เหล็กโครงสร้างเป็นวัสดุก่อสร้างมาตรฐานที่ทำจากเหล็กเกรดบางประเภท และมีรูปร่างหน้าตัด (หรือ "โปรไฟล์") ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมหลากหลาย เกรดเหล็กโครงสร้างได้รับการพัฒนาขึ้นโดยมีองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกลเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานเฉพาะ
ในยุโรปเหล็กโครงสร้างจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานยุโรปEN 10025ซึ่งบริหารงานโดยคณะกรรมการยุโรปว่าด้วยการมาตรฐานเหล็กและเหล็กกล้า (ECISS) ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยของคณะกรรมการยุโรปว่าด้วยการมาตรฐาน (CEN)
มีตัวอย่างเหล็กโครงสร้างเกรดยุโรปมากมาย เช่น S195, S235, S275, S355, S420 และ S460 ในบทความนี้ เราจะมุ่งเน้นไปที่องค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติเชิงกล และการใช้งานของ S235, S275 และ S355 ซึ่งเป็นเหล็กโครงสร้างสามเกรดที่นิยมใช้ในโครงการก่อสร้างต่างๆ ในสหภาพยุโรป
ตามการจำแนกประเภท Eurocode เหล็กโครงสร้างจะต้องได้รับการกำหนดโดยใช้สัญลักษณ์มาตรฐาน เช่น S, 235, J2, K2, C, Z, W, JR และ JO โดยที่:
ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิต ส่วนประกอบทางเคมี และการใช้งานที่เกี่ยวข้อง อาจใช้ตัวอักษรและการจำแนกประเภทเพิ่มเติมเพื่อระบุเกรดหรือผลิตภัณฑ์เหล็กโครงสร้างเฉพาะ
การจำแนกประเภทของสหภาพยุโรปไม่ใช่มาตรฐานสากล ดังนั้นเกรดที่เกี่ยวข้องจำนวนมากที่มีคุณสมบัติทางเคมีและทางกลเหมือนกันอาจถูกนำมาใช้ในส่วนอื่นๆ ของโลก ตัวอย่างเช่น เหล็กโครงสร้างที่ผลิตสำหรับตลาดสหรัฐอเมริกาจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของสมาคมทดสอบและวัสดุแห่งสหรัฐอเมริกา (ASTM) รหัสสากลจะขึ้นต้นด้วย "A" ตามด้วยเกรดที่เหมาะสม เช่น A36 หรือเอ53.
ในประเทศส่วนใหญ่ เหล็กโครงสร้างจะถูกควบคุมและต้องเป็นไปตามมาตรฐานขั้นต่ำที่เฉพาะเจาะจงในด้านรูปร่าง ขนาด องค์ประกอบทางเคมี และความแข็งแรง
องค์ประกอบทางเคมีของเหล็กโครงสร้างมีความสำคัญอย่างยิ่งและมีการควบคุมอย่างเข้มงวด ซึ่งเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดคุณสมบัติเชิงกลของเหล็ก ในตารางด้านล่างนี้ คุณจะเห็นเปอร์เซ็นต์สูงสุดขององค์ประกอบที่ปรับได้บางชนิดที่มีอยู่ในเหล็กโครงสร้างเกรด S235 ของยุโรปS275และ S355.
องค์ประกอบทางเคมีของเหล็กโครงสร้างมีความสำคัญอย่างยิ่งและมีการควบคุมอย่างเข้มงวด ถือเป็นปัจจัยพื้นฐานที่กำหนดคุณสมบัติเชิงกลของเหล็ก ในตารางด้านล่างนี้ คุณจะเห็นเปอร์เซ็นต์สูงสุดขององค์ประกอบที่ควบคุมในเหล็กโครงสร้างเกรด S235, S275 และ S355 ของยุโรป
องค์ประกอบทางเคมีของเหล็กโครงสร้างมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิศวกร และจะแตกต่างกันไปในแต่ละเกรด ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์การใช้งาน ตัวอย่างเช่น S355K2W เป็นเหล็กโครงสร้างที่ผ่านการชุบแข็ง เรียกว่า K2 ซึ่งมีองค์ประกอบทางเคมีที่ออกแบบมาเพื่อความทนทานต่อสภาพอากาศที่สูงขึ้น - W ดังนั้น องค์ประกอบทางเคมีของเหล็กโครงสร้างเกรดนี้จึงแตกต่างจากมาตรฐานเล็กน้อยเกรด S355.
คุณสมบัติเชิงกลของเหล็กโครงสร้างเป็นพื้นฐานของการจำแนกประเภทและการใช้งาน แม้ว่าองค์ประกอบทางเคมีจะเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดคุณสมบัติเชิงกลของเหล็ก แต่การทราบเกณฑ์ขั้นต่ำสำหรับคุณสมบัติเชิงกลหรือสมรรถนะ เช่น ความแข็งแรงจุดครากและความแข็งแรงแรงดึง ดังที่จะอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่างก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน
ความแข็งแรงครากของเหล็กโครงสร้างวัดแรงขั้นต่ำที่จำเป็นต่อการทำให้เกิดการเสียรูปถาวรในเหล็ก หลักเกณฑ์การตั้งชื่อที่ใช้ในมาตรฐานยุโรป EN10025 หมายถึงความแข็งแรงครากขั้นต่ำของเหล็กเกรดที่ทดสอบที่ความหนา 16 มม.
ความแข็งแรงแรงดึงของเหล็กโครงสร้างเกี่ยวข้องกับจุดที่เกิดการเสียรูปถาวรเมื่อวัสดุถูกยืดหรือถูกยืดตามขวางตามความยาว
เหล็กโครงสร้างมีหลากหลายเกรด แต่มักถูกผลิตเป็นรูปทรงหน้าตัดเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อการใช้งานเฉพาะด้าน ตัวอย่างเช่น เหล็กโครงสร้างที่ขายเป็นคาน I, คาน Z, คานกล่อง, เหล็กโครงสร้างกลวง (HSS), คาน L และแผ่นเหล็ก ล้วนเป็นเหล็กโครงสร้างที่พบเห็นได้ทั่วไป
วิศวกรจะระบุเกรดของเหล็กตามการใช้งานที่ต้องการ โดยปกติจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแข็งแรงขั้นต่ำ น้ำหนักสูงสุด และสภาพอากาศที่เป็นไปได้ รวมถึงรูปร่างหน้าตัด โดยสัมพันธ์กับตำแหน่งที่ต้องการและภาระที่คาดว่าจะได้รับ หรือภาระงานที่ต้องทำ
เหล็กโครงสร้างมีการใช้งานที่หลากหลายและหลากหลาย เหล็กโครงสร้างมีประโยชน์อย่างยิ่งเนื่องจากมีคุณสมบัติการเชื่อมที่ดีและความแข็งแรงที่รับประกันได้ เหล็กโครงสร้างเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความยืดหยุ่นสูง วิศวกรมักนิยมใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงสูงสุดหรือโครงสร้างรูปตัว S ขณะเดียวกันก็ลดน้ำหนักลง
เวลาโพสต์: 13 เม.ย. 2566