6 เรื่องต้องรู้เกี่ยวกับเหล็กโครงสร้าง เพื่อการใช้งานอย่างคุ้มค่า

ในยุคที่การก่อสร้างมีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว เหล็กโครงสร้างได้กลายเป็นวัสดุหลักที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาโครงการต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นอาคารสูง สะพาน หรือโรงงานอุตสาหกรรม ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่นทั้งความแข็งแรง น้ำหนักเบา และความยืดหยุ่นในการใช้งาน ทำให้โครงสร้างเหล็กเป็นตัวเลือกอันดับต้นๆ ของผู้รับเหมาและวิศวกร แต่คุณรู้หรือไม่ว่า การเลือกใช้เหล็กโครงสร้างให้เหมาะสมนั้นมีรายละเอียดที่ควรพิจารณามากกว่าที่คิด วันนี้เราจะมาไขข้อสงสัยและแนะนำ 6 เรื่องสำคัญที่คุณควรรู้เกี่ยวกับเหล็กโครงสร้าง เพื่อการใช้งานอย่างคุ้มค่าและมีประสิทธิภาพสูงสุด

1. เหล็กโครงสร้างคืออะไร

เหล็กโครงสร้าง (Structural Steel) คือวัสดุก่อสร้างที่ผลิตจากเหล็กกล้าที่ผ่านกระบวนการผลิตและแปรรูปให้มีรูปทรงต่างๆ ตามลักษณะการใช้งาน เช่น รูปตัว I, H, C, L หรือท่อกลม เพื่อให้สามารถรับแรงได้ตามที่ออกแบบไว้ในโครงสร้างอาคารหรือสิ่งก่อสร้าง เหล็กโครงสร้างได้รับความนิยมเนื่องจากมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง ทำให้สามารถออกแบบโครงสร้างที่มีความแข็งแรงแต่น้ำหนักเบา รวมถึงสามารถติดตั้งได้รวดเร็วกว่าวัสดุก่อสร้างประเภทอื่น

2. ประเภทเหล็กโครงสร้างที่นิยมใช้งาน

เหล็กโครงสร้างมีหลายประเภทที่แตกต่างกันตามองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพ การเลือกใช้ประเภทที่เหมาะสมกับงานจะช่วยให้โครงสร้างมีความแข็งแรง ปลอดภัย และมีอายุการใช้งานยาวนาน มาดูกันว่ามีประเภทไหนบ้างที่นิยมใช้ในงานก่อสร้าง

2.1. เหล็กกล้าคาร์บอน (Carbon steels)

เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นเหล็กโครงสร้างประเภทที่พบบ่อยที่สุด คิดเป็นมากกว่า 90% ของเหล็กโครงสร้างทั้งหมดที่มีการผลิต ประกอบด้วยเหล็กและคาร์บอนเป็นหลัก โดยมีปริมาณคาร์บอนตั้งแต่ 0.05% ถึง 2.1% เหล็กประเภทนี้มีราคาไม่แพง มีความยืดหยุ่นในการใช้งานสูง เหมาะกับงานโครงสร้างทั่วไป เช่น เสา คาน และองค์ประกอบโครงสร้างอื่นๆ อย่างไรก็ตาม เหล็กกล้าคาร์บอนมีข้อจำกัดคือไวต่อการกัดกร่อน จึงต้องมีการป้องกันหรือเคลือบผิวเพื่อยืดอายุการใช้งาน

2.2 เหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำความแข็งแรงสูง (HSLA)

เหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำความแข็งแรงสูง หรือ HSLA (High-Strength Low-Alloy Steels) เป็นเหล็กที่มีการเติมธาตุผสมในปริมาณต่ำ เช่น แมงกานีส วาเนเดียม ไทเทเนียม หรือโมลิบดีนัม เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อน โดยไม่ทำให้น้ำหนักเพิ่มขึ้นมากนัก เหล็กประเภทนี้มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา จึงเหมาะกับงานที่ต้องการความแข็งแรงสูงแต่ต้องการลดน้ำหนักของโครงสร้าง เช่น สะพาน อาคารสูง หรือส่วนประกอบของยานพาหนะ

2.3. เหล็กกล้าโลหะผสมชุบแข็งและชุบอ่อน (Quenched And Tempered Alloy Steels)

เหล็กกล้าโลหะผสมชุบแข็งและชุบอ่อนผ่านกระบวนการทางความร้อนพิเศษ คือ การชุบแข็ง (Quenching) และการชุบอ่อน (Tempering) ซึ่งช่วยปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคของเหล็ก ทำให้มีคุณสมบัติที่เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะทาง เหล็กประเภทนี้มีความแข็งแรงสูง ทนทานต่อการสึกหรอ และสามารถรับแรงกระแทกได้ดี จึงนิยมใช้ในงานที่ต้องรับแรงสูงหรือมีการสั่นสะเทือน เช่น เครื่องจักรกลหนัก โครงสร้างในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ หรือโครงสร้างที่ต้องทนต่อสภาพแวดล้อมรุนแรง

3. รูปทรงโครงสร้างเหล็กมาตรฐาน

เหล็กโครงสร้างรูปพรรณมีรูปทรงที่หลากหลายตามการใช้งาน โดยแต่ละรูปทรงมีคุณสมบัติเฉพาะในการรับแรงและความสามารถในการนำไปใช้งาน รูปทรงมาตรฐานที่พบบ่อยในงานก่อสร้าง ได้แก่ 

• เหล็กไอบีม (I-Beam) มีหน้าตัดรูปตัว I เหมาะสำหรับรับแรงดัด

• เหล็กเอชบีม (H-Beam) มีปีกที่กว้างกว่าเหล็กไอบีม เหมาะกับงานที่ต้องรับน้ำหนักมาก

• เหล็กรางน้ำ (Channel) มีหน้าตัดรูปตัว C

• เหล็กฉาก (Angle) มีหน้าตัดรูปตัว L

• เหล็กท่อกลม และเหล็กกล่อง (Round and Square Tubes) มีความต้านทานต่อการบิดสูง 

• เหล็กแผ่น (Plate) ที่ใช้เป็นส่วนประกอบเสริมความแข็งแรงให้กับโครงสร้าง 

การเลือกรูปทรงให้เหมาะสมกับการใช้งานจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดต้นทุนในการก่อสร้าง

4. ข้อดีของเหล็กโครงสร้าง

เหล็กโครงสร้างมีข้อดีหลายประการที่ทำให้เป็นวัสดุยอดนิยมในงานก่อสร้างสมัยใหม่ ดังนี้

• อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง : ทำให้โครงสร้างรับน้ำหนักได้มากโดยใช้วัสดุน้อยกว่า ส่งผลให้อาคารมีพื้นที่ใช้สอยเพิ่มขึ้น

• ติดตั้งรวดเร็ว : ชิ้นส่วนเหล็กสามารถผลิตล่วงหน้าและนำมาประกอบในพื้นที่ก่อสร้าง ช่วยลดระยะเวลาในการก่อสร้าง

• รองรับการออกแบบที่ซับซ้อน  : สามารถดัดโค้ง ตัด และเชื่อมให้ได้รูปทรงตามต้องการ

• ทนไฟได้ดีเมื่อมีการป้องกันที่เหมาะสม  : เมื่อมีการเคลือบสารป้องกันไฟ จะรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างได้นานกว่าวัสดุอื่น

• ดัดแปลงและต่อเติมได้สะดวก  : สามารถเพิ่มเติมหรือเปลี่ยนแปลงโครงสร้างได้ง่ายกว่าวัสดุอื่น

• รีไซเคิลได้ 100% - เป็นวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ทั้งหมด

5. ข้อจำกัดของเหล็กโครงสร้าง

แม้เหล็กโครงสร้างจะมีข้อดีมากมาย แต่ก็มีข้อจำกัดที่ควรพิจารณาก่อนเลือกใช้ ได้แก่

• ไวต่อการกัดกร่อน : เหล็กจะเกิดสนิมเมื่อสัมผัสกับความชื้นและออกซิเจน จำเป็นต้องมีการป้องกันการกัดกร่อนที่เหมาะสม

• ต้นทุนในการป้องกันไฟสูง : แม้จะทนไฟได้ดี แต่ต้องลงทุนในระบบป้องกันไฟที่มีราคาสูง

• นำความร้อนและความเย็นได้ดี : ทำให้ต้องมีฉนวนกันความร้อนที่ดี เพื่อประหยัดพลังงาน

• ต้องการการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ : โดยเฉพาะการทาสีและตรวจสอบการกัดกร่อน

• เสียงสะท้อนสูง : อาจต้องเพิ่มวัสดุดูดซับเสียงเพื่อลดเสียงสะท้อน

6. งานก่อสร้างที่เหมาะกับเหล็กโครงสร้าง

เหล็กโครงสร้างเหมาะกับงานก่อสร้างหลากหลายประเภท ซึ่งต้องการความแข็งแรง ความยืดหยุ่น และความรวดเร็วในการก่อสร้าง ดังนี้

• อาคารสูง : รองรับการก่อสร้างแนวดิ่งได้ดี มีน้ำหนักเบากว่าคอนกรีต

• สะพานและทางยกระดับ : ทนต่อแรงดึงและแรงกดได้ดี สามารถสร้างสะพานที่มีช่วงยาวได้

• โรงงานอุตสาหกรรมและคลังสินค้า : สร้างได้รวดเร็ว รองรับพื้นที่เปิดโล่งได้ดี

• สนามกีฬาและศูนย์การประชุม : รองรับการออกแบบที่ซับซ้อนและพื้นที่เปิดโล่งขนาดใหญ่

• โครงสร้างชั่วคราว : ถอดประกอบได้ง่าย นำมาใช้ใหม่ได้

สั่งเหล็กโครงสร้างรูปพรรณคุณภาพสูงกับ COTCO METAL WORKS

COTCO METAL WORKS เป็นผู้นำในการผลิตและจำหน่ายเหล็กโครงสร้างคุณภาพสูงที่ได้รับความไว้วางใจมายาวนานกว่า 30 ปี ด้วยวิสัยทัศน์ที่มุ่งมั่นสู่การเป็นศูนย์กลางด้านคุณภาพและบริการในอุตสาหกรรมเหล็กระดับสากล บริษัทได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO 9001 เหล็กไอบีมและผลิตภัณฑ์เหล็กโครงสร้างทุกประเภทของเรา ผลิตภายใต้การควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด พร้อมทีมงานผู้เชี่ยวชาญที่คอยให้คำปรึกษาและแนะนำการเลือกใช้เหล็กให้เหมาะสมกับงานของคุณ นอกจากนี้ เรายังมีบริการจัดส่งครอบคลุมทั่วประเทศ และบริการหลังการขายที่พร้อมดูแลลูกค้าอย่างใกล้ชิด สนใจสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมหรือขอใบเสนอราคาเหล็กโครงสร้างรูปพรรณ ได้ที่ โทร. 02-285-2700 หรือ Line OA: @cotcometalworks