การเชื่อมต่อในโครงสร้างเหล็กมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการก่อสร้าง ดังนั้นการเลือกวิธีการเชื่อมต่อเหล็กที่เหมาะสม จะช่วยให้โครงการมีความปลอดภัยสามารถลดค่าใช้จ่ายและลดการใช้วัสดุได้ วันนี้เปปสตีลอยากชวนทุกคนมาสำรวจประเภทต่าง ๆ ของการเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็ก และข้อดีข้อเสียของการเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็กแต่ละประเภท
การเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็กคืออะไร ?
การเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็ก คือ องค์ประกอบที่สำคัญในอาคารโครงสร้างเหล็ก การเชื่อมต่อเหล็กรวมถึงส่วนประกอบต่าง ๆ เช่น ตะปู, สลักเกลียว, และการเชื่อม ซึ่งมีหน้าที่เชื่อมต่อส่วนประกอบเหล็กสองส่วนหรือมากกว่าเข้าด้วยกัน นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการเชื่อมต่ออาคารเหล็กกับโครงสร้างอื่น ๆ เช่น อิฐหรือบล็อกคอนกรีต ความสามารถในการรับน้ำหนักและความแข็งแรงของการเชื่อมต่อเหล็กขึ้นอยู่กับวิธีการติดตั้ง เพราะการติดตั้งอย่างถูกต้องคือปัจจัยสำคัญในการให้การเชื่อมต่อทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
3 ประเภทของการเชื่อมต่อโครงสร้างเหล็ก
1. ประเภทการเชื่อมต่อด้วยการเชื่อม
การเชื่อมเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตโครงสร้างเหล็ก วิธีนี้ใช้ความร้อน (ผ่านเปลวไฟหรือการอาร์กไฟฟ้า) เพื่อให้โลหะที่จุดสัมผัสร้อนขึ้นจนละลายและค่อย ๆ ผสมเข้าด้วยกัน หลังจากเย็นตัวลง ส่วนโลหะนี้จะค่อย ๆ แข็งตัวและสร้างเป็นแนวเชื่อม
ประเภทของการเชื่อมต่อด้วยการเชื่อม:
- การเชื่อมด้วยการอาร์กไฟฟ้าแบบมือ (Manual Electric Arc Welding)
- การเชื่อมด้วยการอาร์กไฟฟ้าแบบอัตโนมัติ (Automatic Electric Arc Welding)
- การเชื่อมแบบกึ่งอัตโนมัติ (Semi-Automatic Welding)
- การเชื่อมด้วยแก๊ส (Gas Welding)
ข้อดีของการเชื่อมต่อด้วยการเชื่อม:
- ประสิทธิภาพการเชื่อมต่อสูงถึง 100%
- สามารถใช้กับโครงสร้างเหล็กที่ซับซ้อนได้
- เสียงรบกวนต่ำ
- ประหยัดเวลาและค่าใช้จ่าย
- มีน้ำหนักเบา
ข้อเสียของการเชื่อมต่อด้วยการเชื่อม:
- มีความเสี่ยงต่อการเปลี่ยนรูปของโครงสร้างเหล็ก เนื่องจากมีการเกิดความร้อนตอนเชื่อม
- รอยเชื่อมมีโอกาสแตกและหักได้
- การเชื่อมต่อด้วยการเชื่อมต้องการช่างที่มีฝีมือแม่นยำ
- ยากที่จะทำการตรวจสอบคุณภาพของรอยเชื่อม
- โลหะฐานอาจเกิดการล้าใต้จุดเชื่อม
![](https://th.pebsteel.com/wp-content/uploads/2024/06/Connections-in-steel-structures-1-1-1024x682.jpeg)
2. การเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียว (Bolt connections)
การเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวในโครงสร้างเหล็กเป็นที่นิยมมาเป็นเวลานาน โดยมีการยึดส่วนประกอบสองส่วนเข้าด้วยกันด้วยสลักเกลียวและน็อต การเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวสามารถประกอบหรือถอดประกอบได้ง่าย ซึ่งช่วยให้สามารถตรวจสอบและบำรุงรักษาได้ง่าย สามารถใช้กับส่วนประกอบที่ได้รับแรงดึง, แรงเฉือน, หรือทั้งสองอย่าง
การเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวแบ่งออกเป็น 3 ประเภท:
1. การเชื่อมต่อศูนย์กลาง (Concentric connections)
2. การเชื่อมต่อนอกศูนย์ (Eccentric connections)
3. การเชื่อมต่อทนต่อแรงบิด (Moment resisting connections)
จากประเภทของแรง การเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวแบ่งออกเป็น 3 ประเภท:
1. การเชื่อมต่อแรงเฉือน (Shear connections)
2. การเชื่อมต่อแรงดึง (Tension connections)
3. การเชื่อมต่อแรงเฉือนรวมกับแรงดึง (Combined tension shear connection)
จากกลไกแรง การเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวแบ่งออกเป็น 2 ประเภท:
1. การเชื่อมต่อแบบทนแรงแบก (Bearing-type connections)
2. การเชื่อมต่อแบบทนแรงเสียดทาน (Friction-type connections)
ข้อดีของการเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียว:
- กระบวนการประกอบโครงสร้างทำได้รวดเร็ว
- ไม่อาศัยช่างที่มีฝีมือสูง
- ไม่สร้างเสียงรบกวนมากนักในระหว่างการดำเนินการ
- โครงสร้างสามารถใช้งานได้ทันทีหลังจากทำการเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียว
- สามารถจัดวางและเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบโครงสร้างได้หากจำเป็น
ข้อเสียของการเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียว:
- ต้นทุนวัสดุค่อนข้างสูง
- การเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวมีความทนทานน้อยเนื่องจากพื้นที่เธรดที่ลดลงและมีโอกาสเกิดความเข้มของความเค้น (stress concentration)
- สลักเกลียวสามารถหลวมได้ หากได้รับแรงกระทำจากภายนอก
![](https://th.pebsteel.com/wp-content/uploads/2024/06/Connections-in-steel-structures-2-1-1024x725.jpeg)
3. การเชื่อมต่อด้วยหมุดย้ำ (Riveted connections)
การเชื่อมต่อด้วยหมุดย้ำคล้ายกับการเชื่อมต่อด้วยสลักเกลียวตรงที่ทั้งสองใช้ส่วนประกอบชนิดหนึ่งในการเชื่อมต่อองค์ประกอบต่าง ๆ เข้าด้วยกัน เทคนิคนี้เกี่ยวข้องกับการวางหมุดย้ำในช่องของส่วนประกอบที่ต้องการเชื่อมต่อและยึดปลายของหมุดย้ำเพื่อให้ส่วนประกอบยังคงอยู่ แต่การเชื่อมต่อด้วยหมุดย้ำเป็นวิธีที่เก่าและใช้น้อยในปัจจุบัน
หมุดย้ำแบ่งออกเป็น 4 ประเภท
1. Hot-driven rivets
2. Shop rivets
3. Field rivets
4. Cold-driven rivets
ข้อดีของการเชื่อมต่อด้วยหมุดย้ำ
- การเชื่อมต่อด้วยหมุดย้ำมีความทนทานมาก
- ความทนทานของการเชื่อมต่อด้วยหมุดย้ำสูง ทำให้เหมาะสำหรับโครงการขนาดใหญ่
ข้อเสียของการเชื่อมต่อด้วยหมุดย้ำ:
- สร้างเสียงรบกวนมากในระหว่างการติดตั้ง
- จำเป็นต้องใช้ช่างฝีมือสูงในการตรวจสอบคุณภาพของการเชื่อมต่อ
- กระบวนการติดตั้งและถอดประกอบใช้เวลานานและค่าใช้จ่ายสูง
สรุป
ข้างต้นเป็นข้อมูลเกี่ยวกับประเภทต่าง ๆ ของการเชื่อมต่อในโครงสร้างเหล็กและข้อดีข้อเสียของแต่ละประเภท หากลูกค้าต้องการโซลูชันที่ครอบคลุมสำหรับอาคารเหล็กสำเร็จรูปและโครงสร้างเหล็ก โปรดติดต่อเปปสตีลทางอีเมล [email protected] หรือหมายเลขโทรศัพท์ (+66)02 258 4639-41 เพื่อขอคำปรึกษาทันที