วัสดุเหล็ก และ งานโครงสร้างเหล็ก

ณ ปัจจุบัน โครงสร้างที่ใช้ในการก่อสร้างอาคารหรือบ้านที่เป็นที่นิยมในประเทศไทยนั้น จะสามารถแบ่งงานประเภทโครงสร้างได้เป็น 2 โครงสร้างหลักๆคือ โครงสร้างเหล็ก และ โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก โดยที่เป็นที่นิยมในกลุ่มช่างในประเทศไทยและที่เห็นได้ทั่วไปจะเป็น โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก ด้วยเหตุผลที่ว่าเป็นโครงสร้างที่มีต้นทุนในการก่อสร้างที่ถูกกว่า โครงสร้างที่มีการใช้เหล็กล้วนๆ นอกจากนี้เนื่องจากการใช้โครงสร้างเหล็กล้วนต้องมีเครื่องมือในการเชื่อมหรือยึดเหล็กเข้าด้วยกันอย่างมีระบบซึ่งมีต้นทุนในการลงทุนสูงกว่าโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กทำให้มีผู้รับเหมาที่รับงานโครงสร้างเหล็กในท้องตลาดจำนวนและสัดส่วนที่น้อยกว่า ด้วยเหตุผลดังกล่าวโครงสร้างเหล็กล้วนจึงยังไม่เป็นที่นิยมมากนัก นอกจากนี้ต้นเหตุที่ประเทศไทยมีความชำนาญในการก่อสร้างด้วยโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กยังมีผลเนื่องมาจากในอดีตประเทศไทยไม่สามารถผลิตเหล็กรูปได้ในประเทศจึงจำเป็นต้องนำเข้าเหล็กมาจากต่างประเทศซึ่งทำให้ต้นทุนสูงและมีความยุ่งยากในการจัดการ แต่ในช่วงประมาณปี พ.ศ. 2538 นั้นเริ่มมีนักลงทุนที่มองเห็นโอกาสทางด้านธุรกิจและลงทุนสร้างโรงงานผลิตเหล็กรูปแบบต่างๆในภายในประเทศซึ่งก่อให้เกิดต้นทุนที่จับต้องได้ จึงส่งผลทำให้ตั้งแต่ตอนนั้นมาโครงสร้างเหล็กก็เริ่มเข้ามาเป็นที่นิยมในประเทศไทยของเรา และ เหล็กรูปพรรณจึงมีบทบาทมากขึ้นในวงการก่อสร้างของประเทศไทย

โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก

เมื่อเปรียบเทียบโครงสร้างเหล็ก กับ โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กนั้นมีการใช้งานวัสดุประเภทเหล็กเหมือนกันเพียงแต่เป็นการใช้งานวัสดุกลุ่มเหล็กเส้นเป็นหลัก โดยหน้าที่หลักของเหล็กเส้นคือการเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นให้กับคอนกรีตสำเร็จที่ใช้กับกับตัวโครงสร้างของอาคารอาทิเช่น เสา คาน พื้น และอื่นๆ

เหล็กเส้น

• เหล็กเส้นกลม (RB)
• เหล็กข้ออ้อย (DB)

โครงสร้างเหล็ก

ในอีกขณะหนึ่งโครงสร้างเหล็กล้วน หรือ โครงสร้างเหล็กรูปพรรณนั้นจะแตกต่างออกไปโดยสิ้นเชิง เพราะเป็นการนำเหล็กรูปพรรณรีดร้อน ทั้งเหล็ก แป๊ป เหล็กกล่อง เหล็กตัวซี เหล็กเอชบีม เหล็กไอบีม และอื่นๆมาประกอบกันในการทำ เสา คาน และหลังคา โดยข้อดีของการใช้โครงสร้างที่เป็นเหล็กทั้งหมดนั้นคือความยืดหยุ่นและความแข็งแรงสูง รวมถึงวิธีการก่อสร้างที่เป็นงานแห้งไม่ต้องรอให้คอนกรีตมีการเซ็ทตัว นอกจากนี้ยังเป็นรูปแบบโครงสร้างที่ต้องใช้เครื่องมือในการเชื่อมต่อและยึดติดเหล็กเข้าด้วยกันเป็นหลักรวมถึงน้ำหนักที่เบาจึงทำให้ผลงานที่ออกมามีความเนี๊ยบและคมชัดมากกว่าโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กทั่วๆไป

โดยเหล็กที่ใช้ในงานโครงสร้างเหล็กนั้นสามารถแบ่งออกเป็นเหล็กรูปพรรณรีดร้อน และ เหล็กรูปพรรณรีดเย็น ได้แก่

เหล็กรูปพรรณรีดร้อน 

• เหล็กไอบีม (I – beam)
• เหล็กเอชบีม (H – beam)
• เหล็กรางน้ำ (Channel)
• เหล็กฉาก (Angle)
• เหล็กทีบีม (T – beam) หรือ คัทบีม (Cut beam)
• เหล็กไวด์แฟรงค์

เหล็กรูปพรรณรีดเย็น

• เหล็กกล่อง (Steel square pipes)
• เหล็กตัวซี (Light lip channel)
• เหล็กท่อกลม
• เหล็กฉากพับ (Cold formed channel)

โครงสร้างเหล็ก ในงานหลังคา 

• เหล็กรางน้ำ ในการทำแปหลังคา เชิงชายหลังคา
• เหล็กคัทบีม ในการทำส่วนของโครงถัก
• เหล็กตัวซี  ในการทำส่วนแปหลังคา
• เหล็กกล่อง เหล็กท่อกลม ในงานโครงสร้างส่วนอื่นๆของหลังคา

โครงสร้างเหล็กในงานเสา และ คาน

• เหล็กเอชบีม และ เหล็กไอบีม

(Tips : สำหรับการใช้เหล็กสำหรับงานโครงสร้างอาคาร และ โครงสร้างเหล็กนั้น ส่วนใหญ่จะนิยมใช้เหล็กเอชบีมมากกว่าเนื่องจากคุณสมบัติของเหล็กเอชบีมนั้นมีความหนาที่คงที่ และมีความตรงเรียบทำให้สามารถรับแรงได้อย่างดี ในขณะเดียวกันเหล็กไอบีมนั้นมักจะใช้ในงานโครงสร้างอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ หรือใช้ในการทำเครน จึงทำให้เหล็กไอบีมมีราคาที่สูงมากกว่าเหล็กเอชบีม )

โครงสร้างเหล็ก ในงานพื้น

• เหล็กคัทบีม ในงานคานโครงสร้างรองรับพื้นอาคาร และ โครงสร้างกันสาด
• เหล็กกล่อง ในงานโครงสร้างพื้น

โครงสร้างเหล็ก ในงานผนัง 

• เหล็กกล่อง
• เหล็กกัลวาไนซ์

โดยในการวางโครงสร้างเหล็ก จำเป็นที่จะต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญในการวางโครงสร้าง โดยต้องคำนึงทั้งขนาด หน้าตัด ความหนา และน้ำหนัก เพราะสิ่งเหล่านี้จะมีผลต่อระยะการติดตั้งเหล็กรูปพรรณเหล่านี้ จะต้องผ่านการคำนวณจากผู้เชี่ยวชาญเท่านั้น แต่นอกจากผู้เชี่ยวชาญแล้ว คุณภาพ มาตรฐานของเหล็กเอง ก็เป็นอีกเรื่องหนึ่งที่ต้องได้รับการใส่ใจ โดยจำเป็นที่จะต้องใช้เหล็กที่ได้ มาตรฐาน มอก. เพื่อให้ได้บ้านที่มีคุณภาพ และ ความปลอดภัย

มาตรฐานของเหล็กรูปพรรณในงานก่อสร้างโครงสร้างเหล็ก

มาตรฐาน เหล็กรูปพรรณรีดร้อน จะมีทั้งหมด 7 ชั้นคุณภาพ คือ SM400 SM490 SM520 SM570 SS400 SS490 และ SS540 แบ่งตามรูปภาคตัดออกเป็น 5 แบบ ส่วนขนาดและความหนา ความยาว ต้องเป็นไปตาม มอก. 1227 – 2539

สำหรับ มาตรฐาน เหล็กรูปพรรณรีดเย็น จะมีชั้นคุณภาพ 1 ชั้นคุณภาพ คือ SSC400 แบ่งตามรูปภาคตัดออกเป็น 5 แบบ โดยจะต้องมีคุณสมบัติเป็นไปตาม มอก. 1228 – 2549

แหล่งที่มา: https://www.onestockhome.com