ฐานราก คืออะไร?

การออกแบบบ้านและอาคาร นอกจากต้องคำนึงถึงการเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมในการก่อสร้างแล้ว การออกแบบยังต้องให้ความสำคัญกับฐานราก ซึ่งเป็นส่วนที่ก่อให้เกิดโครงสร้างบ้านหรืออาคารต่าง ๆ มีความมั่นคงแข็งแรง ฐานรากคืออะไร การออกแบบและควรเลือกฐานรากอย่างไรให้เหมาะกับโครงสร้างแต่ละประเภท บทความนี้มีคำตอบ

ฐานราก คืออะไร

ฐานราก หรืองานฐานราก เป็นโครงสร้างส่วนแรกที่มีความสำคัญเพราะทำหน้าที่รองรับน้ำหนักของตัวอาคาร เพื่อถ่ายน้ำหนักลงสู่ชั้นดิน การออกแบบฐานรากโดยทั่วไปจะเป็นหน้าที่ของวิศวกรโยธาในการคิดคำนวณขนาดการเลือกใช้วัสดุ โดยต้องพิจารณาจากหลายองค์ประกอบ เช่นดูว่าลักษณะของดินหรือชั้นดินในบริเวณก่อสร้าง มีชั้นดินรับน้ำหนักอยู่ที่ระดับความลึกเท่าใด หากเป็นบริเวณที่มีชั้นดินในการรับน้ำหนักอยู่ลึก ควรใช้ฐานรากที่ต้องมีระบบเสาเข็มหรือฐานรากแบบใด เพื่อให้น้ำหนักของอาคารไปอยู่ที่ชั้นดินดังกล่าว

ประเภทของฐานราก

การเลือกชนิดของฐานรากนั้น ขึ้นอยู่กับขนาดและประเภทของอาคารที่กำลังก่อสร้าง ซึ่งอยู่ในดุลพินิจและความรับผิดชอบของวิศวกรโยธา สำหรับฐานรากสามารถแบ่งออกเป็นประเภทหลัก ๆ ได้ดังนี้

1.ฐานรากเสาเข็ม

ฐานรากเสาเข็ม คือโครงสร้างส่วนที่อยู่ใต้ผิวดิน เป็นฐานรากที่แบกรับน้ำหนักจากตัวอาคารแล้วจะ

ถ่ายน้ำหนักลดสู่ตัวเสาเข็มก่อน จากนั้นเสาเข็มก็จะทำหน้าที่ถ่ายน้ำหนักลงสู่ชั้นดินที่ลึกลงไป นิยมใช้เสาเข็มบริเวณก่อสร้างที่เป็นดินเนื้ออ่อนซึ่งไม่สามารถรับน้ำหนักของโครงสร้างบ้านได้ จุดเด่นของฐานรากแบบเสาเข็ม จะเป็นฐานรากแบบลึก ที่ใช้กันมากในปัจจุบันคือเสาเข็มคอนกรีต หรือเสาเข็มไม้สำหรับบ้านไม้

2.ฐานรากแบบแผ่

ฐานรากแบบแผ่ เป็นการวางฐานรากแบบตื้นใต้ผิวดินโดยจะมีความลึกเพียง 2-3 เมตรเท่านั้น ทำหน้าที่แบกรับน้ำหนักจากตัวอาคารแล้วถ่ายน้ำหนักลงสู่ชั้นดินนั้นได้โดยตรง นิยมใช้กับพื้นที่ซึ่งสภาพดินเนื้อแข็ง มีความหนาแน่นพอจะรองรับน้ำหนักทั้งหมดของตัวบ้านได้ ทำให้ไม่ต้องใช้เสาเข็มช่วยในการรับน้ำหนัก

3.ฐานรากแบบตอม่อ

ฐานรากแบบตอม่อ จะเป็นการทำฐานคอนกรีตแบบตอม่อหล่อลึกลงไปในดินหรือน้ำ โดยจะมีความแข็งแรงค่อนข้างมาก แต่ไม่นิยมใช้กันในการสร้างบ้านพักอาศัย

ประเภทของฐานรากตามรูปร่างและลักษณะของน้ำหนักบรรทุก

ฐานราก นอกจากแบ่งเป็นประเภทตามวิธีถ่ายน้ำหนักที่กล่าวมาแล้ว ยังสามารถแยกชนิดของฐานรากตามรูปร่าง และตามลักษณะของน้ำหนักบรรทุก ได้ ดังนี้

• ฐานเดี่ยว ใช้รับน้ำหนักบรรทุกของเสา หรือตอม่อต้นเดียวแล้วถ่ายน้ำหนักลงสู่พื้นดินหรือ

เสาเข็ม อาจเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส สี่เหลี่ยมผืนผ้า หรือรูปอื่นก็ได้

• ฐานใต้กำแพง ใช้รับน้ำหนักกำแพง ผนังก่ออิฐ หรือผนังคอนกรีต เช่น ฐานรากโบสถ์
• ฐานร่วม เป็นฐานรากเพื่อใช้รับน้ำหนักบรรทุกของเสา หรือตอม่อสองต้นขึ้นไป
• ฐานตีนเป็ด เป็นฐานรากเพื่อรับน้ำหนักบรรทุกของเสา ตอม่อ หรือกำแพงที่อยู่ริมขอบฐาน ทำ

ให้น้ำหนักที่ถ่ายลงสู่ฐานเยื้องกับศูนย์ถ่วงของฐาน ฐานรากชนิดนี้จึงไม่เสถียร คือมีแนวโน้มที่จะพลิกล้มได้ง่าย จะต้องยึดไว้กับฐานรากอื่นที่อยู่ใกล้เคียงกันโดยมีคานยึด

นอกจากประเภทของฐานรากตามลักษณะการใช้ประโยชน์แล้ว ยังมีฐานรากอีกรูปแบบได้แก่ ฐาน

รากสำเร็จรูป หรือตอม่อสำเร็จรูป ได้แก่ฐานรากคอนกรีตเสริมเหล็กสำเร็จรูปขนาดเล็ก โดยมากใช้กับการก่อสร้างรั้วหรืออาคารขนาดเล็ก ที่มีน้ำหนักของอาคารไม่มาก