กระจกอัจฉริยะสำหรับพื้นและทางเดิน

บทความนี้สรุปข้อมูลทางเทคนิคจาก Trosifol ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Kuraray Group ผู้เชี่ยวชาญด้านการพัฒนาและผลิตแผ่นอินเทอร์เลเยอร์สำหรับ กระจกลามิเนตเพื่อความปลอดภัย
โดยเฉพาะอย่างยิ่งแผ่นอินเทอร์เลเยอร์ SentryGlass ที่ใช้ในงาน สถาปัตยกรรม

ข้อกำหนดพื้นฐานในการออกแบบ

พื้นกระจก ควรมีความแข็งแรงพอที่จะรับ น้ำหนักบรรทุกจร (Imposed live loads) เช่น น้ำหนักของผู้คน และ น้ำหนักบรรทุกคงที่ (Dead load) หรือน้ำหนักของตัวกระจกเอง นอกจากนี้
เนื่องจากกระจกเป็นวัสดุที่เปราะ จึงต้องออกแบบให้มีความทนทานสูงเพื่อให้พื้นสามารถรับน้ำหนักได้แม้ว่า กระจก ชั้นใดชั้นหนึ่งจะแตกไปโดยบังเอิญก็ตาม การออกแบบยังต้องคำนึง
ถึงพฤติกรรมความหนืด-ยืดหยุ่นของแผ่นอินเทอร์เลเยอร์ รวมถึงระยะเวลาที่รับน้ำหนักและอุณหภูมิที่ใช้งาน

สำหรับพื้นกระจกในพื้นที่ส่วนบุคคลและสำนักงาน การใช้กระจกแบบ <u>Heat Strengthened (HS)</u> และ <u>Fully Tempered (FT)</u> ร่วมกันถือเป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่สุด
เนื่องจากสามารถรับแรงกระแทกได้ดี และมีความแข็งแรงสูงหลังจากการแตก อย่างไรก็ตาม ค่าความเค้นที่ยอมรับได้สำหรับกระจก HS จะต่ำกว่ากระจก FT

ปัจจัยในการพิจารณาการออกแบบและภาระบรรทุก

• การรองรับขอบกระจก: การวิเคราะห์โครงสร้างในเอกสารนี้พิจารณาว่าแผ่น พื้นกระจก ได้รับการรองรับทั้งสี่ขอบในลักษณะ "Simply supported"

• การรวมน้ำหนักบรรทุก: การคำนวณในเอกสารอ้างอิงมาตรฐานของออสเตรเลีย (AS 1170.1-2002) โดยมีปัจจัยความปลอดภัยในการรับน้ำหนักดังนี้:

  • กรณีที่ กระจก ทุกชั้นยังคงสภาพสมบูรณ์: (1.2 x น้ำหนักของตัวกระจกเอง) + (1.5 x น้ำหนักบรรทุกจร)

  • กรณีที่ กระจก ชั้นบนสุดแตก: (1.0 x น้ำหนักของตัวกระจกเอง) + (1.0 x น้ำหนักบรรทุกจร)

• ค่าความเค้นที่ยอมรับได้:

  • กระจก Fully Tempered (FT): 62.9 MPa

  • กระจก Heat Strengthened (HS): 29.2 MPa

ค่า การโก่งตัว (Deflection) และ ความเค้น (Stress) สูงสุดที่แสดงในตารางเกิดจากกรณีที่รับน้ำหนักแบบ Point Load หรือ น้ำหนักเฉพาะจุด เป็นส่วนใหญ่

สูตรการคำนวณและฐานข้อมูล

เอกสารนี้ไม่ได้ให้สูตรการคำนวณโดยตรง แต่เป็นตารางผลลัพธ์ที่มาจากการจำลองด้วยโปรแกรม Finite Element Analysis (FEA)
คุณสามารถใช้ตารางเหล่านี้เป็นฐานข้อมูลเพื่อตรวจสอบ
ค่า ความเค้น และ การโก่งตัว สำหรับขนาดกระจกที่แตกต่างกันได้โดยมีขั้นตอนดังนี้:

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดประเภทพื้นที่ใช้งานและขนาดกระจก

เลือกตารางให้ตรงกับพื้นที่ใช้งานของคุณ (เช่น พื้นที่ส่วนบุคคล/สำนักงาน หรือ พื้นที่สาธารณะ) และกำหนดความหนาของ กระจก เช่น:

• พื้นที่ส่วนบุคคล/สำนักงาน: กระจก 3 ชั้น ชั้นละ 6 มม. (3 x 6 mm) + อินเทอร์เลเยอร์ SentryGlas 2 ชั้น ชั้นละ 1.52 มม.

• พื้นที่สาธารณะ: กระจก 3 ชั้น ชั้นละ 8 มม. (3 x 8 mm), 10 มม. (3 x 10 mm), หรือ 12 มม. (3 x 12 mm) + อินเทอร์เลเยอร์ SentryGlas 2 ชั้น ชั้นละ 1.52 มม.

ขั้นตอนที่ 2: ใช้ตารางเพื่อตรวจสอบค่า Deflection และ Stress

เมื่อเลือกประเภท พื้นกระจก ที่เหมาะสมได้แล้ว ให้นำความกว้าง (Width) และความยาว (Length) ของแผ่นกระจกไปตรวจสอบในตารางที่เกี่ยวข้อง คุณจะพบค่า 2 ชุด:

• <ins>Deflection</ins> (ค่า การโก่งตัว): หน่วยเป็นมิลลิเมตร (mm)

• <ins>Stress</ins> (ค่า ความเค้น): หน่วยเป็นเมกะพาสคัล (MPa)

ทั้งสองค่าจะถูกระบุใน 2 กรณี:

• Intact: กรณีที่ กระจก ทุกชั้นยังคงสภาพสมบูรณ์

• Broken: กรณีที่ กระจก ชั้นบนสุดแตกแล้ว

ขั้นตอนที่ 3: เปรียบเทียบผลลัพธ์กับค่าที่ยอมรับได้

เปรียบเทียบค่า ความเค้น (Stress) ที่ได้จากตารางกับค่า ความเค้นที่ยอมรับได้ ซึ่งระบุไว้ที่ 62.9 MPa สำหรับกระจก FT และ 29.2 MPa สำหรับกระจก HS
หากค่าที่คำนวณได้ไม่เกินค่าที่ยอมรับได้ ถือว่าการออกแบบนั้นมีความปลอดภัย

ข้อควรระวัง: เอกสารนี้ระบุว่าค่า การโก่งตัว ที่ระบุในกรณี "Broken" เป็นเพียงข้อมูลเท่านั้น และอาจไม่ใช่ข้อกำหนดในการออกแบบเสมอไป
การตัดสินใจเลือกประเภท กระจก ขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของผู้ใช้งาน

เป็นยังไงบ้างครับ สำหรับบทความนี้ อาจจะซับซ้อนพอสมควร ผมเลยทำ Application ให้ได้ลองเล่นกันดูนะครับ คลิ๊กที่นี่

เครื่องมือตรวจสอบความปลอดภัยพื้นกระจก