အအုံများရှိ ဝန်တင်မှုများတွင် ၎င်း၏ကိုယ်ပိုင်အလေးချိန် (Dead Load)၊ အပေါ်ယံထပ်ဆင့်တင်ထားသော အသေဝန် (Super Imposed Dead Load - SDL) နှင့် ရွေ့လျားဝန် (Live Loads) များ ပါဝင်သည်။ ဤဝန်တင်မှုများသည် အဆောက်အအုံတစ်ခု၏ အခြေခံကျသော ဝန်များဖြစ်သည်။ဤအခြေခံဝန်များကို ကြမ်းခင်း (Slab) မှ ထမ်းဆောင်ပြီးနောက် ရက်မ (Beams) များသို့ ဖြန့်ဝေကာ၊ ထိုမှတစ်ဆင့် တိုင် (Columns) များဆီသို့ ပို့ဆောင်ပေးသည်။ တိုင်များမှတစ်ဆင့် အောက်ခံမြေလွှာပေါ်တွင် တည်ရှိနေသော အခြေခံဖောင်ဒေးရှင်း (Footing) မှ ခုခံထမ်းဆောင်စေခြင်းဖြစ်သည်။ဤဝန်များကို မည်သို့တွက်ချက်သနည်း? (How are these Loads Calculated?)ဤဝန်များကို မည်သို့တွက်ချက်သည်ကို နားလည်ရန်အတွက် ဦးစွာပထမ ကျွန်ုပ်တို့၏ အဆောက်အအုံသည် မည်သည့်ပစ္စည်းအမျိုးအစားများကို ထမ်းဆောင်ရမည်နှင့် ၎င်းတို့ကို မည်သို့ ခွဲခြားမည်ကို သိရှိရန် လိုအပ်ပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့် သာမန်လူနေကွန်ကရစ်အဆောက်အအုံတစ်ခုတွင် အဆောက်အအုံ၏ ဝန်ကို ကြမ်းခင်း (Slab) မှ စတင်ထမ်းဆောင်သဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့၏ တွက်ချက်မှုကို ထိုနေရာမှ စတင်ပါမည်။၁။ အသေဝန် (Dead Load - DL)အသေဝန်ဆိုသည်မှာ အဆောက်အအုံ၏ ကိုယ်ပိုင်အလေးချိန် (Self-weight) ဖြစ်သည်။ အသေဝန်ကို တွက်ချက်ရန်အတွက် အဆောက်အအုံအသုံးပြုထားသော ပစ္စည်း၏ သိပ်သည်းဆ (Density သို့မဟုတ် Unit Weight) ကို အထူ (Thickness) နှင့် မြှောက်ရမည်ဖြစ်ပြီး၊ ထိုအခါ သတ်မှတ်ထားသော ဧရိယာအလိုက် ကျရောက်မည့် အလေးချိန်ကို ရရှိမည်ဖြစ်သည်။ဥပမာအားဖြင့် ၀.၂၅ မီတာ အထူရှိသော ကွန်ကရစ်ကြမ်းခင်းတစ်ခုအတွက်-ကွန်ကရစ်၏ Unit Weight ကို 25kN/m^3ဟု ယူဆလျှင်၊25kN/m^3 x 0.25 meter = 6.25 kN/m^2 ဖြစ်သည်။

ထပ်ဆင့်အသေဝန် (Superimposed Dead Load - SDL)ထပ်ဆင့်အသေဝန် (Superimposed Dead Loads) ဆိုသည်မှာ အခန်းကန့်နံရံများ သို့မဟုတ် အတွင်းနံရံများ၊ ကြမ်းခင်းအချောကိုင်ခြင်း (Floor Screeding)၊ ကြမ်းခင်းအလှဆင်ခြင်း (Floor Finish)၊ မျက်နှာကြက်ဝန်များ (Ceiling Loads) နှင့် MEP ပိုက်လိုင်းများနှင့် ဆက်စပ်ပစ္စည်းများ (MEP pipes and fixtures) စသည်တို့ကို ဆိုလိုသည်။ တွက်ချက်မှုပြုလုပ်ရန်အတွက် ကြမ်းခင်း (Slab) တစ်ခုပေါ်တွင် စုစုပေါင်းဝန် 6 kN/m^2 ကျရောက်နေသည်ဟု ဥပမာအဖြစ် ယူဆကြည့်ပါမည်။

၃။ ရွေ့လျားဝန် (Live Load - LL)ရွေ့လျားဝန်ဆိုသည်မှာ အဆောက်အအုံမှ ထမ်းဆောင်ရမည့် ရွေ့လျားနိုင်သော သို့မဟုတ် ရွေ့လျားနေသော ဝန်များဖြစ်သည်။ ယင်းတွင် ရွေ့လျားနိုင်သော စက်ကိရိယာများ၊ ရွှေ့ပြောင်းနိုင်သော အခန်းကန့်များ၊ ပရိဘောဂများနှင့် အဆောက်အအုံတွင် နေထိုင်အသုံးပြုသူများ ပါဝင်သည်။ ရွေ့လျားဝန် ယူဆချက်များသည် အဆောက်အအုံ၏ အသုံးပြုပုံ သို့မဟုတ် နေထိုင်မှုအမျိုးအစားပေါ်တွင် မူတည်သည်။ လူစုလူဝေးနေရာများ သို့မဟုတ် အားကစားရုံများတွင် နေထိုင်ရန် နေရာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ရွေ့လျားဝန် သိသိသာသာ ပိုမိုများပြားမည် ဖြစ်သည်။အနိမ့်ဆုံး လိုအပ်သော ရွေ့လျားဝန်သတ်မှတ်ချက်ကို ကျွန်ုပ်တို့ အသုံးပြုနေသည့် စံချိန်စံညွှန်းများနှင့် ကုဒ်များ (Codes and Standards) တွင် ဖော်ပြထားပါသည်။ ဥပမာ ASCE 7-16 ရှိ Table 4.3-1 ကို ကိုးကားခြင်းဖြင့် ပုံစံထုတ်နေသည့် အဆောက်အအုံအတွက် အကြံပြုထားသော ရွေ့လျားဝန်အားလုံးကို သိရှိနိုင်ပါသည်။ဥပမာအဖြစ် ရွေ့လျားဝန်ကို 2 kN/m^2 ဟု ယူဆပါက-လူနေကွန်ကရစ်အဆောက်အအုံတစ်ခုပေါ်ရှိ စုစုပေါင်းဝန်များကို အောက်ပါအတိုင်း ပေါင်းရုံးဖော်ပြနိုင်သည် -အသေဝန် / ကိုယ်ပိုင်အလေးချိန် (Dead Load/Self Weight) = 6.25 kN/m^2
ထပ်ဆင့်အသေဝန် (Superimposed Load) = 6 kN/m^2
ရွေ့လျားဝန် (Live Load) = 2 kN/m^2

Structural Design Engineer တစ်ယောက်အတွက် အခြေခံအကျဆုံးနဲ့ အရေးကြီးဆုံး လုပ်ငန်းစဉ်တွေကို အချက်အလက်စုံစုံလင်လင်နဲ့ နားလည်ရလွယ်ကူအောင် ပြန်လည်စီစဉ် ရေးသားပေးလိုက်ပါတယ်။
Structural Design စတင်ရန် လိုအပ်သော အခြေခံအချက်အလက်များ
အဆောက်အအုံတစ်ခု ခိုင်ခံ့ဘေးကင်းဖို့အတွက် Structural Engineer တစ်ယောက်ဟာ ဒီဇိုင်းမစခင် အောက်ပါ အချက် (၄) ချက်ကို သေချာစွာ စဉ်းစားတွက်ချက်ရမှာ ဖြစ်ပါတယ်။
၁။ အခြေခံအချက်အလက်များ စုဆောင်းခြင်း (Data Collection)
ဒီဇိုင်းတစ်ခုရဲ့ အသက်ဟာ မှန်ကန်တဲ့ အချက်အလက်ရရှိမှုပေါ်မှာ မူတည်ပါတယ်။
* Architecture Drawing: အဆောက်အအုံရဲ့ ပုံစံ၊ အခန်းဖွဲ့စည်းပုံနဲ့ အတိုင်းအတာတွေကို သိရှိရန်။
* Soil Test Report (မြေသားစမ်းသပ်ချက်): မြေကြီးရဲ့ ခံနိုင်ရည်အား (Bearing Capacity) ကိုကြည့်ပြီး Foundation အမျိုးအစား (ဥပမာ - Shallow Foundation သို့မဟုတ် Pile Foundation) ရွေးချယ်ရန်။
* Site Condition: ဘေးပတ်ဝန်းကျင်ရှိ အဆောက်အအုံဟောင်းများ အခြေအနေ၊ ရေမြောင်းများ၊ လမ်းအနိမ့်အမြင့် (Survey Drawing) တို့ကို ကြည့်ရှုရပါမယ်။
၂။ Structural Specification များ သတ်မှတ်ခြင်း
အဆောက်အအုံမှာ အသုံးပြုမယ့် ပစ္စည်းတွေရဲ့ အရည်အသွေးနဲ့ စံနှုန်းတွေကို ကြိုတင်သတ်မှတ်ရပါမယ်။
* Material Strength: Concrete strength (f'c) နှင့် Steel reinforcement strength (fy) သတ်မှတ်ခြင်း။
* Concrete Cover: သံချောင်းများ သံချေးမတက်စေရန်နှင့် မီးဒဏ်ခံနိုင်ရန်အတွက် အကာအကွယ်အထူ သတ်မှတ်ခြင်း။
* Detailing Standards: သံချောင်းများ တစ်ခုနှင့်တစ်ခု ဆက်ရာတွင် သုံးသည့် Splice length၊ ကွေးရမည့် Hook အကွေးအဆန့်များ နှင့် သံချောင်းအကွာအဝေး (Spacing) များ။
၃။ Architecture နှင့် M&E (စက်မှု/လျှပ်စစ်) လိုအပ်ချက်များ
Structure ဟာ ကျန်တဲ့ Engineer များရဲ့ လိုအပ်ချက်နဲ့ ကိုက်ညီနေဖို့ လိုပါတယ်။
* Openings & Levels: ကြမ်းပြင်မှာ အပေါက်ဖောက်ရမယ့်နေရာများ (ဥပမာ- ရေပိုက်လိုင်းများအတွက်) နှင့် Floor level ကွာခြားချက်များ။
* Special Loads: ရေကန် (Water Tank)၊ ဓာတ်လှေကား (Elevator)၊ နှင့် အမိုးပေါ်ရှိ ဥယျာဉ် (Roof Top Garden) တို့ရဲ့ အလေးချိန်ကို ထည့်သွင်းတွက်ချက်ခြင်း။
* Occupancy Category: အဆောက်အအုံကို ဘာအတွက်သုံးမှာလဲ? (ဥပမာ- စာသင်ကျောင်းနှင့် ဆေးရုံဆိုပါက လူနေအိမ်ထက် Load ပိုမိုတွက်ချက်ရပါမယ်)။
၄။ Building Codes နှင့် ဥပဒေစည်းမျဉ်းများ
နိုင်ငံတကာ စံနှုန်းများ သို့မဟုတ် ဒေသန္တရ ဥပဒေများကို လိုက်နာရပါမယ်။
* Building Codes: ဥပမာ- ACI (American Concrete Institute), ASCE (Wind & Seismic load), သို့မဟုတ် မြန်မာနိုင်ငံအတွက် MNBC (Myanmar National Building Code)။
* Loadings: လေတိုက်နှုန်း (Wind Load) နှင့် ငလျင်ဒဏ် (Seismic Load) တို့ကို သက်ဆိုင်ရာ နေရာဒေသအလိုက် တွက်ချက်ခြင်း။
* Regulations: စည်ပင်သာယာ၏ ကန့်သတ်ချက်များနှင့် လမ်းညွှန်ချက်များ။
နိဂုံးချုပ်အနေနဲ့ - Structural Engineer တစ်ယောက်ဟာ အထက်ပါအချက်တွေကို စနစ်တကျပေါင်းစပ်ပြီးမှသာ စိတ်ချရပြီး ကုန်ကျစရိတ်သက်သာတဲ့ (Safe and Economical) ဒီဇိုင်းတစ်ခုကို ထုတ်လုပ်နိုင်မှာ ဖြစ်ပါတယ်။

၅။ Load Calculation (ဝန်ပိမှုများကို တွက်ချက်ခြင်း)
အဆောက်အအုံပေါ်သို့ ကျရောက်မည့် ဝန် (Load) အမျိုးအစားများကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ရပါမည်။
* Dead Load (DL): အဆောက်အအုံ၏ ကိုယ်ပိုင်အလေးချိန် (Beams, Slabs, Columns) နှင့် အသေသတ်မှတ်ထားသော ပစ္စည်းများ (Tiles, Ceiling, Partition Walls)။
* Live Load (LL): အဆောက်အအုံ အသုံးပြုမည့်သူများ၊ ပရိဘောဂများနှင့် ရွှေ့လျားနိုင်သော ပစ္စည်းများ။
* Environmental Loads: လေတိုက်နှုန်း (Wind Load) နှင့် ငလျင်ဒဏ် (Seismic Load) တို့ကို သက်ဆိုင်ရာ Building Code အလိုက် တွက်ချက်ခြင်း။
၆။ Structural Modeling & Analysis (ပုံစံတူ တည်ဆောက်၍ ဆန်းစစ်ခြင်း)
စုဆောင်းရရှိထားသော Data များဖြင့် ကွန်ပျူတာ Software (ဥပမာ - ETABS, SAP2000, SAFE) များတွင် ပုံစံတူ တည်ဆောက်ရပါမည်။
* Support Condition: Foundation အမျိုးအစားပေါ် မူတည်၍ Fixed သို့မဟုတ် Pinned Support သတ်မှတ်ခြင်း။
* Load Combinations: Dead, Live, Wind နှင့် Seismic load များကို ပေါင်းစပ်ပြီး အဆိုးရွားဆုံး အခြေအနေ (Worst-case scenario) ကို ရှာဖွေခြင်း။
* Deflection Check: အဆောက်အအုံသည် ခိုင်ခံ့ရုံသာမက အလွန်အမင်း ယိမ်းခါခြင်း သို့မဟုတ် ကြမ်းပြင်များ ခွက်ဝင်သွားခြင်း (Deflection) မရှိစေရန် စစ်ဆေးခြင်း။
၇။ Final Structural Drawing (အသေးစိတ် ပုံထုတ်ခြင်း)
ဒီဇိုင်းတွက်ချက်ပြီးပါက ကန်ထရိုက်တာနှင့်လုပ်သားများ နားလည်စေရန် အသေးစိတ်ပုံများ ဆွဲရပါမည်။
* General Notes: အသုံးပြုရမည့် Concrete Strength, Steel Grade နှင့် အထွေထွေ လိုက်နာရမည့် စည်းကမ်းချက်များ။
* Framing Plans: Foundation, Column, Beam နှင့် Slab တို့၏ တည်နေရာနှင့် အရွယ်အစားများ။
* Reinforcement Details: သံချောင်းအရေအတွက်၊ အရွယ်အစားနှင့် သံချောင်းကွေးပုံစံများ (Bar Bending Schedule)။

Design Engineer တစ်ယောက်အတွက် အကြံပြုချက်

ဒီဇိုင်းတစ်ခုကို အပြီးမသတ်ခင်မှာ အမြဲတမ်း "Structural Stability" (အဆောက်အအုံ တည်ငြိမ်မှု) ကို အဓိကထား စဉ်းစားပါ။ ဗိသုကာဒီဇိုင်း လှပဖို့ အရေးကြီးသလို လူသားတွေရဲ့ အသက်အန္တရာယ် ကင်းရှင်းဖို့က Structural Engineer တစ်ယောက်ရဲ့ အဓိက တာဝန်ဖြစ်ပါတယ်။