รอยต่อเหล็กสำคัญระหว่างโครงสร้างกับโครงสร้าง ในงานอาคารเหล็ก

รอยต่อเหล็กสำคัญระหว่างโครงสร้างกับโครงสร้าง ในงานอาคารเหล็ก

ในการก่อสร้างอาคารโครงสร้างเหล็ก ไม่ว่าจะเป็นอาคารขนาดเล็กหรืออาคารขนาดใหญ่ รอยต่อระหว่างชิ้นส่วนโครงสร้างกับโครงสร้างถือเป็นส่วนสำคัญที่ห้ามละเลย เพราะส่งผลโดยตรงถึงความมั่นคงแข็งแรง และความปลอดภัยในการใช้งานภายในอาคารในระยะยาว ดังนั้นผู้ควบคุมการก่อสร้างจึงต้องคอยควบคุม ตรวจสอบการก่อสร้างให้อยู่ในมาตรฐานที่ถูกต้อง เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปัญหาด้านโครงสร้างตามมา 

ซึ่งทาง SYS ก็มี SYS Steel Connection คู่มือสำหรับรอยต่ออาคารโครงสร้างเหล็กที่มีการนำเสนอรอยต่อสำคัญในงานโครงสร้างเหล็กที่ไม่ควรมองข้าม และนำเสนอตัวอย่างการออกแบบรอยต่อในโครงสร้างเหล็กที่ถูกต้อง ได้มาตรฐาน ให้ผู้ที่สนใจได้นำไปเป็นแนวทางในการออกแบบและเป็นตัวช่วยในการตรวจสอบรอยต่อในอาคารให้ครบถ้วนสมบูรณ์ในทุกจุดสำคัญ ช่วยลดข้อผิดพลาด เสริมให้การออกแบบ และก่อสร้างในส่วนของรอยต่อระหว่างโครงสร้างกับโครงสร้างมีคุณภาพได้มากขึ้น 

รอยต่อระหว่างตอม่อกับเสาของอาคารโครงสร้างเหล็ก

รอยต่อของตอม่อและเสาอาคารเป็นส่วนสำคัญที่มีโอกาสเกิดปัญหาได้บ่อย เนื่องจากโครงสร้างเหล็กที่ทำหน้าที่เป็นเสาของอาคารอยู่ใกล้กับพื้นดินมาก อาจสัมผัสกับความชื้นจากพื้นดินจนเกิดเป็นสนิมในอนาคตได้ และยังมีปัญหาอื่นๆ เช่น มีรอยแตกระหว่างแผ่นเพลทเหล็กที่ตอม่อและเสา ขันแหวน Nut ที่ J-Bolt ไม่แน่นพอ ระยะฝังของ J-Bolt ไม่ลึกพอ หรือแม้แต่การเชื่อมรอบแผ่นเพลทเหล็กไม่เต็ม เป็นต้น ที่อาจส่งผลให้โครงสร้างพังหรือล้มได้จากแรงกระทำด้านข้างที่พยายามยกหรือดันโครงสร้างขึ้นจากพื้น 

การออกแบบและจัดการรอยต่อส่วนตอม่อและเสาของอาคารโครงสร้างเหล็กให้ไม่มีทั้งปัญหาสนิม หรือปัญหาโครงสร้างพังทลาย คือ การก่อตอม่อให้สูงขึ้นจากระดับพื้นของอาคารอย่างน้อย 20 – 30 ซม. เพื่อป้องกันความชื้น นอกจากนี้การยกตอม่อให้สูงขึ้นยังช่วยลดอุบัติเหตุที่จะมาชนกับเสาเหล็กได้ดี และดูดซับแรงที่กระทำต่อโครงสร้างเหล็กได้มากขึ้นด้วย

ในส่วนของการติดตั้งให้รอยต่อตอม่อและเสาเหล็กมีความแข็งแรงได้มาตรฐาน ต้องมีการเชื่อมเสาเหล็ก H-BEAM เข้ากับเพลทเหล็กที่ตอม่อให้รอบทุกด้าน และหากต้องการให้รับแรงที่กระทำด้านข้างได้มากขึ้น ก็สามารถเสริมชิ้นส่วนเหล็กไว้ที่บริเวณเอวของเสาเหล็ก H-BEAM ได้ ซึ่งการเพิ่มชิ้นส่วนเหล็กเพื่อรับแรงนี้ต้องให้วิศวกรโครงสร้างเป็นผู้ออกแบบและคำนวณเพื่อให้การถ่ายแรงถูกต้อง สมดุล

นอกจากนี้การติดตั้งพุกหรือ J-Bolt ที่ตอม่อต้องมีความยาวที่เหมาะสมและมีจำนวนอย่างน้อย 4 ชิ้น ตามมุมต่างๆ ของเพลทเหล็ก หรือขึ้นอยู่กับการคำนวณของวิศวกรโครงสร้าง เพื่อให้เป็นเหมือนสมอบกที่แข็งแรงยึดไม่ให้โครงสร้างถูกถอนหรือพังลง โดยภายในคู่มือ SYS Steel Connection ก็ได้มีภาพตัวอย่างรอยต่อระหว่างตอม่อกับเสาเหล็กแสดงไว้ในหน้าที่ 19, 50-53

รอยต่อระหว่างเสากับเสาของอาคารโครงสร้างเหล็ก

การเชื่อมต่อเสากับเสาเข้าด้วยกันเป็นการเชื่อมชิ้นส่วน 2 ชิ้นไปในทิศทางหรือแนวเดียวกันในแนวดิ่ง ใช้ในกรณีที่ต้องการต่อให้เสาเหล็กมีความยาวขึ้น โดยทั้งการติดตั้งแบบเชื่อม Welded Connection และแบบขันน็อต Bolted Connection จะต้องมีแผ่นเหล็กประกับที่เอวและปีกของเสาเหล็ก H-BEAM ในจุดรอยต่อทั้งซ้ายและขวาเสมอ และใน 1 แผ่นเพลทต้องมี Bolt อย่างน้อย 4 ตัว หรือขึ้นอยู่กับการคำนวณของวิศวกร เพื่อให้เพลทเหล็กและโครงสร้างแข็งแรงเพียงพอที่จะรับแรงได้

ส่วนแผ่นเพลทเหล็กที่นำมาเป็นเหล็กประกับจะต้องเลือกให้มีความหนามากกว่าหรือเท่ากับความหนาของเอวหรือปีกของเสาเหล็ก H-BEAM นั้นๆ โดยยึดเอาความหนาของชิ้นส่วนที่หนาที่สุดเป็นหลัก เช่น ต้องต่อเสาเหล็ก H-BEAM ที่มีเอวหนา 8 มิลลิเมตร เพลทเหล็กที่นำมาใช้ก็ต้องมีความหนาที่ 8 มิลลิเมตร หรือมากกว่า เพื่อให้ทำการรับแรงได้ดี ใน SYS Steel Connection ก็มีตัวอย่างการต่อเสากับเสาด้วยการเชื่อมและการขันน็อต แสดงไว้ในหน้าที่ 20,40 – 43

ปัญหาเรื่องรอยต่อที่มักพบในจุดนี้ส่วนใหญ่จะพบจากการเชื่อม คือ ผู้รับเหมาไม่ให้แผ่นเพลทเหล็กตามขนาดมาตรฐาน และมีความยาวการเชื่อมรอบแผ่นเพลทที่ไม่เพียงพอ ทำให้เสาไม่สามารถถ่ายแรงได้เต็มที่ ดังนั้นหากติดตั้งด้วยการเชื่อม จะต้องเชื่อมตามเส้นรอบรูปของเพลทเหล็กประกับให้รอบ ต้องมีรอยเชื่อมที่ยาวมากพอเพื่อให้รอยเชื่อมรับแรงได้ ซึ่งต้องให้วิศวกรที่เชี่ยวชาญคำนวณให้

รอยต่อระหว่างเสากับคานของอาคารโครงสร้างเหล็ก

ต่อมาคือรอยต่อของเสากับคาน โดยทั่วไปแล้วจะมีการออกแบบรอยต่อและออกแบบการเชื่อมเสากับคานหลายรูปแบบมาก ขึ้นอยู่กับขนาดโครงการและการคำนวณของวิศวกรโครงสร้าง ซึ่งใน SYS Steel Connection นั้นได้นำเสนอตัวอย่างไว้ 2 ตัวอย่าง ในหน้า 32 – 39 โดยเป็นรูปแบบรอยต่อที่รับแรงแบบ Single Load ทั่วไป ที่มีน้ำหนักไม่มาก จึงเหมาะกับงานอาคารขนาดเล็ก เช่น บ้าน อาคารสำนักงาน หรืออสังหาริมทรัพย์ขนาดเล็ก ที่ช่วงกว้างเสาไม่เกิน 6 เมตร

รูปแบบที่ 1 จะเป็นการเชื่อมคานเข้ากับปีกของเสาเหล็ก H-BEAM โดยมีแผ่นเหล็กเพลทมาเชื่อมเข้ากับปีกของเสาเหล็กก่อนประกับเข้ากับส่วนเอวของคานเหล็ก โดยใช้ Bolt ในการยึดให้โครงสร้างติดกันแน่น

รูปแบบที่ 2 คือการเชื่อมคานเข้ากับเอวของเสาเหล็ก H-BEAM โดยยื่นแผ่นเหล็กเพลทที่เชื่อมกับส่วนเอวของเสาเหล็กออกมายาวขึ้นและประกับเข้ากับส่วนเอวของคานเหล็ก โดยใช้ Bolt ในการยึดให้โครงสร้างติดกันแน่น 

ซึ่งทั้ง 2 รูปแบบตลอดจนรูปแบบการเชื่อมต่อเสาและคานเหล็ก H-BEAM ในงานขนาดอื่นๆ จะต้องคำนึงและเลือกใช้ความหนาของแผ่นเพลทเหล็กให้เหมาะสม และควบคุมคุณภาพของรอยเชื่อมให้สมบูรณ์เพื่อให้โครงสร้างสามารถรับและถ่ายแรงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นอกจากคู่มือรอยต่อเหล็ก SYS Steel Connection นี้แล้ว ทาง SYS ยังมีทีม Steel Solution ที่เชี่ยวชาญและเน้นการเตรียมการติดตั้งด้วยระบบ Bolted Connection ด้วย ผู้ที่สนใจในงานโครงสร้างเหล็กในทุกขนาดอาคารที่ต้องการคำแนะนำ การเตรียมการและการแปรรูปชิ้นส่วนที่ได้มาตรฐาน สามารถติดต่อสอบถามเข้ามาพูดคุยกับทีมวิศวกรของ SYS ได้ เพื่อให้งานออกแบบและงานก่อสร้างโครงสร้างเหล็กเรียบร้อย ถูกต้อง และแข็งแรงได้ตลอดอายุการใช้งาน