เรื่องทั้งหมดเกี่ยวกับมาตรฐานท่อเหล็ก

เหล็กโครงสร้างเหล็กโครงสร้างเป็นวัสดุก่อสร้างมาตรฐานที่ทำจากเหล็กเกรดต่างๆ และมีรูปทรงหน้าตัด (หรือ "โปรไฟล์") มาตรฐานอุตสาหกรรมหลากหลายรูปแบบ เหล็กโครงสร้างแต่ละเกรดได้รับการพัฒนาโดยมีองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกลที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งออกแบบมาเพื่อการใช้งานเฉพาะด้าน
ในยุโรป เหล็กโครงสร้างต้องเป็นไปตามมาตรฐานยุโรปEN 10025ซึ่งอยู่ภายใต้การดูแลของคณะกรรมการมาตรฐานเหล็กและเหล็กกล้าแห่งยุโรป (ECISS) ซึ่งเป็นหน่วยงานย่อยของคณะกรรมการมาตรฐานแห่งยุโรป (CEN)
มีตัวอย่างเหล็กโครงสร้างเกรดต่างๆ ของยุโรปมากมาย เช่น S195, S235, S275, S355, S420 และ S460 ในบทความนี้ เราจะเน้นไปที่องค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกล และการใช้งานของ S235, S275 และ S355 ซึ่งเป็นเหล็กโครงสร้างสามเกรดที่ใช้กันทั่วไปในโครงการก่อสร้างต่างๆ ในสหภาพยุโรป
ตามการจำแนกประเภทของ Eurocode เหล็กโครงสร้างต้องกำหนดด้วยสัญลักษณ์มาตรฐาน ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียง S, 235, J2, K2, C, Z, W, JR และ JO โดยที่:
ขึ้นอยู่กับกระบวนการผลิต องค์ประกอบทางเคมี และการใช้งานที่เกี่ยวข้อง อาจมีการใช้ตัวอักษรและการจำแนกประเภทเพิ่มเติมเพื่อระบุเกรดหรือผลิตภัณฑ์เหล็กโครงสร้างเฉพาะ
การจำแนกประเภทของสหภาพยุโรปไม่ใช่มาตรฐานสากล ดังนั้นเกรดที่เกี่ยวข้องจำนวนมากที่มีคุณสมบัติทางเคมีและเชิงกลเหมือนกันอาจถูกนำไปใช้ในส่วนอื่นๆ ของโลก ตัวอย่างเช่น เหล็กโครงสร้างที่ผลิตสำหรับตลาดสหรัฐอเมริกาต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของสมาคมมาตรฐานการทดสอบวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) รหัสสากลเริ่มต้นด้วย "A" ตามด้วยชั้นที่เหมาะสม เช่น A36 หรือเอ53.
ในประเทศส่วนใหญ่ เหล็กโครงสร้างอยู่ภายใต้การควบคุมและต้องเป็นไปตามมาตรฐานขั้นต่ำเฉพาะด้านรูปทรง ขนาด องค์ประกอบทางเคมี และความแข็งแรง
องค์ประกอบทางเคมีของเหล็กโครงสร้างมีความสำคัญอย่างยิ่งและมีการควบคุมอย่างเข้มงวด นี่คือปัจจัยหลักที่กำหนดคุณสมบัติทางกลของเหล็ก ในตารางด้านล่าง คุณจะเห็นระดับเปอร์เซ็นต์สูงสุดขององค์ประกอบที่ปรับได้บางอย่างที่มีอยู่ในเหล็กโครงสร้างเกรด S235 ของยุโรปเอส275และ S355
องค์ประกอบทางเคมีของเหล็กโครงสร้างมีความสำคัญอย่างยิ่งและถูกควบคุมอย่างเข้มงวด เป็นปัจจัยพื้นฐานที่กำหนดคุณสมบัติทางกลของเหล็ก ในตารางด้านล่าง คุณจะเห็นเปอร์เซ็นต์สูงสุดของธาตุบางชนิดที่ถูกควบคุมในเหล็กโครงสร้างเกรด S235, S275 และ S355 ของยุโรป
องค์ประกอบทางเคมีของเหล็กโครงสร้างมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิศวกร และจะแตกต่างกันไปตามเกรด ขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น S355K2W เป็นเหล็กโครงสร้างชุบแข็ง ซึ่งเรียกอีกอย่างว่า K2 โดยมีองค์ประกอบทางเคมีที่ออกแบบมาเพื่อความทนทานต่อสภาพอากาศที่สูงขึ้น – W ดังนั้น องค์ประกอบทางเคมีของเหล็กโครงสร้างเกรดนี้จึงแตกต่างจากมาตรฐานเล็กน้อยเกรด S355.
คุณสมบัติทางกลของเหล็กโครงสร้างเป็นพื้นฐานในการจำแนกประเภทและการใช้งาน แม้ว่าองค์ประกอบทางเคมีจะเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดคุณสมบัติทางกลของเหล็ก แต่การทราบเกณฑ์ขั้นต่ำสำหรับคุณสมบัติทางกลหรือประสิทธิภาพ เช่น ความแข็งแรงครากและความแข็งแรงดึง ก็มีความสำคัญเช่นกัน ดังที่จะอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง
ความแข็งแรงคราคของเหล็กโครงสร้างวัดจากแรงขั้นต่ำที่จำเป็นในการทำให้เหล็กเกิดการเสียรูปถาวร ข้อกำหนดการตั้งชื่อที่ใช้ในมาตรฐานยุโรป EN10025 หมายถึงความแข็งแรงคราคขั้นต่ำของเหล็กเกรดที่ทดสอบที่ความหนา 16 มม.
ความแข็งแรงดึงของเหล็กโครงสร้างนั้นสัมพันธ์กับจุดที่เกิดการเสียรูปถาวรเมื่อวัสดุถูกยืดหรือยืดตามแนวขวางตามความยาวของมัน
เหล็กโครงสร้างมีหลายเกรด แต่โดยทั่วไปมักจำหน่ายในรูปทรงหน้าตัดเฉพาะที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานเฉพาะ ตัวอย่างเช่น เหล็กโครงสร้างที่จำหน่ายในรูปทรงคานรูปตัว I, คานรูปตัว Z, คานกล่อง, เหล็กโครงสร้างกลวง (HSS), คานรูปตัว L และแผ่นเหล็ก เป็นเรื่องปกติ
ขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ต้องการ วิศวกรจะระบุเกรดของเหล็ก—โดยปกติเพื่อให้ตรงตามความแข็งแรงขั้นต่ำ น้ำหนักสูงสุด และข้อกำหนดด้านสภาพอากาศที่เป็นไปได้—รวมถึงรูปทรงหน้าตัด—ที่สัมพันธ์กับตำแหน่งที่ต้องการและภาระหรือปริมาณงานที่คาดว่าจะเกิดขึ้น
เหล็กโครงสร้างมีประโยชน์ใช้สอยมากมาย และการใช้งานก็หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เหล็กโครงสร้างมีประโยชน์มากเพราะมีคุณสมบัติที่ผสมผสานกันอย่างลงตัวระหว่างความสามารถในการเชื่อมที่ดีและความแข็งแรงที่รับประกันได้ เหล็กโครงสร้างเป็นผลิตภัณฑ์ที่ปรับตัวได้ดีเยี่ยม จึงมักเป็นที่นิยมของวิศวกรที่ต้องการเพิ่มความแข็งแรงหรือโครงสร้างรูปตัว S ให้สูงสุด ในขณะที่ลดน้ำหนักให้เหลือน้อยที่สุด