น้ำหนักบรรทุกของบ้านพักอาศัยทั่วไป และหลักการออกแบบโครงสร้างให้ปลอดภัยในระยะยาว
ในการออกแบบและก่อสร้างบ้านพักอาศัย หนึ่งในหัวใจสำคัญของการทำงานด้านวิศวกรรมโครงสร้าง คือ “การพิจารณาน้ำหนักบรรทุก (Load)” ที่องค์อาคารจะต้องรับได้อย่างปลอดภัย เพราะน้ำหนักบรรทุกนี้เองจะเป็นตัวกำหนดขนาดของโครงสร้าง เช่น คาน เสา พื้น ฯลฯ ให้สามารถรองรับการใช้งานจริงในชีวิตประจำวันได้อย่างมั่นคงปลอดภัย ไม่ก่อให้เกิดการแตกร้าว ทรุดตัว หรือเสียหายเมื่อเวลาผ่านไป
น้ำหนักบรรทุกคืออะไร?
“น้ำหนักบรรทุก” หรือในทางวิศวกรรมเรียกว่า “Load” คือ แรงหรือน้ำหนักที่กระทำต่อโครงสร้าง ซึ่งแบ่งออกได้หลายประเภท ได้แก่
- น้ำหนักบรรทุกถาวร (Dead Load) เช่น น้ำหนักของพื้นบ้าน คาน เสา ผนัง ฝ้า เพดาน ฯลฯ ที่อยู่ประจำอยู่ตลอดเวลา
- น้ำหนักบรรทุกจร (Live Load) เช่น น้ำหนักของคน เฟอร์นิเจอร์ โต๊ะ เก้าอี้ สิ่งของเครื่องใช้ ฯลฯ ที่สามารถเคลื่อนย้าย เปลี่ยนแปลงได้ตามเวลา
- น้ำหนักบรรทุกพิเศษ (Special Load) เช่น แรงลม แรงแผ่นดินไหว น้ำหนักของถังเก็บน้ำบนดาดฟ้า เครื่องจักร หรือแม้แต่แรงกระแทกเฉพาะจุด
น้ำหนักบรรทุกของบ้านพักอาศัยทั่วไปขั้นต่ำ
สำหรับบ้านพักอาศัยทั่วไป น้ำหนักบรรทุกจรขั้นต่ำที่กฎหมายและมาตรฐานทางวิศวกรรมของไทยกำหนดไว้จะอยู่ที่ 150 กิโลกรัมต่อตารางเมตร (กก./ตร.ม.) ซึ่งถือว่าเพียงพอสำหรับการใช้งานปกติของบ้าน เช่น การเดินอยู่บนพื้น วางเฟอร์นิเจอร์ทั่วไป ตู้ เตียง หรือโต๊ะรับแขก เป็นต้น
อย่างไรก็ตาม… ตัวเลขนี้ยังไม่ใช่ค่าที่ใช้จริงในการคำนวณออกแบบโครงสร้าง เพราะวิศวกรจะต้องนำค่าน้ำหนักดังกล่าวมา คูณด้วยค่าความปลอดภัย (Factor of Safety) เพื่อให้โครงสร้างสามารถรับน้ำหนักได้มากกว่าการใช้งานจริงหลายเท่าตัว
การเผื่อน้ำหนักตามหลักการออกแบบ (ตามวิธีกำลัง)
โดยทั่วไปในการออกแบบโครงสร้างอาคารในประเทศไทย วิศวกรจะใช้หลักการคำนวณแบบ “Limit State Design” หรือ “วิธีกำลัง” ซึ่งเป็นมาตรฐานสากลที่ปลอดภัยและแม่นยำกว่าวิธีเดิม (เช่น วิธีหน่วยแรงใช้งาน)
ในวิธีการนี้ น้ำหนักบรรทุกต่างๆ ที่จะใช้ในการคำนวณออกแบบโครงสร้างจะต้อง คูณด้วยค่าความปลอดภัย เช่น
- น้ำหนักถาวร (Dead Load) × 1.2–1.4
- น้ำหนักจร (Live Load) × 1.6–1.7
ซึ่งหมายความว่า หากพื้นบ้านพักอาศัยต้องรับน้ำหนักจรขั้นต่ำ 150 กก./ตร.ม. เมื่อคูณด้วยค่าความปลอดภัย เช่น 1.7 ก็จะเท่ากับ 255 กก./ตร.ม. นี่คือน้ำหนักที่วิศวกรจะใช้ในการออกแบบพื้นบ้านให้รับน้ำหนักได้ปลอดภัยแม้เกิดเหตุไม่คาดคิด
และไม่เพียงเท่านี้ วิศวกรยังพิจารณา Load Combination หรือ “การรวมกันของน้ำหนักหลายประเภท” เช่น น้ำหนักถาวร + น้ำหนักจร + แรงลม เป็นต้น เพื่อให้โครงสร้างรับแรงพร้อมกันได้ในสภาวะที่แย่ที่สุด
การออกแบบเพื่อความปลอดภัยเพิ่มเติมอีก 40–70%
นอกจากการเผื่อน้ำหนักตามค่าความปลอดภัยแล้ว วิศวกรโครงสร้างยังเผื่อค่าเผื่อน้ำหนักสำรอง (Reserve Strength) เพิ่มเติมอีก 40–70% ของค่าที่ออกแบบไว้ เพื่อรับมือกับสถานการณ์ต่างๆ เช่น
- การใช้งานที่เกินความคาดหมาย เช่น มีการจัดปาร์ตี้หรือวางของหนักผิดปกติ
- การต่อเติมที่ไม่ได้แจ้งวิศวกรล่วงหน้า เช่น วางถังน้ำบนชั้น 2 ติดตั้งโซลาร์เซลล์บนหลังคา ฯลฯ
- แรงธรรมชาติ เช่น แผ่นดินไหว หรือแรงกระแทกเฉียบพลัน
ส่วนค่าตัวเลขที่แน่นอน วิศวกรผู้ออกแบบจะกำหนดจากประสบการณ์ มาตรฐานวิชาชีพ และลักษณะเฉพาะของบ้านแต่ละหลัง ซึ่งหากท่านมีคำถามเพิ่มเติม สามารถสอบถามวิศวกรผู้ออกแบบบ้านของท่านโดยตรงจะได้รับคำตอบที่ชัดเจนที่สุด
การพิจารณาโครงสร้างเป็นระบบองค์รวม
วิศวกรจะไม่ได้พิจารณาแค่คานหรือพื้นแยกกันเท่านั้น แต่จะพิจารณา “พฤติกรรมขององค์อาคารทั้งหมดร่วมกัน” เช่น เสา พื้น คาน ผนัง และฐานราก เพื่อให้ทุกส่วนสามารถทำงานร่วมกันได้อย่างสมดุล และรองรับน้ำหนักที่เกิดขึ้นจริงได้อย่างปลอดภัย
ยกตัวอย่างเช่น
- หากพื้นมีน้ำหนักบรรทุกมากขึ้น พื้นจะถ่ายน้ำหนักลงสู่คาน
- คานจะถ่ายน้ำหนักต่อไปยังเสา
- เสาจะส่งน้ำหนักไปยังฐานราก
- ฐานรากจะส่งต่อไปยังชั้นดินโดยรอบ
หากโครงสร้างส่วนใดออกแบบไว้ไม่ดี หรือรับน้ำหนักได้ไม่สมดุล ก็อาจเกิดปัญหาทั้งระบบ เช่น พื้นแตกร้าว เสาทรุด หรือผนังร้าวตามมาได้
กรณีที่มีการต่อเติมภายหลัง – สิ่งที่เจ้าของบ้านควรระวัง
หนึ่งในปัญหาหลักที่เกิดกับบ้านจำนวนมาก คือ “การต่อเติมโดยไม่ได้ปรึกษาวิศวกร” เช่น
- วางถังเก็บน้ำขนาดใหญ่บนระเบียง
- ติดตั้งครัวไทยหลังบ้านโดยใช้พื้นเดิม
- ต่อเติมห้องชั้นสองเหนือโรงรถ
- ติดตั้งบ่อปลาหรือสวนลอยฟ้าบนดาดฟ้า
ซึ่งสิ่งเหล่านี้ล้วนเป็นการเพิ่มน้ำหนักแบบถาวร (Dead Load) ให้กับโครงสร้างเดิมที่ไม่ได้ออกแบบมาให้รับน้ำหนักเหล่านี้ จึงเสี่ยงต่อการแตกร้าว ทรุด หรือถึงขั้นพังได้ในระยะยาว
หากคิดจะต่อเติมบ้าน ควรปรึกษาวิศวกรโครงสร้างเสมอ เพื่อให้ตรวจสอบความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงสร้างเดิม และออกแบบเสริมกำลังหากจำเป็น เช่น การเพิ่มคานเหล็ก การลงเสาเข็มใหม่ ฯลฯ
น้ำหนักบรรทุกของบ้านพักอาศัยที่ควรรู้สำหรับการใช้งานจริงในบ้าน
เพื่อความเข้าใจมากขึ้น ลองมาดูตัวอย่างน้ำหนักของสิ่งของทั่วไปที่มักพบในบ้าน
| รายการ | น้ำหนักโดยประมาณ |
| คนทั่วไป (1 คน) | 60–80 กก. |
| ตู้เย็นขนาดใหญ่ | 100–130 กก. |
| เครื่องซักผ้า | 60–80 กก. |
| ถังเก็บน้ำ 1,000 ลิตร (น้ำเต็ม) | 1,000 กก. |
| โต๊ะไม้ 1 ตัว | 30–50 กก. |
| แผงโซลาร์เซลล์ 1 แผ่น | 15–25 กก. |
จะเห็นได้ว่าสิ่งของบางอย่างมีน้ำหนักมากพอจะทำให้พื้นแตกร้าวได้ หากไม่ได้ออกแบบมาอย่างถูกต้องตั้งแต่แรก
สรุป : เหตุผลที่ควรออกแบบโครงสร้างกับวิศวกร
- เพื่อความปลอดภัยในระยะยาว – โครงสร้างที่ออกแบบถูกต้องจะไม่แตกร้าวหรือทรุดในภายหลัง
- รองรับการใช้งานจริงได้เต็มประสิทธิภาพ – บ้านที่ออกแบบมาอย่างดีจะสามารถวางของได้ตามต้องการ ไม่ต้องกังวลเรื่องน้ำหนัก
- พร้อมรับมือกับเหตุการณ์ไม่คาดฝัน – แผ่นดินไหว น้ำท่วม ลมแรง หรือการต่อเติมภายหลัง
- ลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมในอนาคต – เมื่อโครงสร้างมั่นคงก็จะไม่เกิดปัญหาจุกจิกให้ต้องซ่อมบ่อย
- สร้างความมั่นใจให้เจ้าของบ้าน – เพราะทุกองค์ประกอบได้รับการออกแบบอย่างรอบคอบ
บทส่งท้าย
การเข้าใจเรื่อง “น้ำหนักบรรทุก” ไม่ใช่เรื่องไกลตัวเลยสำหรับเจ้าของบ้าน เพราะเป็นเรื่องพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยของทุกคนในบ้านโดยตรง หากเราเข้าใจ และเลือกสร้างบ้านโดยมีวิศวกรโครงสร้างที่มีประสบการณ์เข้ามาออกแบบ และตรวจสอบอย่างรอบด้าน ก็สามารถมั่นใจได้ว่าบ้านของเราจะมั่นคง แข็งแรง และปลอดภัยต่อการอยู่อาศัยได้อย่างแท้จริง
ติดตามพวกเราได้อีกช่องทางที่ เพจเฟซบุ๊ค : WENAT รับตรวจบ้าน ตรวจคอนโด รับตรวจสอบอาคาร
อยากรู้จักเรา : เกี่ยวกับเรา
