เหล็กมีกี่ประเภท รวมข้อมูลวัสดุศาสตร์ ประเภทของเหล็กที่ใช้ในงานสถาปัตยกรรม

ประเภทของเหล็กที่ใช้ในงานสถาปัตยกรรม

เหล็กมีกี่ประเภท...?

เหล็กที่ใช้ในงานสถาปัตยกรรม หรือ งานก่อสร้างมีกี่ประเภท...?

นี่คือคำถาม หรือ ข้อสงสัยที่ Wazzadu มักจะพบเจอจากผู้ใช้งานอยู่บ่อยครั้ง

โดยทั่วไปแล้วเหล็กที่ใช้ในงานสถาปัตยกรรม หรือ งานก่อสร้าง แบ่งออกหลักๆได้ 2 ประเภทใหญ่ๆคือ เหล็กเสริม (Reinforcing Steel) และ เหล็กรูปพรรณ (Structural Steel) ซึ่งเหล็กแต่ละประเภทจะแบ่งแยกย่อยออกไปได้อีกหลายชนิด และแต่ละชนิดจะมีคุณลักษณะ และวิธีการนำไปใช้งานอย่างไรบ้างนั้น วันนี้ wazzadu.com ย่อยมาให้แล้ว ตามมาชมกันเลยครับ

 

เหล็กเสริม (Reinforcing Steel) คือ เหล็กที่ใช้สำหรับเสริมในเนื้อคอนกรีตเพื่อให้เกิดความคงทนแข็งแรง สามารถทนต่อแรงอัด และแรงดึงได้ดี ซึ่งสามารถแบ่งแยกย่อยออกเป็นชนิดต่างๆได้ ดังนี้

เหล็กเส้นกลม (Round Bar) 

- เหล็กเส้นกลม (Round Bar) 

คือ เหล็กเส้นที่มีพื้นที่ภาคตัดขวางเป็นรูปกลม มีผิวเรียบเกลี้ยง มีเส้นผ่านศุนย์กลางตั้งแต่ 6 - 28 มิลลิเมตร และขนาดความยาว 10 หรือ 12 เมตร เหมาะสำหรับงานขนาดเล็ก และขนาดกลาง 

เหล็กข้ออ้อย (Deformed Bar) 

- เหล็กข้ออ้อย (Deformed Bar) 

คือ เหล็กชนิดนี้เรามักจะคุ้นเคยกันดีในงานก่อสร้าง เป็นเหล็กเส้นที่มีพื้นที่ภาคตัดขวางเป็นรูปกลม โดยมีบั้ง และมีครีบที่พื้นผิวเพื่อเสริมกำลังยึดระหว่างเหล็กเส้นกับเนื้อคอนกรีต มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 10 - 33 มิลลิเมตร มีความยาวโดยทั่วไป 10 และ 12 เมตร เหล็กเส้นข้ออ้อยถือเป็นเหล็กที่มีแรงยึดเกาะที่ผิวสูง เหมาะสำหรับงานคอนกรีตเสริมเหล็กที่ต้องการความแข็งแรงสูง โดยไม่จำเป็นต้องออกแบบให้โครงสร้างใหญ่โต 

เหล็กรีดซ้ำ (Re-rolled Round Bar)

- เหล็กรีดซ้ำ (Re-rolled Round Bar)

คือ เหล็กเส้นกลมอีกชนิดหนึ่ง ที่ทำจากเศษเหล็กที่ได้จากเข็มพืด ,เหล็กแผ่นต่อเรือ ,เหล็กโครงสร้างรูปพรรณ หรือเหล็กที่ถูกคัดออกระหว่างการทำผลิตภัณฑ์ต่างๆ แล้วนำมารีดเป็นเส้นกลมด้วยกรรมวิธีรีดร้อน มีขนาด 6, 8, 9, 10, 12 และ 15 มิลลิเมตร มีความยาว 10 หรือ 12 เมตร ในงานออกแบบจะใช้สัญลักษณ์ SRR 24 ชื่อขนาดใช้สัญลักษณ์ R แล้วตามด้วยขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเหล็กเส้นนั้นๆ มักนิยมนำมาใช้กับงานก่อสร้างขนาดเล็ก และขนาดกลาง

ลวดเหล็กกล้าตีเกลียว (Steel Wire Strands)

- ลวดเหล็กกล้าตีเกลียว (Steel Wire Strands)

คือ ลวดที่ได้มาจากการนำลวดเหล็กคาร์บอนสูงตั้งแต่ 2 เส้นขึ้นไปตีเกลียวเข้าด้วยกัน โดยเว้นให้มีระยะช่วงเกลียวที่สม่ำเสมอ และผ่านขบวนการคลายความเค้นก่อนม้วนเป็นขด โดยมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5.5 - 8 มิลลิเมตร เหล็กลวดนี้ใช้สำหรับทำตะปู ลวดอาบสังกะสี ตาข่าย ฯลฯ

ลวดเหล็กกล้าแรงดึงสูงสำหรับคอนกรีตอัดแรง (Prestress Concrete High Tensile Wire)

- ลวดเหล็กกล้าแรงดึงสูงสำหรับคอนกรีตอัดแรง (Prestress Concrete High Tensile Wire)

คือ วัสดุที่ใช้สำหรับเสริมคอนกรีตอัดแรงที่ต้องการความทนทานต่อการรับน้ำหนักที่มากเป็นพิเศษ ซึ่งปกติจะใช้ลวดเหล็กกล้าแรงดึงสูง การเลือกขนาดความหนาจะขึ้นอยู่กับความเหมาะสมของรูปแบบชิ้นส่วนโครงสร้างนั้นๆ จากนั้นจะทำการดึงเพื่อให้ได้กำลังอัดตามที่กำหนด แล้วฝังลง หรือ สอดไว้ในเนื้อของคอนกรีต ในลักษณะที่ทำให้ลวดเหล็กกล้าแรงดึงสูง และคอนกรีตร่วมกันต้านทานต่อแรงกระทำต่างๆที่เกิดขึ้นกับคอนกรีตได้

โดยปกติแล้วคอนกรีตมีคุณสมบัติในการรับแรงอัดได้สูง แต่จะเปราะบางและอ่อนแอต่อการรับแรงดึง ดังนั้นในการนำเอาลวดเหล็กกล้าแรงดึงสูง ซึ่งมีคุณสมบัติในการรับแรงดึงได้สูง มาใช้ร่วมกันกับคอนกรีต ซึ่งวัสดุทั้งสองชนิดมีค่าสัมประสิทธิ์ในการยึดหดตัวเท่าๆกัน จึงเหมาะต่อการนำเอามาออกแบบเพื่อให้ได้โครงสร้างที่แข็งแรงมากขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยลดขนาดของเสา หรือ คานลงได้ โดยไม่ทำให้ความแข็งแรงลดลงแต่อย่างใด 

ลวดเหล็กกล้าแรงดึงสูงที่ใช้สำหรับเสริมคอนกรีตอัดแรงมักนิยมใช้ในงานโครงสร้างขนาดใหญ่ ,พื้นช่วงพาดยาว ,การผลิตเสาเข็ม ,เสาไฟฟ้า ,คานพื้นสำเร็จรูปขนาดใหญ่  หรือ โครงสร้าง และชิ้นส่วนคอนกรีตอัดแรงแบบต่างๆที่ต้องหล่อขึ้นแบบพิเศษตามลักษณะการออกแบบ เช่น ชิ้นส่วนสะพาน หรือ ทางวิ่งรถไฟฟ้า ฯลฯ

 

 

เหล็กรูปพรรณ (Structural Steel) คือ

คือ เหล็กที่ผลิตออกมาเพื่อให้มีหน้าตัด และรูปทรงลักษณะต่างๆ ให้ตอบโจทย์กับการนำไปใช้ในงานโครงสร้าง โดยแบ่งการรูปแบบผลิตออกเป็น 2 แบบได้แก่ เหล็กรูปพรรณรีดร้อน และเหล็กรูปพรรณรีดเย็น 

 

เหล็กรูปพรรณรีดร้อน (Hot Rolled Structural Steel)

คือ การผลิตเหล็ก ที่เริ่มจากการหลอมเศษเหล็กด้วยเตาไฟฟ้าที่อุณหภูมิ 1,600 °C เพื่อผลิตน้ำเหล็กให้ได้ตามส่วนผสมทางเคมีที่ต้องการ จากนั้นน้ำเหล็กจะถูกทำให้แข็งตัวโดยผ่านขบวนการหล่อแบบต่อเนื่องเพื่อหล่อให้เป็นเหล็กแผ่นหนา และจะถูกตัดด้วยเครื่องตัดเพื่อให้ได้ขนาดที่เหมาะสมก่อนที่จะนำเข้าเตาอบ เพื่อให้ความร้อนสำหรับกระบวนการรีดเหล็ก

เมื่อผ่านกระบวนการอบเพื่อให้ความร้อน เหล็กจะถูกรีดในขั้นตอนแรกด้วยอุณหภูมิสูงไม่น้อยกว่า 1,200 °C เพื่อให้มีหน้าตัด และรูปทรงตามที่ต้องการ ซึ่งในการรีดเหล็กในขณะที่มีอุณหภูมิสูงเช่นนี้ เป็นกรรมวิธีที่ให้ความร้อนแก่เหล็ก และทำให้เหล็กเย็นตัวลงเป็นลำดับเพื่อลดความเครียดในเนื้อเหล็ก และทำให้ผลึกเหล็กมีความละเอียดมากขึ้น ซึ่งส่งผลทำให้เหล็กมีกำลัง และความเหนียวสูงขึ้น เพื่อตอบโจทย์การนำไปออกแบบใช้งานได้หลากหลาย

ในระหว่างกระบวนการรีดเหล็ก จะมีการขจัดสนิมด้วยการพ่นน้ำแรงดันสูงไปที่พื้นผิวเหล็ก เมื่อขจัดสนิมแล้วเสร็จ เหล็กจะผ่านการรีดในขั้นตอนสุดท้ายด้วยอุณหภูมิที่ลดต่ำลงเหลือเพียง 870 °C เท่านั้น จากนั้นเหล็กจะถูกทำให้เย็นลงอีกครั้งโดยการผ่านน้ำหล่อเย็น จากนั้นนำเหล็กที่ผ่านกระบวนการรีด แล้วได้รูปทรงตามมาตรฐานที่ต้องการแล้ว นำมาตัดด้วยเครื่องตัดตรง เพื่อให้ได้ความยาวตามที่ต้องการ ปัจจุบันส่วนใหญ่จะใช้ความยาวมาตรฐานอยู่ที่ 6 เมตร เพื่อง่ายต่อการเก็บรักษาและการขนย้าย

ผลิตภัณฑ์เหล็กประเภทนี้จะสามารถต้านทานการตัดโค้ง (Bending) และการบิด (Twisting) ได้ดี จึงใช้เป็นเสา (Columns), คาน (Beams) และตงพื้น (Bridge girders) ในงานก่อสร้าง และงานสถาปัตยกรรม 

 

ผลิตภัณฑ์เหล็กรูปพรรณรีดร้อนที่นิยมใช้ในงานก่อสร้าง และงานสถาปัตยกรรมประกอบด้วย

เหล็กไอบีม (I-Beam)

- เหล็กไอบีม (I-Beam)

นิยมใช้ในงานที่เฉพาะเจาะจง เช่น เสาส่งไฟฟ้า หรือ รางเลื่อนของเครนในโรงงานอุตสาหกรรม

เหล็กเอชบีม หรือ ไวด์แฟรงค์  (H-Beam or Wide-Flange) 

- เหล็กเอชบีม หรือ ไวด์แฟรงค์  (H-Beam or Wide-Flange) 

เหมาะสำหรับงานโครงสร้างอาคาร  เช่น เสา คาน  หรือ ชิ้นส่วนโครงสร้างหลังคา และ Facade ขนาดใหญ่  รวมถึงโครงสร้างแบบพิเศษ เป็นต้น

เหล็กฉาก (Square Angle) 

- เหล็กฉาก (Square Angle) 

เหมาะสำหรับงานโครงสร้างหลังคา และงานตกแต่งบางส่วน

เหล็กสี่เหลี่ยมตัน (Rectangular Round Bars)

- เหล็กสี่เหลี่ยมตัน (Rectangular Round Bars)

เหมาะสำหรับงานตกแต่ง เช่น เฟอร์นิเจอร์ ,เหล็กดัดประตู-หน้าต่าง ,รั้ว ,ระเบียงกันตก เป็นต้น

เหล็กรางน้ำ (Channel)

- เหล็กรางน้ำ (Channel)

นิยมใช้กับงานโครงสร้างรับน้ำหนักบางส่วน เช่น โครงสร้างบันได ,โครงหลังคา หรือ คานขอบด้านนอก เป็นต้น

เหล็กรูปพรรณรีดเย็น (Cold Formed Structural Steel)

คือ การขึ้นรูปจากเหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดม้วน หรือ เหล็กแผ่นชุบสังกะสีที่มีอุณหภูมิปกติเป็นวัตถุดิบในการผลิต เหล็กแผ่นจะถูกทำให้เคลื่อนตัวผ่านเครื่องกำจัดสนิมเหล็ก เพื่อให้สนิมที่ผิวแตกและง่ายต่อการกัดกรด  เหล็กแผ่นที่ผ่านการกัดกรดขจัดสนิมแล้วจะมีสีขาวเทา ซึ่งจะผ่านเครื่องตัดขอบเพื่อให้ขอบเรียบและลดการฉีกขาดจากขอบของเหล็ก เมื่อทำการรีดลดขนาดปริมาณมาก เหล็กที่ผ่านการกัดขอบแล้วจะถูกนำไปรีดเย็นต่อเพื่อลดขนาดความหนาลง โดยการรีดเย็นจะทำที่อุณหภูมิห้อง (แตกต่างจากเหล็กแผ่นรีดร้อนซึ่งโดยทั่วไปรีดที่อุณหภูมิสูงกว่า 870 °C)

และอาจมีการอบด้วยความร้อนอีกครั้ง  เพื่อให้เนื้อเหล็กคลายความเครียดลง เหล็กที่ผ่านการอบแล้วจะผ่านการรีดเย็นอีกเล็กน้อยโดยความหนาแทบไม่เปลี่ยนแปลง เพื่อปรับความเรียบ คุณภาพผิว และขจัดการยืดตัว ณ. จุดคลาก ซึ่งจะช่วยให้เหล็กแผ่นแปรรูปได้อย่างสม่ำเสมอยิ่งขึ้น

จากนั้นจะเป็นการแปรรูปโดยการพับแผ่นเหล็กให้มีหน้าตัดและรูปทรงตามที่ต้องการ ซึ่งการนำเหล็กแผ่นมาพับหรือม้วนนั้น จะต้องมีการเชื่อมเหล็กเข้าด้วยกัน และต้องมีการตรวจสอบรอยเชื่อมดังกล่าว จัดเป็นกรรมวิธีที่ทำให้เกิด strain-hardening ในเหล็ก และทำให้เหล็กมีกำลัง และความแข็งของผิวต่อการกดสูงขึ้นมากกว่าเหล็กรูปพรรณรีดร้อน แต่จะมีผลทำให้ความเหนียวของเหล็กลดลง

 

ผลิตภัณฑ์เหล็กรูปพรรณรีดเย็นที่นิยมใช้ในงานก่อสร้าง และงานสถาปัตยกรรมประกอบด้วย

เหล็กท่อกลมดำ (Carbon Steel Tubes)

- เหล็กท่อกลมดำ (Carbon Steel Tubes)

มีรูปทรงหน้าตัดเป็นวงกลม นิยมใช้ในงานโครงสร้างอาคารบางส่วน เช่น เสาค้ำขนาดใหญ่ และส่วนประกอบโครงสร้างหลังคาขนาดใหญ่ รวมไปถึงงานระบบอาคาร เช่น ท่อร้อยสายไฟ ท่อน้ำ ท่องานระบบดับเพลิง ท่อระบบน้ำหล่อเย็น เป็นต้น

เหล็กตัวซี (Light Lip Channel)

- เหล็กตัวซี (Light Lip Channel)

เหมาะสำหรับงานโครงสร้างขนาดเล็กไปจนถึงขนาดกลาง เช่น โครง Facade หรือ โครงสร้างป้ายโฆษณา ,ตงพื้น ,โครงสร้างบันได และงานโครงสร้างหลังคา เป็นต้น

ท่อเหล็กอาบสังกะสี (Galvanized Steel Pipes) 

- ท่อเหล็กอาบสังกะสี (Galvanized Steel Pipes) 

มีลักษณะคล้ายกับท่อกลมดำ แต่มีคุณสมบัติคงทนต่อการกัดกร่อนของสนิม นิยมใช้กับงานระบบอาคาร เช่น ท่อระบบน้ำ หรือ ท่อสุขาภิบาล เป็นต้น

เหล็กกล่องเหลี่ยม และเหล็กกล่องแบน (Carbon Steel Rectangular Pipes)

- เหล็กกล่องเหลี่ยม และเหล็กกล่องแบน (Carbon Steel Rectangular Pipes)

เหล็กกล่องเหลี่ยม จะมีรูปทรงหน้าตัดเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส เหมาะสำหรับงานโครงสร้างขนาดเล็กไปจนถึงขนาดกลาง เช่น โครงหลังคา เสา คาน และงานตกแต่งที่ไม่จำเป็นต้องรับน้ำหนักมาก

เหล็กกล่องแบน จะมีรูปทรงหน้าตัดเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้า เหมาะสำหรับงานโครงสร้างขนาดเล็กไปจนถึงขนาดกลาง เหมาะกับงานตกแต่งที่ไม่ต้องรับน้ำหนักมาก รวมไปถึงใช้ทำเฟอร์นิเจอร์บางประเภท

เหล็กฉากพับ (Cold Formed Channel)

- เหล็กฉากพับ (Cold Formed Channel)

มีรูปทรงคล้ายกับเหล็กตัวซี และเหล็กฉาก นิยมนำไปใช้ในงานโครงสร้างบางส่วน เช่น โครงสร้างหลังคา หรือ ใช้ในการตกแต่งบางส่วน เป็นต้น

ข้อมูลวัสดุศาสตร์อื่นๆที่น่าสนใจ

อ้างอิงโดย :

https://www.wazzadu.com/page/cotco

www.hbeamconnect.com

http://www.thanasarn.co.th/

http://ebuildthailand.blogspot.com/

แพลตฟอร์ม และเครื่องมือสำหรับการออกแบบตกแต่งบ้าน และงานสถาปัตยกรรม
โดยเป็นศูนย์กลางเชื่อมโยงกลุ่มผู้ใช้งานต่างๆ ตั้งแต่ สถาปนิก แบรนด์สินค้า ผู้จัดจำหน่าย และผู้ให้บริการต่างๆที่เกี่ยวข้อง ...

บทความอื่นๆ จากผู้เขียน

โพสต์เมื่อ

โพสต์เมื่อ

การออกแบบ และเลือกใช้วัสดุ
รวม 20 ไอเดียตกแต่งทางเดินสวนแบบ Tropical style
...
Wazzadu.com ใช้คุกกี้เพื่อพัฒนาประสบการณ์การใช้งานของคุณ อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่ ยอมรับ