ເປັນຫຍັງຈຶ່ງຕ້ອງການຮູບແບບເຫຼັກສຳລັບຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງຟຣາມອຸດສາຫະກຳ?

ຂໍ້ດີດ້ານເຄື່ອງຈັກຫຼັກຂອງໂປຟາຍເຫຼັກໃນໂຄງສ້າງອຸດສາຫະກຳ

ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ ແລະ ການປ້ອງກັນການພັງທະລາຍຢ່າງແຂງຕົວເມື່ອຖືກບັນທຸກທີ່ເคลື່ອນໄຫວ ແລະ ບັນທຸກຈາກເຫດໄຟຟ້າ

ການດູດຊຶມພະລັງງານ ແລະ ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ຮ່ວມກັບຄວາມແຂງແຮງໃນການດຶງທີ່ສູງຂອງໂປຟິລ໌ເຫຼັກ, ໃຫ້ໂຄງສ້າງອຸດສາຫະກຳສາມາດຕ້ານທານການພັງທະລົມເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີການເຄື່ອນທີ່ຈາກແຮງສັ່ນໄຫວ ແລະ ການດັດແປງຈາກການຕີຢ່າງຮຸນແຮງ, ໃນຂະນະທີ່ໂຄງສ້າງທີ່ເຮັດຈາກວັດຖຸອື່ນທີ່ມີຄວາມເປີດເຜີຍ (brittle) ຈະດູດຊຶມແຮງ (ແລະ ສຸດທ້າຍກໍຈະພັງທະລົມ). ການທົດສອບດ້ານແຮງສັ່ນໄຫວໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ໂຄງສ້າງເຫຼັກສາມາດຕ້ານທານການດັດແປງໄດ້ຫຼາຍກວ່າເຈັດເທົ່າເທື່ອເທິງຂອບເຂດທີ່ກຳນົດຂອງໂຄງສ້າງເຄີ່ງ. ພະເພນອມີນີ້ເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງກັບການດັດແປງແບບພາສະຕິກທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ ທີ່ເກີດຂຶ້ນທີ່ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກ, ໃນຂະນະທີ່ໂຄງສ້າງຍັງຄົງຮັກສາຄວາມສະຖຽນ. ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນນີ້ເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງເຫຼັກມີລັກສະນະທີ່ຄາດເດົາໄດ້, ສົ່ງຜົນໃຫ້ໂຄງສ້າງເຫຼັກພັງທະລົມແບບຍືດຫຍຸ່ນ (ductile collapse), ເຊິ່ງໃຫ້ເວລາແກ່ຜູ້ທີ່ຢູ່ໃນຕຶກເພື່ອອອກໄປຢ່າງປອດໄພ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພຂອງຊີວິດໃນເວລາເກີດເຫດ. ຄຸນລັກສະນະນີ້ເຂົ້າກັນໄດ້ດີກັບມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພຂອງຊີວິດໃນປັດຈຸບັນ ASCE 7 ແລະ AISC 341.

ໂຄງສ້າງເຍື່ອທີ່ມີຊ່ວງຍາວແຕ່ເບົາ ເນື່ອງຈາກອັດຕາສ່ວນຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ນ້ຳໜັກທີ່ສູງຂອງເຫຼັກ

ເມື່ອທຽບໃສ່ວັດຖຸອື່ນໆ ທີ່ໃຊ້ເຮັດໂຄງສ້າງ, ການໃຊ້ໂຄງສ້າງເຫຼັກແມ່ນມີລາຄາຖືກກວ່າ ແລະ ສາມາດສ້າງໄດ້ໃນໄລຍະທີ່ກວ້າງຂວາງ (ເນື່ອງຈາກນ້ຳໜັກເບົາຂອງມັນ). ໂຄງສ້າງເຫຼັກທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ເຮັດໃຫ້ນ້ຳໜັກຂອງໄລຍະກວ້າງຫຼຸດລົງປະມານ 60% ເມື່ອທຽບກັບລະບົບໂຄງສ້າງເຄືອງເປີດທີ່ໃຊ້ເຄືອງເປີດ. ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສ້າງໄລຍະກວ້າງທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ 30 ແມັດເຕີ, ເຊິ່ງເໝາະສຳລັບໂຄງສ້າງການຜະລິດທີ່ໃຫຍ່, ແລະ ເນື່ອງຈາກລະບົບນີ້ມີນ້ຳໜັກເບົາ, ໂຄງສ້າງຈຶ່ງເປັນໂຄງສ້າງຕ້ານເຫດສືນເຮືອນທີ່ຮັບພາລະສືນເຮືອນ ແລະ ຄວາມເຄື່ອນໄຫວຈາກສິ່ງທີ່ເກີດຂື້ນຈາກເຫດສືນເຮືອນຕ່ຳລົງ. ສຳລັບໂຄງສ້າງໃຫຍ່ (ນ້ອຍກວ່າ) 30 ແມັດເຕີ, ການໃຊ້ໂຄງສ້າງປະຕູ (portal frames) ທີ່ມີຮູບແບບຂະໜາດໃຫຍ່ ໄດ້ເຮັດໃຫ້ເກີດການປັບປຸງຢ່າງມີນັກສຳຄັນຕໍ່ເນື້ອທີ່ໃຊ້ສອຍໄດ້ ແລະ ປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ.

ຄວາມສາມາດໃນການຮັບພາລະຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກໃນໂຄງສ້າງທັງໝົດ.

ຄວາມສາມາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງໂຄງສ້າງເຫຼັກທີ່ຈະເກີດການເຄື່ອນຕົວຢ່າງຊ້າ (creep) ພາຍໃຕ້ພາລະຈາກເຄື່ອງຈັກໜັກ ແລະ ພາລະທີ່ປ່ຽນແປງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ຄວາມສະຖຽນຂອງຮູບແບບເຫຼັກທີ່ເປັນເສັ້ນໃຍເສີມແມ່ນດີເລີດສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ມີຄວາມຕ້ອງການສູງ ໂດຍທີ່ບໍ່ມີການເກີດຄວາມເສຍຮູບຈາກການເຄື່ອນຕົວ (creep), ການເສື່ອມສະພາບຈາກການເຮັດວຽກຊົ້າໆ (fatigue) ຫຼື ການເສຍຮູບຖາວອນ (permanent set) ເຊິ່ງຈະບໍ່ເຮັດໃຫ້ຄວາມສະຖຽນຂອງຂະໜາດຫຼຸດລົງ. ສ່ວນຫຼາຍຂອງຮູບແບບເຫຼັກທີ່ໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳຈະຮັກສາຄວາມສະຖຽນນີ້ໄວ້ໄດ້ໃຕ້ສະພາບການເຮັດວຽກທີ່ກ່າວມາຂ້າງເທິງ. ຮູບແບບເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງທາງກົນສຳລັບການເຮັດວຽກ (High yield strength steel structurals) ທີ່ມີຄ່າຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຢູ່ໃນໄລຍະ 350–550 MPa ຈະເຮັດໃຫ້ການເບື່ອງເກີດຂຶ້ນທັງໝົດ ແລະ ກັບຄືນສູ່ຮູບຮ່າງເດີມທັນທີທັນໃດ. ຄ່າຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຕາມມາດຕະຖານອຸດສາຫະກຳສຳລັບຮູບແບບເຫຼັກແມ່ນປະມານ 250 MPa ສຳລັບເຫຼັກທີ່ມີຄຸນນະພາບຕາມມາດຕະຖານ, ເຊິ່ງເປັນມາດຕະຖານທົ່ວໄປສຳລັບຮູບແບບເຫຼັກເກືອບທັງໝົດໃນອຸດສາຫະກຳ; ມາດຕະຖານນີ້ຮັບປະກັນວ່າລະບົບທີ່ຄວບຄຸມຄວາມສະຖຽນດັ່ງກ່າວຈະບໍ່ເກີດເປັນແຕກຫຼືເປັນຮ້ອຍ (microcracks) ເນື່ອງຈາກວ່າລະບົບດັ່ງກ່າວເຮັດວຽກຢູ່ໃຕ້ຂອບເຂດທີ່ຈະເກີດການແຕກ. ຈຸດທີ່ແຕກເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນແຜ່ກະຈາຍຢູ່ທົ່ວທັງໂຄງສ້າງ ແລະ ອາດຈະສັງເກດໄດ້ຍາກ, ແຕ່ລະບົບຈະແຈກຢາຍພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກມັນອອກໄປ. ລະບົບການຄວບຄຸມການແຕກເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ໄດ້ເປັນຜູ້ເລີ່ມຕົ້ນການແຕກ. ລະບົບການຄວບຄຸມທາງດ້ານເຄມີ-ໂລຫະສາດ (metallurgical system of control) ມີຄວາມສຳພັນກັບການແຜ່ກະຈາຍຂອງຈຸດທີ່ແຕກເຫຼົ່ານີ້ທົ່ວທັງໂຄງສ້າງ.

ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ຕ້ານທາງຕໍ່ບິດ.

ການພິຈາລະນາສຳລັບໂຄງສ້າງປ້ອມ (portal frames) ລວມເຖິງການຮັກສາດຸນດີລະຫວ່າງຄວາມຕ້ານທາງຕໍ່ບິດ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງບ່ອນຕັ້ງ. ໃນໂຄງສ້າງປ້ອມ, ແຜ່ນເຫຼັກຮູບ H ແລະ I ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ສູງທີ່ຈະເຮັດໜ້າທີ່ຮັບແຮງໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ສຳລັບແຖວຄອບຄຸມ (rafters) ແລະ ແຖວຄອບຄຸມຂອງຫຼັງຄາ (purlins), ແຜ່ນເຫຼັກຮູບ H ແລະ I ແມ່ນເປັນທີ່ຕ້ອງການຫຼາຍກວ່າຮູບ T ໂດຍທີ່ສ່ວນປີກ (flanges) ຖືກຕັດໃຫ້ແຄບລົງເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການຕ້ານການງອງ (bending) ແລະ ສະນັ້ນຈຶ່ງໃຫ້ຄວາມຕ້ານທາງຕໍ່ບິດທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນສ່ວນຫຼັງຄາ. ໃນໂຄງສ້າງປ້ອມ, ແຜ່ນເຫຼັກຮູບ H ທີ່ມີຄວາມໜາຂອງສ່ວນເວັບ (web) ແລະ ປີກ (flange) ເທົ່າກັນ ຖືກນຳໃຊ້ເປັນແຖວຄອບຄຸມຂອງຫຼັງຄາ (purlin beams), ໃນຂະນະທີ່ແຜ່ນເຫຼັກຮູບ I ຖືກນຳໃຊ້ເປັນແຖວຄອບຄຸມ (raiser).

ການອອກແບບ ແລະ ການລະອຽດຂອງການເຊື່ອມຕໍ່: ຄວາມໝັ້ນຄົງໃນລະດັບລະບົບ ແລະ ບົດບາດຂອງແຜ່ນເຫຼັກ

ທັງການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍສະກຣູ (bolted connections) ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍການເຊື່ອມ (welded connections) ແລະ ຜົນກະທົບຂອງມັນຕໍ່ການຈຳກັດການປັ່ນ (rotational constraints), ອັດຕາການເຄື່ອນຕົວ (drift rates), ແລະ ຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການງອງ (flexural rigidity) ຂອງໂຄງສ້າງ

ການປະພຶດຂອງໂຄງສ້າງຖືກເຮັດໃຫ້ມີຜົນຕໍ່ຕາມປະເພດຂອງການເຊື່ອມຕໍ່: ການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍສະກຣູ້ວໃຫ້ຄວາມຫຼວມເຫຼວຫຼືຄວາມຈຳກັດການປະກົດຕົວທີ່ສາມາດປັບໄດ້, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຮັບມືກັບການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການຈັດຕັ້ງໂຄງສ້າງໃໝ່, ເຮັດໃຫ້ເຫມາະສົມຢ່າງຍິ່ງສຳລັບສິ່ງກໍ່ສ້າງທີ່ເປັນແບບມົດູນ ແລະ ສາມາດປັບຕົວໄດ້. ໃນການນຳໃຊ້ທາງອຸດສາຫະກຳສ່ວນຫຼາຍ, ສະກຣູ້ວທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງຈະໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງທີ່ຕ້ອງການແກ່ໂຄງສ້າງ ແລະ ຍັງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເກີດຂື້ນໃນໂຄງສ້າງອີກດ້ວຍ. ອີກດ້ານໜຶ່ງ, ການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍການເຊື່ອມແທ້ຈະສ້າງໃຫ້ເກີດໂຄງສ້າງທີ່ແຂງແຮງ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນປະລິມານການເຄື່ອນທີ່ (drift) ແລະ ການເຄື່ອນທີ່ດ້ານຂ້າງຂອງໂຄງສ້າງ, ໂດຍທີ່ການເຄື່ອນທີ່ດ້ານຂ້າງສາມາດມີຄ່າເຖິງ 30% ສຳລັບການເຊື່ອມແທ້ ແລະ ມີຄ່າເຖິງ 0% ສຳລັບການເຊື່ອມຕໍ່ໂຄງສ້າງ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນເມື່ອຂອບເຂດການເບິ່ງເສີຍ (deflection limit) ແມ່ນນ້ອຍຫຼາຍເຖິງ ±0.2% ຂອງຄວາມຍາວຂອງໂຄງສ້າງ. ການເຊື່ອມແທ້ຈະສ້າງເຂດທີ່ຖືກປ່ຽນແປງຈາກຄວາມຮ້ອນ (heat affected zone) ທີ່ຕ້ອງໄດ້ຮັບການກວດສອບຫຼັງການເຊື່ອມ ແລະ ຍັງຈຳເປັນຕ້ອງມີການປົດປ່ອຍຄວາມເຄັ່ງຕຶງອອກຈາກໂຄງສ້າງເພື່ອໃຫ້ເໝາະສົມກັບສະພາບການໃຊ້ງານທີ່ສູງ ແທນທີ່ຈະເປັນສະພາບການທີ່ເກີດຂື້ນເປັນຈັງຫວะ. ການອອກແບບຂອງແຕ່ລະຂໍ້ຕໍ່ການເຊື່ອມຕໍ່ຈະຕ້ອງຮັບມືກັບການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນຂອງເຫຼັກ, ໂດຍສະເລ່ຍແມ່ນ 12 × 10−6/°C, ໂດຍການນຳໃຊ້ຮູທີ່ເປັນແບບແຄວ້ນ (slotted holes) ຫຼື ຂໍ້ຕໍ່ທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ຂະຫຍາຍຕົວ (expansion joints).

ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງເຫຼັກປະໂຟໄຟລ໌ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມເປັນອັນຕະລາຍຈາກການກັດກິນ

ເຄມີ, ຝຸ່ນ, ໄອ້, ແລະ ສານເປື່ອຍທີ່ເກີດຈາກຟູມເຮັດໃຫ້ເຫຼັກເສື່ອມສະພາບໃນສະຖານະການອຸດສາຫະກຳ, ເຊິ່ງເປັນອຸປະສັກຕໍ່ຜູ້ຜະລິດ. ແຕ່ຄຸນສົມບັດຂອງເຫຼັກທີ່ມີອາຍຸຍືນນານ ແລະ ຕ້ານການກັດກິນໄດ້ດີ ສາມາດປັບປຸງໃຫ້ດີຂຶ້ນໄດ້ອີກ. ຄວາມຍືນຍາວ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງເຫຼັກສາມາດອະທິບາຍໄດ້ດ້ວຍຂະບວນການທີ່ເອີ້ນວ່າ E-A-D. E-A-D ດ້ວຍວິທີການຈຸ່ມຮ້ອນ (Hot-dip E-A-D) ໃຊ້ສັງกะສີເຊັງ (zinc) ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍວິທີການເມທາລູຣຈີ (metallurgically bonded) ເຊິ່ງເປັນອານໂອດ (anode) ທີ່ຊ່ວຍຍືດເວລາການກັດກິນຂອງເຫຼັກພື້ນຖານໄດ້ຍາວກວ່າເວລາທີ່ສັງກະສີເຊັງເສື່ອມສະພາບ. ເພື່ອເພີ່ມການປ້ອງກັນເຫຼັກໃນບ່ອນທີ່ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການກັດກິນສູງ ເຊັ່ນ: ສະຖານທີ່ຜະລິດນ້ຳມັນ ຫຼື ສະຖານທີ່ປິ່ນປົວຂີ້ເຫຍື້ອ, ການນຳໃຊ້ E-A-D ເພີ່ມເຕີມ (additional stacked E-A-D) ເທິງຊັ້ນການຊຸບສັງກະສີເຊັງ (galvanizing) ຈະໃຫ້ຜົນກະທົບຄືກັນກັບການຊຸບສັງກະສີເຊັງ ແຕ່ບໍ່ຕ້ອງເສີຍຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຊຸບ. ເມື່ອປະສົມປະສານກັບການກວດສອບດ້ວຍຕາ (routine visual inspections) ແລະ ການຂັດລ້າງເປົ້າໝາຍ (targeted strippings) ການປ້ອງກັນຫຼາຍຊັ້ນນີ້ຈະຮັກສາຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງໄວ້ໄດ້ເປັນເວລາຫຼາຍທົດສະວັດ. ຜົນທີ່ໄດ້ຮັບແມ່ນປັດໄຈ E-A-D ທີ່ສູງກວ່າວັດສະດຸອື່ນໆ ເຊັ່ນ: ໄມ້, ອິດສະຫຼຸກ, ຫຼື ເຫຼັກທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ. ດັ່ງນັ້ນ, ເຫຼັກຈຶ່ງເປັນວັດສະດຸທີ່ເລືອກໃຊ້ສຳລັບ E-A-D.

ການຖາມ-ຈອບທີ່ມັກຖືກຖາມ (FAQs)

ເປັນຫຍັງຈຶ່ງຄວນເລືອກເຫຼັກເປັນສ່ວນປະກອບຫຼັກຂອງໂຄງສ້າງ?

ດ້ວຍຄວາມແຂງແຮງທາງດ້ານຄວາມຕຶດທີ່ສູງ, ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ, ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ພາບເຄື່ອນໄຫວ ແລະ ພາບເຄື່ອນໄຫວຈາກດິນໄຫວ, ເຫຼັກຈຶ່ງເປັນວັດສະດຸສຳລັບການກໍ່ສ້າງທີ່ດີທີ່ສຸດ.

ຂໍ້ດີຂອງການກໍ່ສ້າງດ້ວຍເຫຼັກຮູບ I ແລະ ເຫຼັກຮູບ H ແມ່ນຫຍັງ?

ເຫຼັກຮູບ I ໃຊ້ເປັນແຖວຄອບເພີ່ງເນື່ອງຈາກການອອກແບບທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການຮັບແຮງດັດ, ໃນຂະນະທີ່ເຫຼັກຮູບ H ໃຊ້ໃນໂຄງສ້າງອຸດສາຫະກຳເນື່ອງຈາກຄວາມສະຖຽນທີ່ດີຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຮັບນ້ຳໜັກ.

ເຫຼັກປະຕິບັດຢ່າງໃດໃນສະພາບດິນໄຫວ?

ເຫຼັກສາມາດປ່ຽນຮູບຮ່າງໄດ້ໂດຍບໍ່ເກີດການຫັກຫົ້າ, ແລະ ຕ່າງຈາກວັດສະດຸການກໍ່ສ້າງອື່ນໆ, ມັນບໍ່ເກີດການຫັກຫົ້າໃນສະພາບດິນໄຫວ.

ມີຍຸດທະສາດໃດແດ່ທີ່ຈະປ້ອງກັນການກັດກິນໃນໂຄງສ້າງເຫຼັກອຸດສາຫະກຳ?

ສະພາບແວດລ້ອມອຸດສາຫະກຳທີ່ຮຸນແຮງຕ້ອງການການປ້ອງກັນການກັດກິນທີ່ເຂັ້ມແຂງຂຶ້ນ, ເຊັ່ນ: ການໃຊ້ລະບົບດູເປັກ (duplex) ຫຼື ການຊຸບເຫຼັກດ້ວຍສັງกะສີຮ້ອນ (hot-dip galvanizing).

ໃນການກໍ່ສ້າງໂຄງສ້າງອຸດສາຫະກຳ, ການເຊື່ອມດ້ວຍບອລ໌ທີ່ເປັນທີ່ດີກວ່າ ຫຼື ການເຊື່ອມດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ?

ມີຂໍ້ດີທັງສອງວິທີ. ການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍແກນສະກູ້ດ (bolted connections) ແມ່ນມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍ ແລະ ງ່າຍຕໍ່ການປະຕິບັດ, ໃນຂະນະທີ່ການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍການເຮັດໃຫ້ລະຫວ່າງເຫຼັກລ້ອມ (welded connections) ແມ່ນມີຄວາມໝັ້ນຄົງຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ອາດຈະຫຼຸດຜ່ອນການເຄື່ອນໄຫວທີ່ບໍ່ຕ້ອງການໃນໂຄງສ້າງ (drift in the frame), ແຕ່ຕ້ອງການການກວດສອບຢ່າງລະມັດລະວັງໃນຂະນະກາງ/ຫຼັງການປະກອບ ແລະ ການປິ່ນປົວດ້ວຍຄວາມຮ້ອນເພີ່ມເຕີມ.