Column Size Estimation

Site ထဲရောက်နေကျတဲ့ အင်ဂျင်နီယာလေးတွေအတွက် ကိုယ်ဆောက်နေရတဲ့ Building တစ်လုံးအတွက် Column size တွေကို Theory ကျကျ တွက်ကြည့်လို့ရအောင် တင်ပေးလိုက်ပါတယ်။

Reinforced Column တွေကို Design လုပ်တော့မယ်ဆိုရင် တွေ့ရမှာက -

1. Axially Loaded
2. Uniaxial Bending Column
3. Biaxial Bending Column

1.Axially Loaded Column ဆိုတာကတော့ Column ရဲ့ Centre တည့်တည့်ကို load ကျမယ်။Column တွေကို Monolithically လောင်းမယ် Rigid Joint ရအောင် လုက်ထားမယ်ဆိုရင် Beam က Moment တွေကို Column ဆီ Transfer လုပ်ပါလိမ့်မယ်။Axially Loaded Column မှာတော့ span Length တွေကလဲတူ load တွေကလဲ တူနေလို့ Moment မရှိသလောက်ပဲ ဆိုပါတော့။

2.Uniaxial Bending Column ဆိုတာကတော့ နှစ်ဖက်က ညီနေပြီး တစ်ဖက် direction မှာတော့ ချေဖျက်စရာ မရှိတဲ့အတွက် Moment တစ်ဖက် ရှိနေပါလိမ့်မယ်။

3.Biaxial Bending Column ဆိုတာကတော့ direction နှစ်ဖက်စလုံးမှာ Moment တွေရှိနေမှာပါ။

အခုကျနော်တို့ တွက်မဲ့ Column ကတော့ Axially Loaded Column    ဖြစ်ပါတယ်။ဒီတော့ Axially Loaded Column ရဲ့ Formula နဲ့ပဲ တွက်ရမှ ရမှာပေါ့။

Coloumn  Design လုပ်မယ်ဆိုရင် အကြမ်းဖျင်းသိထားရမှာက-

(1). Steel percentage က (Ag) gross cross-sectional area ရဲ့1% ထက်တော့ မငယ်ပါစေနဲ့တဲ့။

(2). Maximum steel percentage က (Ag) gross cross-sectional area ရဲ့ 8% ထက်လည်း မများပါစေနဲ့တဲ့။

(3). Compression members တွေအတွက် Longitudinal bar ကို ကိုယ်အသုံးပြုတဲ့ Column ပုံစံတွေပေါ်မူတည်ပြီး အနည်းဆုံးထားပေးရမဲ့ အရေအတွက်တွေကတော့ -

Rectangular  ties အတွက် steel ၄ ချောင်း ၊Spiral-shaped အတွက် steel ၆ချောင်း (သို့) ၈ ချောင်း။

(4). Coloumn အတွက် minimum widths and diameters of about 8in to 10in.

(5). Coloumn  ties ကွင်းတွေကိုတော့ #10 နှင့် #10 Bar ထက်ငယ်တဲ့ longitudinal bar ကို #3 bar ထက် မငယ်တဲ့ ties ကွင်းနဲ့ချုပ်ပါတဲ့။

#10 နှင့် #10 Bar ထက် ကြီးတဲ့ longitudinal bar ကို  bundled bar အတွက်ဆိုရင်တော့ အနည်းဆုံး #4bar ties ကွင်းနဲ့ချုပ်ပါတဲ့။

ဒါကတော့ အကြမ်းပေါ့ဗျာ။ နောက်ထပ် ဘာညာဘာညာတွေလဲ ရှိသေးတာပေါ့နော်။

f'c = 3000 psi , fy = 60,000 psi,

Tutributory Area = 15.125'x 12'
                                    =181.5 ft2

Pu    = 181.5 ft2 x 5 x280 lb/ ft2
         = 254,100 lb /1000
         =254.1k/2.24
         =113.4 tons

ဒါက ကျနော်တို့ Column ပေါ်ကို ကျမဲ့ loading ဖြစ်တယ်။

အခု ကျနော်တို့က 5ထပ်ခွဲ R.C building တစ်လုံးကို ဒီဇိုင်းလုပ်နေတာ ဖြစ်တယ်။ Ground floor မှာရှိတဲ့ slab (slab on grade or slab on ground)       သည် မြေကြီးပေါ် တင်လောင်းတာ ဖြစ်လို့ ကျနော်တို့ structure ပေါ်ကို loading တွေ အပြည့်အဝ မရောက်နိုင်သလို ဟိုးး roof floor မှာရှိတဲ့ slab သည်လဲ loading တွေ အပြည့်အဝ မရောက်နိုင်ဘူးလို့ ယူဆပြီးတော့ သူတို့ ၂ထပ်စာကို ၁ထပ်လို့ပဲ ယူလိုက်မယ်။ဆိုတော့ 5 ပေါ့။

280 lb/ft2  က ဘယ်လိုရသလဲဆိုတော့။ပုံမှာ အနက်ရောင် hatch ခြယ်ထားတဲ့ Column က ထမ်းရမဲ့Tutributory Area  အပေါ်မှာ ရှိတဲ့ wall weight တွေ slab weight တွေ beam weight တွေကို ပြီးတော့ ကြွေပြား ဘာညာဘာညာ တွေကို အကြမ်းဖျင်းတွက်ကြည့်လိုက်ရင် ရိုးရိုးသာမာန်လူနေအိမ် အတွက် ၁ပေပတ်လည်ကို 280~300 lb/ft2 ထက် မကျော်ပါဘူးတဲ့။

(280~300 lb/ft2 ဘယ်လိုရသလဲဆိုတာ နောက် ကြုံတဲ့အခါ တွက်ပြမယ်ဗျာ)။

Selecting Column Dimension ,

၁ ယူနှစ် ဧရိယာ အပေါ်ကို normal ကျတဲ့ load ကို ဘာလို့ခေါ်လဲ ဆိုတော့ stress လို့ခေါ်တယ်ပေါ့။
ပြောချင်တာက ဗျာ:::::::.
Area တစ်ခုအပေါ်ကို loading တွေ သက်ရောက်ရင် stress ဆိုတာ ဖြစ်လာမှာဘဲ။

Stress = Pu / Ag (Required area of Column)

 R.C ဖြစ်လို့ stress က concrete ရဲ့ stress ပေါ့ဗျာ။
 F'c = Pu /Ag (Required area of Column)
ကျနော်တို့ သုံးမှာက f'c =3000 psi, ဥပမာ-Concrete က Grade 30 သုံးလို့ Grade 30 အပြည့်အဝ ရမယ်လို့ ဘယ်သူမှ အာမ မခံဘူး။

Plant မှာ မှာပြီးလောင်းရင်လဲ Machine Error ! Man Error ရှိသလို Site ထဲ Hand made ချမယ်ဆိုရင်လဲ သောက်တလွှဲ လုပ်မဲ့ကောင်တွေချည်ပဲ။😂😂😂
အဲ့တော့ မင်းတို့လဲ အဆင်ပြေသလိုလောင်း။(အရမ်းတော့လဲ မဆိုးစေနဲ့ပေါ့လေ)။ငါလဲ  အိပ်ပြီးစောင့်မယ် ဆိုရင်တော့။😸😸😸
Concrete ရဲ့ခံနိုင်အားကို 40%  လျှော့ပစ်လို့ ရတယ်ဗျ။ (ကိုယ် ကုန်တာမှတ်လို့ ကန်ထရိုက် ကုန်တာ ကုန်ပါလေ့စေ။😄😄😄)

ဒါပေမဲ့ ကျနော်တို့က အင်ဂျင်နီယာတွေ မဟုတ်လားဗျ။မကုန်သင့်တာကို မကုန်ရအောင်တော့ လုပ်ပေးရမယ်လေနော်။

အဲ့တော့ Concrete ရဲ့ ခံနိုင်အားကို 15% လောက်ပဲ လျှော့ပစ်မယ်ဗျာ။

0.85f'c = Pu / Ag (Require Area of Column),

Ag(Require Area of Col)=Pu/0.85f'c
                                     
=254.1 k/0.85x3
=99.65 in2 
 =√99.65
=9.98 ~10in (Use 10in x 10in.)

L/ b,h  < 10  (Short Column)
L/b,h   >10.  (Long Column)

Short Column သာ ဖြစ်ပါစေ အခု တွက်လို့ ရတဲ့ Column size  10လက္မ ပတ်လည်ဆိုတာက Steel တောင် ထည့်ရစရာ မလိုပါဘူး။(ရှုးတိုးး ကန်ထရိုက်တွေ မကြားစေနဲ့😷😷😷)။

 ဒါမဲ့ Code ရဲ့သတ်မှတ်ချက်တွေ ကိုတော့ လိုက်နာရမယ်ဗျ။

Column size သိပြီဆိုတော့ အဲ့ဒီ 10 လက္မပတ်လည် column ထဲကို 16mmØ steel 8 ချောင်း ထည့်မယ်ဗျာ။

16mmø ရဲ့ area of bar (As)=0.311 in2
8 ချောင်းဆိုတော့  (As)  = 8x0.311 in2
                                       = 2.488 in2
Ac =Ag - As
      =(10inx10in)_(8x0.311in2)
      =97.512 in2

For Tied Column ,Ø =0.7
ØPn (max) =0.8Ø{0.85f'cAc+Asfy}

=0.7x0.8{0.85x3x97.5+2.488x60}
=271.42k > 254.1 k.       OK

Column က ထမ်းနိုင်တဲ့ loading က Column ပေါ် ကျမဲ့ loading ထက် ကြီးတော့ OK ပြန်ပြီပေါ့။

အဲ့ဒါဆိုရင် Steel Percentage ဘယ်လောက် သုံးထားလဲ တွက်ကြည့်ရအောင်။

Steel Ratio.  = As /Ag
                        = 2.488 in2 /10inx10in
                        =0.02488 x100
                        =2.5 %
ကျနော်တို့က steel ကို 2.5 percentage လောက် သုံးထားတယ်ဆိုတော့ OK တယ်ပေါ့။

Ko  Min Htoon ရေးသည်။