เหล็กรูปพรรณหรือเหล็กโครงสร้างรูปพรรณคืออะไร?

ในยุคปัจจุบันการก่อสร้างและสถาปัตยกรรมได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว ไม่ว่าจะเป็นอาคารสูง สะพาน หรือโครงสร้างที่มีความซับซ้อน ทั้งหมดนี้ล้วนต้องการวัสดุก่อสร้างที่มีคุณสมบัติที่เหมาะสมและทนทาน เหล็กรูปพรรณหรือเหล็กโครงสร้างรูปพรรณเป็นหนึ่งในวัสดุที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่นในด้านความแข็งแรง ความยืดหยุ่น และความสามารถในการรองรับน้ำหนักได้ดี บทความนี้จะพาคุณไปทำความรู้จักกับเหล็กรูปพรรณ ประเภทต่างๆ ของเหล็กรูปพรรณ รวมถึงข้อดีที่ทำให้มันกลายเป็นวัสดุที่สำคัญในวงการก่อสร้างและวิศวกรรมสถาปัตยกรรม

การใช้เหล็กรูปพรรณในการก่อสร้างไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความมั่นคงและความทนทานของโครงสร้าง แต่ยังช่วยให้การก่อสร้างเป็นไปได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ยังมีความยืดหยุ่นในการออกแบบ สามารถสร้างสรรค์สถาปัตยกรรมที่สวยงามและซับซ้อนได้ตามจินตนาการของนักออกแบบและสถาปนิก

บทความนี้จะอธิบายถึงประเภทต่างๆ ของเหล็กรูปพรรณ และข้อดีที่ทำให้มันเป็นที่นิยมใช้ในงานก่อสร้างต่างๆ หวังว่าคุณจะได้รับความรู้และข้อมูลที่เป็นประโยชน์ในการนำไปใช้ในงานก่อสร้างหรือโครงการในอนาคต

หัวข้อ

เหล็กรูปพรรณหรือเหล็กโครงสร้างรูปพรรณคืออะไร?

เหล็กรูปพรรณ หรือที่รู้จักกันในชื่อ เหล็กโครงสร้างรูปพรรณ (Structural Steel) เป็นวัสดุที่ใช้ในงานก่อสร้างและงานวิศวกรรมสถาปัตยกรรมอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะในการสร้างโครงสร้างของอาคาร สะพาน และโครงสร้างที่ต้องการความแข็งแรงและความทนทานสูง เหล็กรูปพรรณมีคุณสมบัติที่สำคัญหลายประการที่ทำให้มันเป็นที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง

ประเภทของเหล็กรูปพรรณ

เหล็กรูปพรรณสามารถแบ่งออกได้เป็นหลายประเภทตามรูปทรงและลักษณะการใช้งาน โดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้

เหล็กเอชบีม (H-Beam): เหล็กที่มีรูปทรงตัว H มีความแข็งแรงสูง นิยมใช้ในการทำโครงสร้างของอาคารสูงและสะพาน
เหล็กไอ (I-Beam): เหล็กที่มีรูปทรงตัว I ใช้ในงานโครงสร้างที่ต้องการรับน้ำหนักมาก
เหล็กรูปพรรณซี (C-Channel): เหล็กที่มีรูปทรงตัว C ใช้ในงานก่อสร้างที่ต้องการความแข็งแรงปานกลาง เช่น โครงสร้างหลังคา
เหล็กแป๊บเหลี่ยม (Square Tube) และแป๊บกลม (Round Tube): เหล็กที่มีรูปทรงเป็นท่อสี่เหลี่ยมหรือกลม ใช้ในงานที่ต้องการความคงทนและสวยงาม เช่น ราวบันไดและเฟอร์นิเจอร์

ประเภทเหล็กรูปพรรณที่นิยมใช้

1. เหล็กไอบีม เอชบีม วายแฟรงค์ (I-Beam/H-Beam/Wide-Flange)

เหล็กรูปพรรณชนิดรีดร้อน (Hot Rolled) ผลิตจากเหล็กกล้า มีความแข็งแรง ทนทาน และง่ายต่อการใช้งาน เป็นเหล็กที่มีขนาดและความหนาค่อนข้างมาก สามารถรองรับน้ำหนักได้ดี จึงนิยมใช้กับงานโครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น เสาและคานในอาคารหรือโรงงานต่างๆ ซึ่งในปัจจุบันนิยมใช้เหล็กเหล่านี้ทำเสาอาคารแบบไม่ต้องหล่อเสาปูน มีความยาวมาตรฐานคือ 6 เมตร, 9 เมตร, และ 12 เมตร

2. เหล็กตัวซี (Light – Lip Channel)

เหล็กรูปพรรณชนิดรีดร้อน (Hot Rolled) เหมาะกับงานก่อสร้างขนาดกลางและขนาดเล็ก เช่น ที่พักอาศัย และอาคารพาณิชย์ เหล็กตัวซีนี้เป็นเหล็กที่ใช้ทำโครงหลังคา และยังสามารถนำมาประยุกต์ใช้กับงานโครงสร้างเหล็กทั่วไปได้ นิยมใช้ทำแปหลังคาและเสาค้ำยันที่รับน้ำหนักไม่มากนัก มีความยาวมาตรฐาน 6 เมตร

3. เหล็กสีน (Flat Bar)

เหล็กรูปพรรณชนิดรีดร้อน (Hot Rolled) ลักษณะเส้นตรง ยาว 6 เมตร ใช้เป็นส่วนประกอบในงานโครงสร้างเหล็กทั่วไปที่ต้องการกำลังรับน้ำหนักสูง นิยมนำไปเชื่อมประกอบเป็นฝาตะแกรง ฝาท่อ และรางระบายน้ำ

5. เหล็กฉาก (Angle Bar)

เหล็กรูปพรรณชนิดรีดร้อน (Hot Rolled) มีรูปทรงตัวแอล ลักษณะเส้นตรง ยาว 6 เมตร สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในงานเหล็กทั่วไปได้หลากหลาย รวมทั้งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในโครงสร้างงานเหล็ก เช่น โรงงานอุตสาหกรรม และโครงหลังคาโรงงาน

6. เหล็กท่อกลม (Round Pipe)

เหล็กรูปพรรณชนิดรีดร้อน (Hot Rolled) หรือที่เรียกกันว่าเหล็กท่อดำหรือแป๊บดำ ผลิตจากเหล็กกล้าแผ่นคุณภาพสูง มีความยาว 6 เมตร นิยมนำไปใช้เป็นท่อน้ำสำหรับอาคารสูง งานขึ้นรูปโครงสร้างต่างๆ เพราะรูปท่อเหล็กกลมทนต่อแรงลมและแรงเสียดทานได้ดี รวมถึงนำไปประยุกต์ใช้ในงานทั่วไป เช่น ร้อยท่อสายไฟ รั้ว ประตู หรืองานตกแต่งทั่วไป

7. ท่อเหลี่ยม (Rectangular Pipe)

เหล็กรูปพรรณชนิดรีดร้อน (Hot Rolled) หรือที่เรียกว่าแป๊บเหลี่ยม มีลักษณะเป็นท่อเหล็กหน้าตัดสี่เหลี่ยมจัตุรัส สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในงานทั่วไป ทดแทนการใช้ไม้ คอนกรีต และเหล็กรูปพรรณชนิดอื่นๆ ด้วยคุณสมบัติที่แข็งแรง ทนทาน น้ำหนักเบา และทำให้งานก่อสร้างเสร็จได้รวดเร็วกว่างานคอนกรีต

8. เหล็กแผ่นดำ แผ่นลาย (Steel Plate)

เหล็กรูปพรรณชนิดรีดร้อน (Hot Rolled) ทำจากเหล็กแผ่นม้วนคุณภาพสูง มีลักษณะเป็นแผ่นสี่เหลี่ยมผืนผ้า ผิวเรียบ สีดำ มีหลายขนาดและความหนา เลือกใช้ได้ตามความต้องการ สามารถใช้ในงานพื้น งานโครงสร้างทั่วไป การปูพื้น การเชื่อมต่อโครงสร้างยานยนต์ งานต่อเรือ และสะพานเหล็ก

9. เหล็กตัดขนาดพิเศษ

บริษัทต่างๆ รับตัดเหล็กตามขนาดที่ลูกค้าต้องการ โดยปกติจะใช้เวลาในการตัด 2-3 วันทำการ ขึ้นอยู่กับปริมาณที่สั่ง

10. ท่อประปา (Galvanize Pipe)

ท่อประปาเหล็กอาบสังกะสี ทำมาจากเหล็กกล้า มีความยาว 6 เมตร ปลายท่อมีเกลียว มีหลายความหนา ซึ่งสีที่คาดบนท่อจะบ่งบอกถึงความหนา โดยคาดเขียวมีความหนาสุด รองลงมาคือคาดแดง คาดน้ำเงิน และคาดเหลือง ซึ่งบางที่สุด ใช้ในงานที่แตกต่างกัน ข้อดีของท่อประปาเหล็กอาบสังกะสีคือมีความแข็งแรง รับน้ำหนักได้ดี ทนทานต่อแรงกระแทก ไม่หักงอ แต่ราคาค่อนข้างแพงและอาจเกิดสนิมได้หากใช้เป็นเวลานาน

11. เพลาขาว (Mild Round Bar)

เหล็กเพลาขาวเกิดจากการนำเหล็กเส้นกลมหรือเหล็กเพลาดำไปดึงเย็น ทำให้สีของเหล็กเปลี่ยนจากสีเทาดำเป็นสีเทาเงิน มีคุณสมบัติแข็งกว่าเหล็กเพลาดำ แต่ยืดหยุ่นน้อยกว่า

12. เหล็กรางรถไฟ (Rail Beam)

เหล็กรางรถไฟ หรือเหล็กรางเดินเครน มีความทนทานต่อการรับน้ำหนักและแรงเสียดทานสูง ใช้ในงานทำรางเดินเครนหรือรอก ทำแท่นเครื่อง และมีหลายขนาดให้เลือกใช้

13. เหล็กรางน้ำ (C-Channel)

เหล็กรูปพรรณชนิดรีดร้อน (Hot Rolled) มีลักษณะเส้นตรง ยาว 6 เมตร มักใช้ทำแป คาน และเสา

คุณสมบัติของเหล็กรูปพรรณ

ความแข็งแรงสูง : เหล็กรูปพรรณมีความแข็งแรงและทนทานสูง สามารถรับน้ำหนักได้มาก ทำให้เหมาะสมกับการใช้ในโครงสร้างที่ต้องการความมั่นคง
ความยืดหยุ่น : เหล็กรูปพรรณสามารถถูกดัดแปลงให้มีรูปทรงต่าง ๆ ตามความต้องการของงานออกแบบได้
ความทนทานต่อการกัดกร่อน : แม้ว่าเหล็กจะมีปัญหาเรื่องการเกิดสนิม แต่เหล็กรูปพรรณที่ผ่านกระบวนการเคลือบผิวหรือใช้เหล็กกล้าชนิดพิเศษจะมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี
การเชื่อมต่อและติดตั้งง่าย : เหล็กรูปพรรณสามารถเชื่อมต่อและติดตั้งได้ง่ายด้วยวิธีการต่าง ๆ เช่น การเชื่อม การยึดด้วยสกรู หรือการใช้โบลต์

การใช้งานเหล็กรูปพรรณในอุตสาหกรรมก่อสร้าง

เหล็กรูปพรรณเป็นส่วนประกอบสำคัญในโครงสร้างของอาคารและสิ่งก่อสร้างต่างๆ ดังนี้

โครงสร้างอาคารสูง : ใช้เหล็ก H-Beam และ I-Beam ในการทำโครงสร้างหลักของอาคารสูง เนื่องจากสามารถรับน้ำหนักและแรงกระแทกได้ดี
สะพานและโครงสร้างสะพาน : ใช้เหล็กรูปพรรณในการสร้างโครงสร้างสะพานให้มีความแข็งแรงและทนทาน
โครงสร้างหลังคา : ใช้เหล็กรูปพรรณ C-Channel และ Square Tube ในการทำโครงสร้างหลังคาที่มีความแข็งแรงและน้ำหนักเบา
งานเฟอร์นิเจอร์และงานตกแต่ง : ใช้เหล็กรูปพรรณในงานเฟอร์นิเจอร์และงานตกแต่งเพื่อให้มีความสวยงามและความทนทาน

ข้อดีของเหล็กรูปพรรณ

มีกำลังต่อน้ำหนักสูง : เหมาะสำหรับการก่อสร้างอาคารที่มีระยะช่วงยาวและอาคารสูง เนื่องจากสามารถรองรับน้ำหนักได้ดี
สมบัติทางกลสม่ำเสมอ : สามารถออกแบบงานสถาปัตยกรรมได้หลากหลาย เช่น ดัดโค้ง ทำโครงสร้างโปร่ง หรือสร้างส่วนยื่นได้มาก
ความยืดหยุ่นสูง : ลดการเสียรูปอย่างถาวร ทำให้โครงสร้างมีความมั่นคงและทนทาน
อายุการใช้งานยาวนาน : หากดูแลและบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม เหล็กรูปพรรณสามารถใช้งานได้ยาวนาน
ก่อสร้างง่ายและรวดเร็ว : กระบวนการก่อสร้างด้วยเหล็กรูปพรรณเร็วและง่ายกว่างานคอนกรีตมาก
เหมาะกับพื้นที่จำกัด : สามารถก่อสร้างในพื้นที่จำกัดได้สะดวก ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะทางฝุ่น
ทนต่อแรงสั่นสะเทือนและแผ่นดินไหว : โครงสร้างเหล็กสามารถรับแรงสั่นสะเทือนและแผ่นดินไหวได้ดีกว่าโครงสร้างระบบอื่น
ดัดแปลง ต่อเติมง่าย : สามารถดัดแปลง ต่อเติม หรือรื้อย้ายไปสร้างใหม่ได้โดยไม่ต้องทุบทิ้ง
หมุนเวียนวัสดุได้ : เหล็กรูปพรรณสามารถนำมาหมุนเวียนใช้ใหม่ได้ 100% ลดปัญหาขยะและรักษาสิ่งแวดล้อม

ข้อดีเหล่านี้ทำให้เหล็กรูปพรรณเป็นวัสดุก่อสร้างที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในการสร้างอาคารและโครงสร้างต่างๆ

สรุป

เหล็กรูปพรรณหรือเหล็กโครงสร้างรูปพรรณเป็นวัสดุที่มีความสำคัญในอุตสาหกรรมก่อสร้าง ด้วยคุณสมบัติความแข็งแรง ความยืดหยุ่น และความทนทานต่อการกัดกร่อน ทำให้มันเป็นตัวเลือกหลักในการสร้างโครงสร้างที่มั่นคงและทนทาน ไม่ว่าจะเป็นอาคารสูง สะพาน หรือโครงสร้างหลังคา นอกจากนี้ ยังมีการนำไปใช้ในงานตกแต่งและเฟอร์นิเจอร์อีกด้วย การเลือกใช้เหล็กรูปพรรณที่เหมาะสมกับงานจะช่วยให้โครงสร้างมีอายุการใช้งานยาวนานและมีความปลอดภัยสูง