โครงสร้างเหล็ก ต้องใช้เหล็กรูปร่างแบบไหน

เดี๋ยวนี้เราคงจะเคยได้พบเห็นโครงสร้างเหล็กกันได้ไม่ยาก เนื่องจากเหล็กเป็นวัสดุโครงสร้างที่ดี มีกำลังความแข็งแรงเมื่อเทียบกับน้ำหนักสูงกว่าคอนกรีตมากๆ การใช้ระบบโครงสร้างเหล็กจึงทำให้โครงสร้างมีน้ำหนักเบา ทำงานได้เร็วกว่าระบบ คลส. มาก โครงสร้างเหล็กรูปพรรณที่ใช้กันมากที่สุดก็คือโครงสร้างหลังคาซึ่งเป็นเหล็กพับตัวซี หรือเหล็กกล่อง แต่จริงๆแล้วรูปร่างของเหล็กโครงสร้างมีหลายแบบมากมายสำหรับงานแต่ละประเภท สำหรับงานอาคารชนิดหน้าตัดที่เราได้เห็นบ่อยๆมีดังนี้

เหล็กพับตัวซี (C light lip channel) คงพอนึกออกนะครับ เราจะเป็นเหล็กชนิดนี้ได้ทั่วไปในการใช้งานเป็นแปหลังคารับแผ่นกระเบื้อง มีขนาดที่ใช้กันมากคือ 3, 4, และ 5 นิ้ว ข้อดีคือเป็นเหล็กบางพับ รีดเย็น(ใช้เหล็กแผ่นมาพับโดยไม่ใช้ความร้อน) ทำให้น้ำหนักเบา ราคาไม่แพง ( เมื่อเทียบกับเหล็กรีดร้อนหนาๆ ) ใช้สำหรับรับน้ำหนักเบาๆ หรือ เป็นองค์ประกอบย่อยของโครงสร้าง ตัวอย่างเช่น C 100 x 50 x 20 x 2.3 แปลว่า เหล็กตัวซีพับลึก 100 มม. (ชาวบ้านเรียกแปสี่นิ้ว) กว้าง 50 มม. และมีปากกว้าง 20 มม. หนา 2.3 มม
การใช้งาน เหล็กตัวซีมักใช้เป็นแปหลังคา หรืออาจใช้เป็นจันทันได้ด้วยสำหรับหลังคาที่ระยะห่างเสาไม่มาก ใช้เป็นตงรับพื้นไม้กระดาน เป็นต้น และเนื่องจากเนื้อเหล็กบาง รอยเชื่อมจึงเป็นจุดอ่อนที่ไม่สามารถทำรอยเชื่อมของเหล็กให้มีความแข็งแรงพอที่จะเป็นโครงสร้างหลักได้ เหล็กชนิดนี้จึงไม่เหมาะที่จะทำเป็นคานรับพื้นคอนกรีตได้ อาจจะใช้เป็นโครงสร้างรับน้ำหนักเบาๆ และมีระยะห่างจุดรองรับไม่มากเท่านั้น

เหล็กกล่อง (Rectangular) เป็นเหล็กบางพับเหมือนเหล็กตัวซี แต่หน้าตัดจะเป็นกล่องปิด มีขนาดกว้างลึกต่างตั้งแต่หนึ่งนิ้วไปจนถึงห้าหกนิ้วคล้ายขนาดของเหล็กตัวซี มักใช้ทำโครงสร้างหลังคาเช่นเดียวกับเหล็กตัวซี เหล็กกล่องที่มีขนาดเท่ากับเหล็กตัวซีจะแข็งแรงกว่าเหล็กตัวซีเนื่องจากมีเนื้อเหล็กมากกว่าและรูปร่างหน้าตัดที่ยึดกันดีกว่า

เหล็กไวด์แฟรงค์ (Wide Flange, WF) หรือที่ชาวบ้านเรียกว่าตัวไอหรือตัวเฮช (ความจริงแล้วมาตราฐานหน้าตัดเหล็กมีแบบตัวไอ และ ตัวเฮช คนละชุดกับ WF ) เหล็ก WF นี้มีความหนามากกว่าเหล็กพับรีดเย็น เป็นเหล็กรูปพรรณรีดร้อน(ขึ้นรูปด้วยความร้อน) เหมาะสำหรับทำโครงสร้างหลัก รับน้ำหนักได้มาก ขึ้นอยู่กับขนาดหน้าตัด WF มีความหนาของเนื้อเหล็กมากพอที่จะเชื่อมกันได้อย่างความแข็งแรง จึงสามารถใช้ทำโครงสร้างหลัก เช่น เสา คาน ของอาคารโครงสร้างเหล็ก จันทัน อกไก่ และ อะเสหลังคา เป็นต้น

ความจริงแล้วมีหน้าตัดเหล็กมากมายหลายชนิดครับ แต่เอาเท่าที่ใช้กันในงานก่อสร้างบ่อยๆ แค่นี้ก่อนนะครับ

ู