ข้อได้เปรียบเของโครงสร้างเหล็ก
ความสม่ำเสมอ
เหล็ก เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติที่มีความสม่ำเสมอและมีความแน่นอน สูง เพราะผลิตด้วยกรรมวิธีในอุตสาหกรรมที่มีระบบการ ควบคุมคุณภาพที่สมบูรณ์ โครงสร้างเหล็กจึงไม่มีปัญหาเรื่องคุณภาพของวัสดุ
ทางเลือกของการออกแบบ
โครง สร้างเหล็กเสริมสามารถได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงความสมดุล ระหว่างกำลังของโครงสร้างกับความประหยัดในการใช้วัสดุโดยอาศัยการคัดเลือก รูปพรรณมาตรฐาน หรือโดยการตัดประกอบจากแผ่นเหล็ก ทางเลือกในการออกแบบโครงสร้างเหล็กจึงค่อนข้างจะหลากหลาย
น้ำหนัก
โครง สร้างเหล็กมีน้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับโครงสร้างคอนกรีตสำหรับขนาดที่ใช้ รับ น้ำหนักที่เท่ากัน ถ้าไม่คิดข้อจำกัดเรื่องBuckling แล้ว ชิ้นส่วนโครง สร้างสำหรับรับแรงอัด เช่น เสาคอนกรีตเสริมเหล็กจะต้องมีพื้นที่หน้าตัด ประมาณ 17 เท่า และ มีน้ำหนักชิ้นส่วนประมาณ 5 เท่า ของชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กเพื่อรับ น้ำหนักที่เท่ากัน ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกลและน้ำหนักได้แสดงไว้ใน ตารางที่ 1
|
| วัสดุ |
ถ.พ. |
กำลังดึง t./sq.cm. |
กำลังอัด t./sq.cm. |
ค่าโมดูลัส t./sq.cm. |
กำลังอัดต่อหน่วยน้ำหนัก |
| Mild Steel |
7.85 |
3.5 – 5.0 |
3.5 – 5.0 |
2,100 |
3.5 / 7.85 = 0.45 |
| Concrete |
2.4 |
0 – 0.05 |
0 – 0.05 |
200 |
0.2 / 2.4 = 0.08 |
|
ความเสี่ยงต่อการวิบัติโดยสิ้นเชิง
โครง สร้างเหล็กมีกำลังและความเหนียวหลังจุดคลากสูงกว่าโครงสร้างคอนกรีตมาก ถ้าเกิดกรณีฉุกเฉินที่ทำให้มีการแบกน้ำหนักเกินกำลัง แม้ชิ้นส่วนเหล็กจะเปลี่ยนรูป แต่ก็ยังสามารถคงสภาพได้โดยไม่เกิดการวิบัติโดยฉับพลัน เพราะคุณสมบัติด้านความเหนียว (Ductility) ต่างจากกรณีของโครงสร้างคอนกรีตซึ่งมีความเปราะมาก กว่า ถ้าเกิดการรับแรงเกินกำลังก็อาจเกิดการวิบัติได้โดยฉับพลัน ดังนั้นจะเห็นว่า Design Code สำหรับรับแรงแผ่นดินไหวจะกำหนดให้โครงสร้างคอนกรีต จะต้องสามารถรับแรงในแนวราบมากกว่าในกรณีของโครงสร้างเหล็ก ทำให้โครงสร้างคอนกรีตยิ่งมีน้ำหนักมากขึ้นไปอีก และในที่สุดฐานรากและจำนวนเข็มที่ใช้ ก็จะต้องมีขนาดและจำนวนสูงและกลายเป็นจุดอ่อนที่ทำให้โครงสร้างคอนกรีต เสียเปรียบโดยเฉพาะในกรณีของบ้านเรา ซึ่งราคาของระบบฐานรากนับว่าเป็นส่วนที่มีนัยสำคัญมาก
การก่อสร้าง / การติดตั้ง
ปัจจัย ที่ทำให้โครงสร้างเหล็กได้เปรียบโครงสร้างคอนกรีตที่สำคัญมาก คือ ระยะเวลาการก่อสร้าง เพราะโครงสร้างเหล็กสามารถที่จะออกแบบเพื่อให้ตัดประกอบ (Fabrication) ในโรงงาน แล้วยกไปติดตั้งที่หน้างานได้โดยวิธีการเชื่อมหรือขันชิ้นส่วนยึดได้ นอกจากการร่นเวลาแล้วค่าใช้จ่ายในการบริหารงานก่อสร้างก็จะลดลงด้วย เพราะมีภาระน้อยกว่าในการตรวจสอบและการควบคุมคุณภาพของวัสดุต่างๆ ที่หน้างาน รวมทั้งการประหยัดจากการสูญเสียต่างๆ รวมทั้งการต้องใช้ไม้แบบด้วย
การมีมาตรฐานที่ดีในการออกแบบ
โดย กำหนดให้ชิ้นส่วนเหล็กต่างๆมีขนาดที่เหมาะสม ทำให้การตัดประกอบในโรงงานทำได้ด้วยความละเอียดเป็นระบบ และโดยรวดเร็วเหมือนหนึ่งการผลิตสินค้าในโรงงาน ทำให้มีการสูญเสียสิ้น เปลือง น้อยมาก ในประเด็นนี้ ทำให้อุตสาหกรรมอาคารโครงสร้างเหล็กประกอบสำเร็จรูป ที่เรียกในหลายประเทศว่า System Buildings กำลังได้รับความนิยมมาก เป็นระบบที่ทุกชิ้นส่วนได้รับการออกแบบมาเป็น Single Package การติดตั้งจะใช้ เวลาน้อยมาก จึงเหมาะสำหรับโครงสร้างโรงงานหรือโกดังสำเร็จรูป
การรื้อถอน
ข้อ ได้เปรียบข้อนี้ของโครงสร้างเหล็กค่อนข้างเด่นชัดโครงสร้างเหล็ก สามารถรื้อถอนได้โดยง่าย นอกจากนี้ เศษเหล็กก็ยังขายหรือนำไปใช้ต่อไปได้อีกด้วย ต่างจากกรณีโครงสร้างคอนกรีต ซึ่งนอกจากรื้อถอนยาก เศษปูนก็เป็นปัญหาในการนำไปทิ้ง นอกจากนี้ยังมีปัญหาเรื่องผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระหว่างการรื้อถอนด้วย |
|
