การประยุกต์ใช้ไม้ไผ่กับผ้าใบรับแรงดึง (The Application of Bamboo with Tensioned Membrane)

Abstract

บทคัดย่อ
        โครงสร้างผ้าใบรับแรงดึงจัดได้ว่าเป็นหนึ่งในโครงสร้างที่เก่าแก่ที่สุด ที่มนุษย์รู้จักและยังคงถูกพัฒนาใช้มาจนถึง
ปัจจุบัน ผ้าใบถือว่าเป็นส่วนสำคัญในโครงสร้าง ไม่น้อยไปกว่าโครงสร้างหลัก โดยทำหน้าที่เป็นทั้งโครงสร้างรอง และเปลือกห่อหุ้มองค์อาคาร ซึ่งมีส่วนช่วยลดน้ำหนักของโครงสร้าง ลดงบประมาณในการก่อสร้าง และยังลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอันเนื่องมากจากการก่อสร้างด้วย อย่างไรก็ตาม สำหรับประเทศไทยแล้ว โครงสร้างประเภทนี้ยังต้องใช้งบประมาณค่อนข้างสูงในการก่อสร้าง เนื่องจากใช้เหล็กเป็นวัสดุโครงสร้างหลักไม้ไผ่ เป็นพืชที่พบได้ทุกภาคในประเทศไทย และนิยมใช้ในงานก่อสร้างอย่างกว้างขวางและยาวนาน เนื่องจากมีข้อดีหลายประการ ทั้งในด้านความแข็งแรง ความยืดหยุ่นและมีน้ำหนักเบา เมื่อเทียบกับวัสดุก่อสร้างอื่น เช่น เหล็ก คอนกรีต และไม้ นอกจากนี้ ด้วยลักษณะโครงสร้างแบบปล่อง (Tube Structure) ทำให้ไม้ไผ่สามารถรับแรงได้ดีทั้งแรงดึง และแรงอัด ดังนั้น จุดประสงค์ของงานวิจัยนี้ จึงมีเพื่อศึกษาการประยุกต์ใช้ไม้ไผ่กับโครงสร้างผ้าใบรับแรงดึง เมื่อถูกก่อสร้างในสภาพการใช้งานจริง
โครงสร้างผ้าใบรับแรงดึงที่สร้างเป็นกรณีศึกษา มีขนาดพื้นที่ประมาณ 36 ตารางเมตร โดยมีรูปทรงเป็นลักษณะ
อานม้า ประกอบด้วยจุดดึงสูง 3 จุด และจุดดึงต่ำ 3 จุด โดยโครงสร้างจะถูกวิเคราะห์ด้วยโปรแกรม ixForten 4000 ซึ่งจะจำลองพฤติกรรมที่เกิดขึ้นกับโครงสร้างในสภาวะที่ถูกแรงกระทำต่างๆ กัน ซึ่งผลจากการวิเคราะห์จะถูกใช้ในการออกแบบรอยตัดผ้าใบ การผลิต ตลอดจนการติดตั้งในสถานที่จริง

คำสำคัญ : ผ้าใบรับแรงดึงสูง ไม้ไผ่ โครงสร้างเบา ixForten4000

Abstract
         The membrane structure is one of the oldest architectural innovations which is still useful in the modern world. The fabric membrane acts as both structure and enclosure, thereby reducing the weight, cost and environmental impact of the construction. However, the construction cost of such structures is relatively high due to the use of steel as primary structure. Bamboo, which is widely used as a building material in Thailand and tropical countries, has many advantages compared to steel, concrete and woods in its strength,
elasticity and lightness. An organic round tube structure is also good for tensile and press loadings. Hence, the purpose of this research is to study the application of bamboo material as primary structure with tensioned membrane in real situation.The membrane roof has an area of about 36 sq.m. with 3 high points and 3 low points. Numerical models were simulated and analyzed in ixForten4000, then several load cases were verified. Finally, patterning, manufacturing, erection and assembly process were produced and illustrated.

Keywords : Tensioned Membrane Structure Bamboo Lightweight Structure ixForten4000