อ่าน 3 นาที
อาคารเหล็ก
Buildings and structures by construction material/CS1 maint: ที่ตั้งของผู้จัดพิมพ์/การก่อสร้าง/Iron and steel buildings
อาคารเหล็ก คือ โครงสร้างโลหะที่สร้างขึ้นโดยใช้เหล็กเป็นโครงสร้างภายในและวัสดุหุ้มภายนอก แตกต่างจาก อาคาร โครงเหล็กซึ่งโดยทั่วไปจะใช้วัสดุอื่นสำหรับพื้น ผนัง และวัสดุหุ้มภายนอก...
อาคารเหล็ก


อาคารเหล็ก คือ โครงสร้างโลหะที่สร้างขึ้นโดยใช้เหล็กเป็นโครงสร้างภายในและวัสดุหุ้มภายนอก แตกต่างจาก อาคาร โครงเหล็กซึ่งโดยทั่วไปจะใช้วัสดุอื่นสำหรับพื้น ผนัง และวัสดุหุ้มภายนอก อาคารเหล็กใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย เช่น การเก็บสินค้า พื้นที่ทำงาน และที่พักอาศัย โดยจะแบ่งประเภทตามการใช้งาน
ข้อดี
เหล็กมีข้อดีหลายประการเหนือวัสดุก่อสร้างอื่นๆ เช่นไม้ :
- เหล็กมีโครงสร้างที่แข็งแรงและผลิตตามข้อกำหนดและค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวด
- เหล็กไม่บิดงอ โก่งตัว หรือโค้งงอได้ง่าย จึงสามารถดัดแปลงได้ง่ายและให้ความยืดหยุ่นในการออกแบบ นอกจากนี้ เหล็กยังติดตั้งง่ายอีกด้วย
- เหล็กเป็น วัสดุ ที่มีต้นทุนต่ำและราคามักไม่ผันผวน
- เหล็กช่วยให้การก่อสร้างมีคุณภาพดีขึ้นและต้องบำรุงรักษาน้อยลง[ 2 ]
- การใช้เหล็กช่วยลดการแพร่กระจายของเชื้อราและราดำในอาคารที่พักอาศัย เชื้อราต้องการวัสดุที่ชื้นและมีรูพรุนในการเจริญเติบโต แต่โครงเหล็กไม่มีปัญหาเหล่านั้น[ 3 ]
ข้อเสีย
- การนำความร้อน: การคำนวณแสดงให้เห็นว่าแผ่นเหล็กของโครงเหล็กขนาด 18 เกจนั้นบางกว่าโครงไม้ขนาด "สองคูณ" ประมาณ 31 เท่า อย่างไรก็ตาม เหล็กนำความร้อนได้มีประสิทธิภาพมากกว่าไม้ถึง 310 เท่า ส่งผลให้โครงเหล็กขนาด "สองคูณ" นำความร้อนได้มากกว่าโครงไม้ขนาด "สองคูณ" ถึง 10 เท่า[ 4 ]
- การกัดกร่อน: การออกแบบที่ผิดพลาดทำให้เกิดการกัดกร่อนของเหล็กและเหล็กกล้าในอาคาร ส่งผลให้บางส่วนพังทลาย[ 5 ] [ 6 ]
- สามารถงอได้ในกองไฟ[ 7 ]
ประเภท
อาคารเหล็กบางประเภทที่พบได้ทั่วไป ได้แก่ "ผนังตรง" และ "โค้ง" หรือ อาคาร NissenหรือQuonset hut [ 8 ] นอกจากนี้ ประเภทโครงสร้างอาจแบ่งเป็นแบบช่วงกว้างชัดเจนหรือแบบหลายช่วง อาคารแบบช่วงกว้างชัดเจนไม่มีโครงสร้างรองรับ (เช่น เสา) ในพื้นที่ใช้งานภายใน
อาคารทรงตรงและทรงโค้ง หมายถึงรูปทรงภายนอกของอาคาร โดยทั่วไปแล้ว ทั้งสองแบบนี้ถือเป็นโครงสร้างทรงโค้งหากอาศัยโครงสร้างเฟรมที่แข็งแรง อย่างไรก็ตาม โครงสร้างหลังคาโค้งมักจะเกี่ยวข้องกับคำว่าทรงโค้งมากกว่า
อาคารโครงเหล็กโค้งอาจคุ้มค่าในแง่ของต้นทุนสำหรับการใช้งานเฉพาะด้าน โดยทั่วไปมักใช้ในอุตสาหกรรมการเกษตร ส่วนอาคารผนังตรงนั้นมีพื้นที่ใช้สอยมากกว่าเมื่อเทียบกับอาคารโครงเหล็กโค้ง และยังกลมกลืนกับสถาปัตยกรรมที่มีอยู่ได้ง่ายกว่า อาคารผนังตรงจึงนิยมใช้ในเชิงพาณิชย์ อุตสาหกรรม และการใช้งานประเภทอื่นๆ อีกมากมาย
โครงสร้างแบบช่วงกว้างหมายถึงโครงสร้างภายใน อาคารเหล็กแบบช่วงกว้างใช้คานรองรับขนาดใหญ่เหนือศีรษะ จึงลดความจำเป็นในการใช้เสารองรับภายใน อาคารเหล็กแบบช่วงกว้างมักจะมีต้นทุนไม่คุ้มค่าเท่ากับโครงสร้างที่มีเสาภายใน อย่างไรก็ตาม ปัจจัยอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่อการเลือกรูปแบบโครงสร้าง เช่น การใช้งานที่ไม่ต้องการสิ่งกีดขวางโครงสร้างภายใน (เช่น โรงเก็บเครื่องบินหรือสนามกีฬา) [ 9 ]
อาคารทรงยาว (Long Bay buildings) ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้งานในช่องช่วงกว้างมากกว่า 35 ฟุต โดยใช้โครงเหล็กสำเร็จรูปประกอบกับคานพื้นแบบดั้งเดิม เพื่อให้ได้ช่องเปิดและระยะห่างภายในอาคารที่ใหญ่ขึ้น
Uniports ซึ่งมีต้นกำเนิดในสหราชอาณาจักรในปี 1965 หลังจากที่บริษัท Alfred Booth & Co เป็นผู้บุกเบิกในปี 1948 ได้ถูกนำไปใช้งานอย่างแพร่หลายทั่วโลก รวมถึงในแคนาดาตอนเหนือ ป่าแอฟริกา และทะเลทรายคูเวต Uniports ประกอบง่ายด้วยเครื่องมือพื้นฐาน เหมาะสำหรับแรงงานที่ไม่ชำนาญ และสามารถถอดประกอบและเคลื่อนย้ายได้อย่างรวดเร็ว Uniports มีความหลากหลาย สามารถต่อเติมและเชื่อมต่อได้ พร้อมทั้งมีตัวเลือกในการติดตั้งฉนวนและผนังกั้น มีขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพ สามารถบรรจุ Uniports รุ่น Mark 1 ได้มากถึง 60 ตัวในตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 20 ฟุตเพียงตู้เดียว
ส่วนประกอบ
ส่วนประกอบของอาคารที่ประกอบในโรงงานก่อนขนส่งไปยังไซต์งานมักเรียกว่า อาคาร สำเร็จรูปอาคารเหล็กขนาดเล็กมักจะเป็นอาคารสำเร็จรูปหรือมีโครงสร้างที่เรียบง่ายพอที่จะสร้างได้โดยใครก็ได้ การผลิตแบบสำเร็จรูปมีข้อดีคือต้นทุนต่ำกว่าวิธีการแบบดั้งเดิมและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า (เนื่องจากไม่มีของเสียเกิดขึ้นในสถานที่ก่อสร้าง) [ 10 ]อาคารเหล็กขนาดใหญ่ต้องการแรงงานก่อสร้างที่มีทักษะ เช่นช่างเหล็กเพื่อให้มั่นใจได้ว่าการประกอบเป็นไปอย่างถูกต้องและปลอดภัย[ 11 ]
โครงสร้างเหล็กประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 5 ประเภท ได้แก่ ส่วนประกอบรับแรงดึง ส่วนประกอบรับแรงอัด ส่วนประกอบรับแรงดัด ส่วนประกอบรับแรงผสม และจุดเชื่อมต่อ ส่วนประกอบรับแรงดึงมักพบเป็นส่วนประกอบของเว็บและคอร์ดในโครงสร้างแบบโครงถักและคานเหล็กแบบเปิด โดยทั่วไปแล้ว ส่วนประกอบรับแรงดึงจะรับเฉพาะแรงดึงเท่านั้น และจุดเชื่อมต่อที่ปลายจะถือว่าเป็นแบบหมุด จุดเชื่อมต่อแบบหมุดจะป้องกันไม่ให้เกิดโมเมนต์ (การหมุน) หรือแรงเฉือนใดๆ ส่วนประกอบรับแรงอัดยังถือว่าเป็นเสา คาน หรือเสาหลัก พวกมันเป็นส่วนประกอบแนวตั้งหรือส่วนประกอบของเว็บและคอร์ดในโครงถักและคานที่รับแรงอัดหรือถูกบีบอัด ส่วนประกอบรับแรงดัดยังเป็นที่รู้จักในชื่อคาน คานหลัก คานรอง คานขวาง และคานรับแรงดัด ส่วนประกอบแต่ละประเภทมีหน้าที่การใช้งานทางโครงสร้างที่แตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปแล้ว ส่วนประกอบรับแรงดัดจะรับโมเมนต์ดัดและแรงเฉือนเป็นแรงหลัก และแรงตามแนวแกนและแรงบิดเป็นแรงรอง สมาชิกแรงรวมมักเรียกว่าคาน-เสา และต้องรับแรงดัดและแรงอัดตามแนวแกน การเชื่อมต่อคือสิ่งที่เชื่อมโยงอาคารทั้งหมดเข้าด้วยกัน โดยจะเชื่อมต่อสมาชิกเหล่านี้เข้าด้วยกันและต้องมั่นใจว่าสมาชิกเหล่านี้ทำงานร่วมกันเป็นหน่วยเดียว[ 12 ]
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อาคารเหล็ก
อาคารเหล็ก คือ โครงสร้างโลหะที่สร้างขึ้นโดยใช้เหล็กเป็นโครงสร้างภายในและวัสดุหุ้มภายนอก แตกต่างจาก อาคาร โครงเหล็กซึ่งโดยทั่วไปจะใช้วัสดุอื่นสำหรับพื้น ผนัง และวัสดุหุ้มภายนอก...
ข้อดี
เหล็กมีข้อดีหลายประการเหนือวัสดุก่อสร้างอื่นๆ เช่น ไม้ :
ข้อเสีย
การนำความร้อน: การคำนวณแสดงให้เห็นว่าแผ่นเหล็กของโครงเหล็กขนาด 18 เกจนั้นบางกว่าโครงไม้ขนาด "สองคูณ" ประมาณ 31 เท่า อย่างไรก็ตาม เหล็กนำความร้อนได้มีประสิทธิภาพมากกว่าไม้ถึง 310 เท่า ส่งผลให้โครงเหล็กขนาด "สองคูณ" นำความร้อนได้มากกว่าโครงไม้ขนาด "สองคูณ" ถึง...
ประเภท
อาคารเหล็กบางประเภทที่พบได้ทั่วไป ได้แก่ "ผนังตรง" และ "โค้ง" หรือ อาคาร Nissen หรือ Quonset hut [ 8 ] นอกจาก นี้ ประเภทโครงสร้างอาจแบ่งเป็นแบบช่วงกว้างชัดเจนหรือแบบหลายช่วง อาคารแบบช่วงกว้างชัดเจนไม่มีโครงสร้างรองรับ (เช่น เสา) ในพื้นที่ใช้งานภายใน