25/03/2024
การผูกเหล็กโครงสร้าง
การผูกเหล็ก เป็นงานหลักที่มีส่วนสำคัญในงานรีโนเวทและงานก่อสร้างเนื่องจากเป็นตัวประสานคอนกรีตให้มีความแข็งแรงตามที่คำนวณได้อย่างถูกต้อง ได้ค่าแรงอย่างสมบูรณ์ สำหรับการผูกเหล็กโครงสร้างนั้นต้องใช้เหล็กกลมในการผูก ซึ่งเหล็กกลมนั้นแบ่งออกได้เป็นหลายประเภทและหลายขนาด โดยสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักๆ คือ
เหล็กเส้นกลม ( Round Bar RB) เป็นเหล็กก่อสร้างที่ใช้สำหรับรับแรงไม่มาก (SR24 มีกำลังรับแรงดึงที่จุดครากไม่น้อยกว่า 2400 ksc.กก./ตร.ซม.) เพราะตัวเหล็กที่มีลักษณะเรียบนั้นจึงยึดเกาะกับปูนได้ไม่ดีเท่าที่ควร โดยเหมาะสำหรับงานทำปลอกเสา งานพื้น งานเสาเอ็นทับหลัง และอื่นๆที่ไม่เกี่ยวข้องกับการรับน้ำหนักโดยตรง โดยมีอยู่หลายขนาดด้วยกันคือ RB9, RB12, RB15, RB19, RB25 หน่วยหลังคือมิลลิเมตร เช่น เหล็กRB9 คือเหล็กเส้นกลมเส้นผ่านศูนย์กลาง9mm. เป็นต้น
เหล็กข้ออ้อย Deformed Bar (DB) คือเหล็กเส้นที่ใช้ในงานโครงสร้างที่ต้องรับน้ำหนักโดยตรง โดยมีลักษณะกลมมีบั้ง และอาจมีครีบ ผิวของเหล็กเส้นจะมีลักษณะเป็นปล้องๆอยู่ตลอดเส้น เพื่อเสริมกำลังยึดเกาะให้เหล็กกับคอนกรีตมากขึ้น มีหลายชนิดแตกต่างกันที่ส่วนผสมของเนื้อเหล็ก โดยมีส่วนประกอบทางเคมีที่ต่างกัน เช่น เหล็กข้ออ้อย SD30, SD40, SD50 มีกำลังรับแรงดึงที่จุดครากไม่น้อยกว่า 3000, 4000, 5000 ksc.ตามลำดับ ซึ่งหมายความว่าเหล็กข้ออ้อยจะรับแรงได้มากกว่าเหล็กเส้นกลมเรียบ และจะให้ผลที่ดีต่อการรับน้ำหนักมากกว่า การเลือกใช้ชนิดของเหล็กเส้นข้ออ้อย SD30, SD40, และ SD50 ขึ้นอยู่กับชนิดของโครงสร้างเป็นสำคัญ (SD แสดงถึงกำลังของเหล็กที่ จุด Yield เท่ากับ 3000 ksc ซึ่งจะนำค่านี้ไปใช้ในการเปรียบเทียบการนำเหล็กไปทดสอบ)
ลักษณะของเหล็กเส้นข้ออ้อยที่ดี ต้องมีระยะบั้งที่เท่ากันและสม่ำเสมอตลอดทั้งเส้น ไม่มีสนิมรอยตำหนิ ไม่มีรอยปริและแตกร้าว ซึ่งในปัจจุบันการก่อสร้างนิยมใช้เหล็กข้ออ้อยมากกว่าเหล็กเส้นกลม เพราะมีคุณภาพสูงกว่า ทั้งด้านแรงดึงที่จุดคราก และแรงยึดเกาะคอนกรีต นอกจากนี้สัดส่วนการใช้เหล็ก SD50 แล SD40 ยังเพิ่มสูงขึ้นมากกว่า SD30 อีกด้วย เนื่องจากในการก่อสร้างการใช้วัสดุที่เหมาะสมช่วยหลีกเลี่ยงการยุบตัวของสิ่งก่อสร้างความล้มเหลวของการก่อสร้างและสามารถทน ต่อแรงแผ่นดินไหว ดังนั้นการใช้เหล็กที่มีคุณภาพจะได้เปรียบกว่าการใช้จ่ายเงินจำนวนมากในการฟื้นฟูบูรณะในระยะต่อมาเมื่ออาคารมีการยุบ เมื่อเราทราบถึงขนาดและประเภทของเหล็กแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการนำมาผูกเพื่อใช้งานตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งไว้ ซึ่งการผูกเหล็กสำหรับงานรีโนเวทและก่อสร้าง สามารถแบ่งออกได้เป็น4ประเภทใหญ่ๆคือ
1 งานโครงสร้างฐานราก เป็นการผูกเหล็กแบบเหลี่ยมตะกร้อเพื่อเป็นโครงสร้างรับน้ำหนักจากเสาอาคารลงเข็มที่ได้ลงไว้ โดยขั้นตอนนี้จะผูกเหล็กข้ออ้อยขนาดตามที่ได้คำนวณไว้กับเหล็กเสาเข็มและผูกกระจายออกไปรอบๆเสาระยะเท่าๆกันและผูกตั้งขึ้นตามความหนาของฐานรากที่ได้คำนวณไว้ ซึ่งในขั้นตอนนี้จะต้องนำลูกปูนมารองไว้ระหว่างลีนที่เทไว้กับฐานเหล็กที่ได้ผูกไว้ เพื่อให้ปูนโครงสร้างได้อมเหล็กที่ผูกไว้ทั้งหมด ซึ่งได้มาซึ่งความแข็งแรงตามที่ได้คำนวณไว้ 2 งานคานคอดินและคานบน เป็นการผูกเหล็กข้ออ้อยในทางยาวโดยผูกเข้ากับเหล็กของเสาและขยายออกไปในทางยาวโดยระยะห่างของเหล็กปลอก(@=ระยะห่าง)ตามการคำนวณของวิศวกร ซึ่งส่วนมากจะ@10-15cm. ตามแต่ความสูงใหญ่ของอาคาร 3 งานเหล็กเสา เป็นการผูกเหล็กข้ออ้อยและแผ่กางด้านฐานออกเพื่อผูกเข้ากันกับฐานรากในกรณีของชั้นล่างและต่อแนวตรงสำหรับชั้น2และชั้นต่อๆไป ซึ่งส่วนมากเสาจะมีขนาดตั้งแต่20-50cm.ขึ้นกับความสูงของอาคารและวิศวกรคำนวณแต่สำหรับบ้านพักอาศัยนั้นส่วนมากอยู่ที่25-30cm. เหล็กปลอก@20 ใช้เหล็กDB16mm.
4 งานเหล็กคานทับหลังและเสาเอ็น ส่วนใหญ่ใช้เหล็กกลม9mmในการผูกระยะกว้าง8x5cm.ระยะห่างใช้เหล็ก6mm. . แล้วจึงเทคอนกรีตโครงสร้างเพื่อเป็นความเหนียวให้กับผนังที่แข็งแรง
การทาบเหล็ก คือ การต่อความยาวเหล็กเส้นกลมหรือเหล็กข้ออ้อยที่ใช้เป็นเหล็กเสริมในโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก เช่น เสา คาน พื้นหล่อในที่ แม่บันได ฯลฯ โดยใช้ลวดผูกเหล็ก ซึ่งระยะของการทาบซ้อนกันของเหล็กทั้งสองเส้น สำหรับเหล็กข้ออ้อยต้องไม่น้อยกว่า 40 เท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางของเหล็ก ส่วนเหล็กเส้นกลมต้องไม่น้อยกว่า 50 เท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางของเหล็ก เช่น หากนำเหล็กข้ออ้อยขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 16 มิลลิเมตร สำหรับใช้เป็นเหล็กยืนมาต่อกัน ระยะทาบคือ 16 มิลลิเมตร x 40 = 640 มิลลิเมตร (64 เซนติเมตร) สามารถทาบมากกว่านี้ได้แต่ห้ามน้อยกว่านี้เป็นอันขาด และถ้าต้องต่อทาบเหล็กที่ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของไม่เท่ากัน ก็ให้ยึดระยะตามขนาดเหล็กที่ใหญ่กว่าเสมอ สำหรับเหล็กที่เส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 25 มิลลิเมตรขึ้นไป จะไม่นิยมใช้การทาบเหล็ก เนื่องจากเหล็กขนาดใหญ่จะมีโอกาสที่ตำแหน่งจะเยื้องศูนย์กลางได้ง่าย จึงนิยมใช้ปลอกหรือข้อต่อเหล็กเป็นตัวเชื่อมต่อมากกว่า
ตำแหน่งที่ทาบเหล็กนั้นวิศวกรจะเป็นผู้คำนวณและออกแบบเอาไว้ โดยหลีกเลี่ยงจุดที่ต้องรับแรงกระทำมากในระบบการถ่ายแรงโดยรวมของโครงสร้าง เช่น โครงสร้างคานโดยปกติจะมีเหล็กเสริมสองชุด คือ เหล็กเสริมบนและเหล็กเสริมล่าง เหล็กเสริมบนห้ามทาบเหล็กบริเวณรอยต่อระหว่างคานกับหัวเสา ส่วนเหล็กเสริมล่างห้ามทาบเหล็กบริเวณตรงกลางคาน เพราะทั้งสองตำแหน่งเป็นจุดที่ต้องรับแรงดึงมากที่สุดในโครงสร้างคาน นั่นเองจะเห็นว่าการผูกเหล็กในงานก่อสร้างหรืองานรีโนเวทนั้นก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน เพราะเกี่ยวเนื่องกับความแข็งแรงของอาคารโดยตรงเพราะเป็นโครงเป็นเส้นเอ็นให้กับอาคาร ถ้ากระทำไม่ถุกวิธี ปัญหาจะตามมาอย่างมากมายจึงต้องกระทำการโดยผู้เชี่ยวชาญเท่านั้นหวังว่าความรู้เล็กๆ น้อยๆ ที่ผมได้นำมาฝากแก่เพื่อนๆ ทุกๆ ท่านในวันนี้จะมีประโยชน์ต่อทุกๆ ท่านไม่มากก็น้อย และ จนกว่าจะพบกันใหม่นะครับ
