โครงสร้างเหล็กรูปพรรณที่ได้ถูกนำไปใช้ในงานวิศวกรรมโครงสร้าง

สวัสดีครับแฟนเพจที่รักทุกๆ ท่าน

กลับมาพบกันในทุกๆ วันอังคารแบบนี้อีกครั้งหนึ่งซึ่งผมก็จะมาพบกับเพื่อนๆ เพื่อที่จะพูดคุยกันถึงหัวข้อ “ความรู้ดีๆ เพื่อคุณผู้หญิง” นะครับ

 

เนื่องจากเมื่อหลายสัปดาห์ก่อนหน้านี้ผมเคยได้นำเอาเรื่องชนิดของโครงสร้างเหล็กรูปพรรณมาทำการอธิบายให้กับเพื่อนๆ ได้ทำความเข้าใจกันไปแล้วว่าจะประกอบไปด้วยประเภทของเหล็กกี่ประเภท ก็มีคำถามเข้ามาจากน้องท่านหนึ่งในทำนองที่ว่า ยังไม่ค่อยเข้าใจความแตกต่างระหว่าง “โครงสร้างเหล็กเสริมที่ใช้ในงานวิศวกรรมคอนกรีตเสริมเหล็ก” กับ “โครงสร้างเหล็กรูปพรรณที่ใช้ในงานวิศวกรรมโครงสร้างเหล็ก” ผมจึงคิดว่า จะมาทำการอธิบายประเภทของเหล็กเสริมทั้ง 2 ชนิดนี้ให้แก่เพื่อนๆ ทุกคนได้ทำความรู้จักไปพร้อมกัน โดยที่ในสัปดาห์ที่แล้วผมได้ทำการอธิบายถึงเรื่องโครงสร้างเหล็กเสริมที่ใช้ในงานวิศวกรรมคอนกรีตเสริมเหล็กจบไปแล้ว ดังนั้นในวันนี้ผมก็จะขออนุญาตมาพูดถึงเรื่อง เหล็กรูปพรรณที่ใช้ในงานวิศวกรรมโครงสร้างเหล็กกันบ้างนะครับ

สำหรับโครงสร้างเหล็กรูปพรรณหรือ STRUCTURAL STEEL นั้นจะเป็นเหล็กที่ได้จากการผลิตขึ้นจากส่วนผสมของแร่เหล็กกับคาร์บอนเสียเป็นส่วนใหญ่และก็อาจจะมีแร่ธาตุอื่นๆ บางชนิดผสมเจือปนอยู่บ้าง เช่น ฟอสฟอรัส กำมะถัน ซิลิกอน แมงกานีส ทองแดง นิกเกิล วานาเดียม โครเมียม โคลัมเบียม โมลิดินัม เป็นต้น ทั้งนี้ก็เพื่อเป็นการเพิ่มคุณสมบัติในการใช้งานด้านต่างๆ เช่น กำลังรับแรง การเชื่อมต่อกันสามารถทำได้ง่ายขึ้น ทนทานต่อการผุกร่อนจากปฏิกิริยาออกซิเดชันมากยิ่งขึ้น ให้ความเหนียวและยืดหยุ่นตัวได้มากยิ่งขึ้น เป็นต้น สำหรับคุณสมบัติทางด้านวิศวกรรมของโครงสร้างเหล็กรูปพรรณที่ถือได้ว่ามีความสำคัญก็จะได้แก่

  1. โมดูลัสยืดหยุ่น หรือ ELASTIC MODULUS
  2. กำลังดึงที่จุดคราก หรือ YIELD TENSILE STRENGTH
  3. กำลังรับแรงดึงประลัย หรือ ULTIMATE TENSILE STRENGTH
  4. ความเหนียวของเหล็กรูปพรรณ หรือ DUCTILITY

 

โดยที่ค่าการยืดหดตัวก่อนเกิดการชำรุดเสียหายนั้นก็จะขึ้นอยู่กับปริมาณของคาร์บอนและความหนาของเหล็ก กล่าวคือเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนสูงและความหนาน้อยๆ จะมีกำลังรับแรงดึงและความแข็งมากขึ้น แต่ค่าคุณสมบัติทางด้านการยืดหดตัวจะมีค่าที่ลดลงหรือเรียกได้ว่ามีความเปราะมากยิ่งขึ้นนั่นเอง โดยที่คุณสมบัติทั้ง 4 ข้างต้นนี้เราจะทราบได้โดยการนำเหล็กไปทำการดึงทดสอบตามวิธีการมาตรฐาน ASTM เมื่อนำผลจากการทดสอบมาทำการเขียนแผนภูมิแสดงความสัมพันธ์ระหว่างหน่วยแรงดึงต่อหน่วยการยืดหดตัวของเหล็กรูปพรรณจะได้ดังที่แสดงไว้ในรูปที่ 1 โดยจะสามารถอธิบายคุณสมบัติทางกลของเหล็กรูปพรรณได้ดังต่อไปนี้

(1) จะเห็นได้ว่าขณะที่หน่วยแรงดึงยังอยู่ในช่วงนี้ค่าหน่วยแรงดึงจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับหน่วยการยืดหดตัวของเหล็กเสริมตามกฎของฮุค หรือ HOOK’S LAW โดยเราจะเรียกช่วงนี้ว่า ช่วงอิลาสติก การยืดหดตัวของเหล็กเสริมในช่วงนี้จะค่อนข้างน้อยและจะสามารถหดตัวกลับลงมาตามแนวเดิมได้หากเลิกดึงเมื่อแรงดึงกระทำมากขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งเหล็กเสริมเริ่มครากซึ่งเป็นจุดสิ้นสุดของช่วงอิลาสติก เหล็กเสริมจะจะเริ่มถูกดึงยืดออกในขณะที่แรงดึงกระทำมีค่าค่อนข้างคงที่ เรียกจุดนี้ว่า กำลังรับแรงดึงที่จุดคราก หรือ YIELD TENSILE STRENGTH นะครับ

(2) ต่อมาเมื่อดึงเหล็กต่อเนื่องไปเรื่อยๆ หน่วยการยืดหดตัวของเหล็กเสริมจะมีค่าเพิ่มมากขึ้นมากๆ ในขณะที่หน่วยแรงดึงมีค่าค่อนข้างจะคงที่ เรียกช่วงนี้ว่า ช่วงพลาสติก การยืดหดตัวของเหล็กเสริมในช่วงนี้จะแสดงถึงความเหนียวของเหล็กเสริมซึ่งปกติจะมีค่าประมาณ 10 ถึง 12 เท่า ของหน่วยการยืดตัวที่จุดคราก แต่เมื่อเหล็กเสริมมีค่ากำลังดึงที่จุดครากที่สูงขึ้นการยืดตัวในช่วงนี้จะลดน้อยลงตามลำดับครับ

(3) ถัดจากช่วงนี้เหล็กเสริมจะมีพฤติกรรมใหม่ซึ่งสามารถรับแรงได้เพิ่มได้อีกและมีการยืดตัวเพิ่มขึ้นแต่จะสามารถสังเกตได้ว่าค่าหน่วยแรงดึงและหน่วยการยืดตัวในช่วงนี้จะไม่เป็นสัดส่วนต่อกันเหมือนในช่วงอิลาสติกแล้ว เรียกช่วงนี้ว่า ช่วงการแข็งตัวเพิ่ม หรือ STRAIN HARDENING เมื่อเหล็กเสริมรับแรงดึงไปจนกระทั่งถึงค่าสูงสุด เราจะเรียกจุดนี้ว่า กำลังรับแรงดึงประลัย ULTIMATE TENSILE STRENGTH ครับ

(4) ถัดมาจะสังเกตได้ว่าหน่วยแรงจะค่อยๆ ลดลงมาและหน้าตัดเหล็กเสริมจะเริ่มมีคอคอดเกิดขึ้นและเล็กลงตามลำดับ ซึ่งสามารถสังเกตได้ค่อนข้างชัดเจนจนกระทั่งถึงจุดที่เหล็กเสริมถูกดึงและขาดออกจากกัน เรียกจุดนี้ว่า กำลังรับแรงดึงที่จุดขาด หรือ RUPTURE STRENGTH นั่นเองครับ

 

โดยจะสามารถสังเกตได้ว่าในช่วงอิลาสติกนั้นค่าความชันหรือค่าอัตราส่วนระหว่างหน่วยแรงดึงต่อหน่วยการยืดตัวในช่วงนี้ก็คือ ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของเหล็กเสริมนั่นเอง โดยที่ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของเหล็กเสริมสำหรับเหล็กทุกๆ ชั้นคุณภาพนั้นจะมีค่าที่ค่อนข้างจะคงที่ ดังนั้นจึงทำการกำหนดให้ค่าโมดูลัสยืดหยุ่นของเหล็กเสริมเท่ากันทั้งหมดนั่นก็คือ 2.04×10^(6) กิโลกรัมแรงต่อตารางเซนติเมตร นะครับ

 

สำหรับในครั้งต่อไปผมจะขออนุญาตมาพูดและอธิบายให้เพื่อนๆ ทุกคนได้ทราบถึงเรื่อง วิธีในการที่มาตรฐาน ASTM นั้นใช้ในการจำแนกและแบ่งประเภทของโครงสร้างเหล็กรูปพรรณออกเป็นกี่ประเภทหลักๆ อย่างไรหากว่าเพื่อนๆ ท่านใดที่มีความสนใจในหัวข้อนี้เป็นพิเศษ ก็สามารถที่จะติดตามและรออ่านบทความนี้ของผมได้ในการโพสต์ครั้งหน้านะครับ

 

หวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านจากคำถามในวันนี้น่าที่จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ

#โพสต์ของวันอังคาร

#ความรู้ที่มีประโยชน์เพื่อคุณผู้หญิง

#ความรู้เรื่องโครงสร้างเหล็กรูปพรรณที่ได้ถูกนำไปใช้ในงานวิศวกรรมโครงสร้าง

#ตอนที่1

ADMIN JAMES DEAN


บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด ผู้นำกลุ่มธุรกิจเสาเข็มสปัน ไมโครไพล์ รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้การรับรองมาตรฐาน ISO 45001:2018 การจัดการอาชีวอนามัยและความปลอดภัย การให้บริการตอกเสาเข็ม The Provision of Pile Driving Service และได้รับการรับรอง ISO 9001:2015 ของระบบ UKAS และ NAC รายแรกและรายเดียวในประเทศไทย ที่ได้รับการรับรองระบบบริหารงานคุณภาพ ตามมาตรฐานในกระบวนการ การออกแบบเสาเข็มสปันไมโครไพล์ การผลิตเสาเข็มสปันไมโครไพล์ และบริการตอกเสาเข็มเสาเข็มสปันไมโครไพล์ (Design and Manufacturing of Spun Micropile/Micropile and Pile Driving Service) Certified by SGS (Thailand) Ltd.

บริษัท ภูมิสยาม ซัพพลาย จำกัด คือผู้ผลิตรายแรกและรายเดียวในไทย ที่ได้รับการรับรองคุณภาพ Endoresed Brand จาก SCG ด้านการผลิตเสาเข็ม สปันไมโครไพล์ และได้รับเครื่องหมาย มาตรฐาน อุตสาหกรรม มอก. 397-2524 เสาเข็มสปันไมโครไพล์ Spun Micro Pile พร้อมรับประกันผลงาน และความเสียหายที่เกิดจากการติดตั้ง 7+ Year Warranty เสาเข็มมีรูกลมกลวงตรงกลาง การระบายดินทำได้ดี เมื่อตอกแล้วแรงสั่นสะเทือนน้อยมาก จึงไม่กระทบโครงสร้างเดิม หรือพื้นที่ข้างเคียง ไม่ต้องขนดินทิ้ง ตอกถึงชั้นดินดานได้ ด้วยเสาเข็มคุณภาพมาตรฐาน มอก. การผลิตที่ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัย จากประเทศเยอรมัน เสาเข็มสามารถทำงานในที่แคบได้ หน้างานสะอาด ไม่มีดินโคลน เสาเข็มสามารถรับน้ำหนักปลอดภัยได้ 15-50 ตัน/ต้น ขึ้นอยู่กับขนาดเสาเข็มและสภาพชั้นดิน แต่ละพื้นที่ ทดสอบโดย Dynamic Load Test ด้วยคุณภาพและการบริการที่ได้มาตรฐาน เสาเข็มเราจึงเป็นที่นิยมในงานต่อเติม

รายการเสาเข็มภูมิสยาม

1. สี่เหลี่ยม S18x18 cm.

รับน้ำหนัก 15-20 ตัน/ต้น

2. กลม Dia 21 cm.

รับน้ำหนัก 20-25 ตัน/ต้น

3. กลม Dia 25 cm.

รับน้ำหนัก 25-35 ตัน/ต้น

4. กลม Dia 30 cm.

รับน้ำหนัก 30-50 ตัน/ต้น

(การรับน้ำหนักขึ้นอยู่กับสภาพชั้นดินในแต่ละพื้นที่)

☎ สายด่วนภูมิสยาม:
082-790-1447
082-790-1448
082-790-1449
091-947-8945
081-634-6586

? Web:
bhumisiam.com
micro-pile.com
spun-micropile.com
microspunpile.com
bhumisiammicropile.com