วัสดุก่อสร้างเหล็ก หมายถึง คำทั่วไปสำหรับวัสดุต่างๆ ที่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยเหล็ก และผ่านกระบวนการถลุง การรีด การเชื่อม การดัดด้วยความเย็น และกระบวนการอื่นๆ และใช้ในโครงสร้างหลักหรือระบบปิดล้อมของอาคารและโครงสร้าง พวกเขาได้ก้าวข้ามวัสดุอิฐ ไม้ และหินแบบดั้งเดิม และกลายเป็นเสาหลักของอุตสาหกรรมการก่อสร้างสมัยใหม่

สมาชิกหลักได้แก่:
เหล็กโครงสร้าง เช่น เหล็กรูปตัว H รีดร้อน เหล็กรูปตัว I (เหล็กรูปตัว I) เหล็กฉาก เหล็กราง เหล็กท่อสี่เหลี่ยม/สี่เหลี่ยม (เหล็กรูปกล่อง) เหล็กท่อกลม เหล็กแผ่น เป็นต้น ซึ่งประกอบเป็นโครงกระดูกของอาคาร (คาน เสา โครงถัก)
เหล็กเส้น: เหล็กเกลียว เหล็กเส้นกลมธรรมดา ฯลฯ ถูกฝังลงในคอนกรีตเพื่อสร้างเป็นคอนกรีตเสริมเหล็ก ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานแรงดึงได้อย่างมาก
เหล็กผนังบางดัดเย็น: แผ่นเหล็กบางดัดเย็นเป็นรูปตัว C รูปตัว U รูปตัว Z และหน้าตัดอื่นๆ ใช้สำหรับโครงสร้างเหล็กน้ำหนักเบา (เช่น อาคารที่พักอาศัยแนวราบ ชั้นลอย) และโครงสร้างรอง
แผ่นเหล็ก/แผ่นโลหะ: ใช้สำหรับงานปูพื้น (แผ่นเหล็กลูกฟูก) ระบบผนัง/หลังคา (แผ่นเหล็กสี แผงแซนวิช)
ตัวเชื่อมต่อ: สลักเกลียวความแข็งแรงสูง วัสดุเชื่อม แผ่นเชื่อมต่อ ฯลฯ เพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์และเสถียรภาพของโครงสร้าง
คุณสมบัติหลัก:
ความแข็งแรงและน้ำหนักเบาเป็นเลิศ: อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่สูงมากช่วยให้การก่อสร้างอาคารที่มีช่วงกว้างและระยะห่างสูง ช่วยลดภาระของฐานราก
ความสม่ำเสมอและความน่าเชื่อถือ: วัสดุมีความสม่ำเสมอ คุณสมบัติทางกลมีเสถียรภาพ การควบคุมคุณภาพของกระบวนการผลิตที่เข้มงวด และผลการคำนวณการออกแบบมีความน่าเชื่อถือ
ความเหนียวพลาสติกที่ดีเยี่ยม: สามารถดูดซับพลังงานได้มหาศาล (เช่น แผ่นดินไหวและแรงลม) และไม่เสี่ยงต่อการแตกหักอย่างกะทันหัน
การประกอบชิ้นส่วนสำเร็จรูปจากโรงงานและการประกอบที่มีประสิทธิภาพ: ส่วนประกอบต่างๆ ได้รับการประกอบชิ้นส่วนไว้ล่วงหน้าอย่างแม่นยำในโรงงาน และการต่อสลักเกลียวหรือการเชื่อมทำได้รวดเร็วที่ไซต์งาน ซึ่งช่วยลดระยะเวลาการก่อสร้างได้อย่างมาก
สีเขียวและยั่งยืน: สามารถรีไซเคิลได้สูง (อัตราการรีไซเคิลสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 95%) และมลภาวะจากการก่อสร้างต่ำ (การทำงานที่แห้งเป็นหลัก)
การออกแบบที่ยืดหยุ่นและการสร้างแบบจำลองฟรี: ความเป็นพลาสติกที่แข็งแกร่ง ง่ายต่อการบรรลุรูปทรงสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนและแปลกใหม่ และความต้องการพื้นที่ขนาดใหญ่

1. ทำไมต้องเลือกวัสดุก่อสร้างที่ทำจากเหล็ก?

ในการแข่งขันวัสดุก่อสร้างหลายชนิด วัสดุเหล็กมีความโดดเด่นและข้อดีของวัสดุเหล่านี้ไม่สามารถถูกทดแทนได้:
ผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ดีเยี่ยม:
ระยะเวลาการก่อสร้างสั้น = คืนทุนได้เร็ว: ความเร็วในการก่อสร้างสำเร็จรูปและประกอบเร็วกว่าโครงสร้างคอนกรีตแบบเดิมอย่างมาก ช่วยประหยัดเวลาและค่าแรงได้มาก และโครงการนี้ถูกนำไปใช้ตั้งแต่เนิ่นๆ เพื่อสร้างผลประโยชน์
การลดต้นทุนโดยรวม: น้ำหนักที่ลดลงของโครงสร้างช่วยประหยัดต้นทุนของฐานราก การผลิตในโรงงานช่วยลดของเสียในไซต์งาน ค่าบำรุงรักษาในภายหลังค่อนข้างต่ำ การใช้พื้นที่สูง (ตารางคอลัมน์ขนาดใหญ่ ลำแสงขนาดเล็ก และส่วนคอลัมน์)
มูลค่าระยะยาว: ความทนทานที่แข็งแกร่งช่วยลดความถี่ในการปรับปรุง มีอายุการใช้งานยาวนาน และมีมูลค่าคงเหลือที่ดี (รีไซเคิลได้)
ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพสูงสุด:
ปลอดภัยและเชื่อถือได้: ความแข็งแรงสูงและความเหนียวสูงให้ความต้านทานแผ่นดินไหวและลมได้ดีเยี่ยม ซึ่งเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับพื้นที่เสี่ยงต่อแผ่นดินไหวและพื้นที่พายุไต้ฝุ่น
คุณภาพที่มั่นคงและควบคุมได้: สภาพแวดล้อมการผลิตของโรงงานมีความเข้มงวด มาตรฐานการตรวจสอบคุณภาพอยู่ในระดับสูง และรับประกันความถูกต้องของส่วนประกอบ
ช่วงกว้างและพื้นที่ขนาดใหญ่: สร้างโครงสร้างช่วงใหญ่ได้อย่างง่ายดายโดยไม่มีเสาหรือไม่กี่เสา (เช่น โรงยิม โรงงาน ห้องนิทรรศการ)
ง่ายต่อการแปลงและขยาย: ระบบโครงสร้างมีความชัดเจน สะดวกต่อการเสริมแรงในภายหลัง เพิ่มพื้น หรือแบ่งพื้นที่ใหม่
ทางเลือกสีเขียวสำหรับการพัฒนาที่ยั่งยืน:
แบบจำลองเศรษฐกิจหมุนเวียน: เหล็กเป็นหนึ่งในวัสดุที่มีอัตราการรีไซเคิลสูงที่สุดในปัจจุบัน สามารถรีไซเคิลได้เกือบไม่จำกัดโดยไม่ลดประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยลดของเสียจากการก่อสร้างและการใช้ทรัพยากรได้อย่างมาก (ตามข้อมูลจาก World Steel Association)
รอยเท้าคาร์บอนต่ำ: แม้ว่าการใช้พลังงานในการผลิตจะสูง แต่อายุการใช้งานที่ยาวนาน ความสามารถในการรีไซเคิล และโครงสร้างสำเร็จรูปช่วยลดการใช้พลังงานและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในไซต์งาน ทำให้การปล่อยก๊าซคาร์บอนตลอดวงจรชีวิตสามารถแข่งขันได้ กระบวนการสั้นๆ ในการใช้เศษเหล็กจากเตาอาร์คไฟฟ้าสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนได้อีก
ลดมลภาวะในสถานที่ทำงาน: การใช้งานแบบแห้งเป็นวิธีการหลัก ซึ่งช่วยลดมลภาวะทางเสียง ฝุ่น และน้ำเสียจากการดำเนินงานแบบเปียกสู่สิ่งแวดล้อมได้อย่างมาก
เข้ากันได้กับเทคโนโลยีสีเขียว: โครงเหล็กเป็นแพลตฟอร์มที่เหมาะสำหรับการผสมผสานเทคโนโลยีประหยัดพลังงาน เช่น แผงเซลล์แสงอาทิตย์และหลังคาสีเขียว
ความยืดหยุ่นในการออกแบบและการก่อสร้าง:
อิสระในรูปทรง: ตระหนักถึงความคิดสร้างสรรค์ที่ไร้ข้อจำกัดของสถาปนิก และสร้างอาคารอันเป็นเอกลักษณ์มากมาย (เช่น สนามกีฬารังนกและหอไอเฟล)
การผลิตชิ้นส่วนสำเร็จรูปและการประกอบ: วิธีการก่อสร้างที่ใช้อุตสาหกรรมขั้นสูงซึ่งได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศน้อยกว่า พร้อมด้วยการควบคุมคุณภาพและระยะเวลาการก่อสร้างที่ดีขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับทิศทางการพัฒนาของอุตสาหกรรมอาคาร
ความแม่นยำสูง: การผลิตในโรงงานช่วยให้มั่นใจได้ถึงขนาดส่วนประกอบที่แม่นยำและข้อผิดพลาดในการประกอบชิ้นส่วนเล็กๆ น้อยๆ ในสถานที่ก่อสร้าง

2. พื้นที่การใช้งานที่สำคัญของวัสดุก่อสร้างที่ทำจากเหล็ก

ความสามารถในการปรับตัวที่แข็งแกร่งของวัสดุเหล็กทำให้ปรากฏในโครงการก่อสร้างทุกประเภท:
อาคารอุตสาหกรรม:
โรงงาน/โรงงาน: รูปแบบโครงสร้างที่ต้องการสำหรับโรงงานชั้นเดียวหรือหลายชั้น ช่วงกว้างและพื้นที่ขนาดใหญ่สอดคล้องกับโครงร่างของอุปกรณ์การผลิตและสายการประกอบ
ศูนย์คลังสินค้า/โลจิสติกส์: โครงสร้างเหล็กเป็นโซลูชั่นที่สมบูรณ์แบบสำหรับความสูงที่ชัดเจนและระยะห่างของเสาขนาดใหญ่ เพื่ออำนวยความสะดวกในการจัดเก็บสินค้าและการหมุนเวียนที่มีประสิทธิภาพ
สิ่งอำนวยความสะดวกในอุตสาหกรรมหนัก: เช่น โครง แท่นอุปกรณ์ และส่วนรองรับท่อของโรงไฟฟ้า โรงกลั่น และโรงงานเคมี
อาคารพาณิชย์และสาธารณะ:
ห้างสรรพสินค้า/ศูนย์การค้าขนาดใหญ่: จำเป็นต้องมีพื้นที่ภายในที่กว้างขวางและยืดหยุ่นเพื่อดึงดูดลูกค้า
อาคารสำนักงาน/อาคารสูง: โครงสร้างแบบรวมโครงเหล็กท่อหลักเป็นรูปแบบหลักของอาคารสูงพิเศษสมัยใหม่ (เช่น เซี่ยงไฮ้ทาวเวอร์)
สนามกีฬา/ศูนย์การประชุมและนิทรรศการ: สร้างหลังคาขนาดใหญ่พิเศษและอัฒจันทร์ที่ไม่มีสิ่งกีดขวางเพื่อมอบประสบการณ์เชิงพื้นที่ที่น่าตกใจ (เช่น รังนกและอาคารผู้โดยสารสนามบินขนาดใหญ่)
โรงเรียน/โรงพยาบาล/สนามบิน/ศูนย์กลางการคมนาคม: ต้องการการก่อสร้างที่รวดเร็ว การรบกวนต่ำ และรูปแบบพื้นที่ที่ยืดหยุ่น
โครงสร้างพื้นฐาน:
สะพาน: เคเบิลหลัก เสา และดาดฟ้าของสะพานช่วงกว้าง (สะพานแขวนและสะพานขึงเคเบิล) เป็นส่วนประกอบสำคัญ สะพานเหล็กช่วงเล็กและกลางมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น
โครงสร้างเสาทาวเวอร์: เสาไฟฟ้า, เสาสื่อสาร, หอคอยกังหันลม ฯลฯ
แท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง: โครงสร้างหลักของแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง
สาขาที่เกิดขึ้นใหม่และหลายชั้น:
อาคารหลายชั้น: การใช้งานระบบกระดูกงูเหล็กเบาในอาคารสำนักงาน อาคารอพาร์ตเมนต์ และโรงแรม (โดยเฉพาะอาคารแบบโมดูลาร์) กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว
อาคารแนวราบและที่พักอาศัย:
วิลล่า/ที่อยู่อาศัยที่ทำจากเหล็กน้ำหนักเบา: ระบบกระดูกงูเหล็กเบาผนังบางโค้งงอเย็น โครงสร้างรวดเร็ว ฉนวนกันความร้อนที่ดีและประสิทธิภาพการประหยัดพลังงาน และต้านทานแผ่นดินไหวได้ดีเยี่ยม
อาคารที่อยู่อาศัยโครงสร้างเหล็กหลายชั้น: ค่อยๆส่งเสริมพวกเขาเพื่อแก้ปัญหา "การขาดแคลนแรงงาน" และปรับปรุงคุณภาพของอาคารและระดับของอุตสาหกรรม
โครงสร้างพิเศษ: เสาส่งสัญญาณ, ประติมากรรม, อาคารชั่วคราว (บ้านเคลื่อนที่, เวที) ฯลฯ

3. คำถามที่พบบ่อย (Q&A)

ถาม: อาคารโครงสร้างเหล็กมีราคาแพงกว่าอาคารคอนกรีตเสริมเหล็กหรือไม่?
ตอบ: ไม่สามารถสรุปได้ทั่วไป ต้นทุนวัสดุเริ่มแรกอาจสูงขึ้นเล็กน้อย แต่เมื่อพิจารณาต้นทุนที่ครอบคลุม (ต้นทุนทางการเงินและการจัดการที่ประหยัดได้จากระยะเวลาการก่อสร้างที่สั้นลง ต้นทุนพื้นฐานที่ลดลง ผลประโยชน์ที่เกิดจากการใช้พื้นที่สูง ค่าบำรุงรักษาระยะยาวต่ำ มูลค่าที่กู้คืนได้ ฯลฯ) โครงสร้างเหล็กมักจะมีข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงการที่มีความละเอียดอ่อนด้านอุตสาหกรรม เชิงพาณิชย์ และการก่อสร้างขนาดใหญ่
ถาม: ฉันควรทำอย่างไรหากเหล็กมีแนวโน้มที่จะเกิดสนิมและการกัดกร่อน?
ตอบ: สิ่งนี้สามารถป้องกันและควบคุมได้ โครงสร้างเหล็กสมัยใหม่ใช้มาตรการป้องกันหลายประการ:
ปรับสภาพพื้นผิว: การพ่นทรายเพื่อขจัดสนิมให้ได้ระดับที่กำหนด
การเคลือบป้องกันการกัดกร่อนในระยะยาว: ไพรเมอร์แบบสเปรย์, สีขั้นกลาง, สีทับหน้า (เช่น สีรองพื้นอีพ็อกซี่ที่อุดมด้วยสังกะสี, สีรองพื้นโพลียูรีเทนอีพ็อกซี่ micaceous iron ระดับกลาง), ออกแบบระบบการเคลือบและความหนาตามระดับการกัดกร่อนของสิ่งแวดล้อม
การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน: มีประสิทธิภาพมากสำหรับส่วนประกอบหรือชิ้นส่วนขนาดเล็กในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
เหล็กผุกร่อน: ชั้นสนิมที่มีความเสถียรและหนาแน่นจะก่อตัวขึ้นภายใต้สภาวะบรรยากาศบางประการเพื่อปกป้องพื้นผิว โดยไม่จำเป็นต้องทาสีและบำรุงรักษา (มักใช้กับโครงสร้างแบบเปิดโล่ง)
การป้องกัน Cathodic: ใช้สำหรับโครงสร้างใต้น้ำหรือใต้ดิน (เช่น ฐานรากเสาเข็มนอกชายฝั่ง) การออกแบบที่ได้มาตรฐาน การก่อสร้างอย่างระมัดระวัง ตลอดจนการตรวจสอบและบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการบริการโครงสร้างเหล็กในระยะยาว
ถาม: เหล็กไม่ทนไฟ หากเกิดเพลิงไหม้ต้องทำอย่างไร?
ตอบ: แม้ว่าเหล็กจะไม่ติดไฟ แต่ความแข็งแรงจะลดลงอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิสูง (สูงกว่าประมาณ 550°C) ดังนั้นการป้องกันอัคคีภัยจึงเป็นข้อกำหนดบังคับสำหรับการออกแบบโครงสร้างเหล็ก วิธีการทั่วไปได้แก่:
การเคลือบสารหน่วงไฟ: เคลือบสารหน่วงไฟ (ขยายตัวในไฟเพื่อสร้างชั้นคาร์บอนที่เป็นฉนวน) หรือเคลือบสารหน่วงไฟแบบไม่ลุกลาม (ฉนวนหนา)
การห่อแผ่นกันไฟ: เช่นแผ่นยิปซั่ม, แผ่นแคลเซียมซิลิเกต, แผ่นใยหิน ฯลฯ
การพันคอนกรีต/ปูน: สร้างชั้นป้องกัน
โครงสร้างที่เต็มไปด้วยน้ำ (water jacket)
ด้วยการออกแบบและการก่อสร้างทางวิทยาศาสตร์ ขีดจำกัดการทนไฟของโครงสร้างเหล็กสามารถตอบสนองความต้องการของกฎระเบียบการป้องกันอัคคีภัยในอาคารได้อย่างเต็มที่
ถาม: ฉนวนกันเสียงและฉนวนความร้อนของอาคารโครงสร้างเหล็กดีหรือไม่?
ตอบ: เหล็กเองเป็นสื่อนำความร้อนที่ดี (การนำความร้อนอย่างรวดเร็ว) แต่ประสิทธิภาพของฉนวนความร้อนและฉนวนกันเสียงของอาคารโครงสร้างเหล็กส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระบบตู้และวัสดุอุด (เช่น ฉนวนขนสัตว์สำหรับผนัง/หลังคา แผงแซนวิช แผงตกแต่งผนังภายในและภายนอก โครงสร้างฉนวนกันเสียงพื้น) ระบบโครงสร้างเหล็กสมัยใหม่สามารถตอบสนองหรือเกินความต้องการด้านความสะดวกสบายของอาคารแบบดั้งเดิมได้อย่างเต็มที่ ผ่านการออกแบบชั้นฉนวนที่เหมาะสม การใช้เทคโนโลยีสะพานหัก (การปิดกั้นสะพานระบายความร้อน) การเติมวัสดุฉนวนกันเสียงประสิทธิภาพสูง และมาตรการอื่น ๆ ผนังกระดูกงูเหล็กเบาที่เต็มไปด้วยใยแก้วหรือใยหินเป็นฉนวนความร้อนและโครงสร้างฉนวนกันเสียงที่ดีเยี่ยม
Q: โครงสร้างเหล็กเหมาะกับการอยู่อาศัยหรือไม่?
A: เหมาะสมมากและเป็นแนวทางการพัฒนาอย่างหนึ่งในอนาคต
ระบบกระดูกงูเหล็กเบาถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในวิลล่าแนวราบ บ้านในชนบท อพาร์ทเมนต์ บ้านโมดูลาร์ การฟื้นฟูหลังภัยพิบัติ ฯลฯ โดยมีข้อดีของการต้านทานแผ่นดินไหวที่ดี การก่อสร้างที่รวดเร็ว การประหยัดพลังงานและการปกป้องสิ่งแวดล้อม และพื้นที่ที่ยืดหยุ่น
เทคโนโลยีของอาคารพักอาศัยโครงสร้างเหล็กหลายชั้นได้รับการพัฒนาและใช้กันอย่างแพร่หลายในต่างประเทศ และยังได้รับการส่งเสริมอย่างแข็งขันในประเทศจีนอีกด้วย ข้อได้เปรียบของมันคือความเร็วในการก่อสร้างที่รวดเร็ว (สั้นกว่าแบบเดิมประมาณ 1/3) ส่วนประกอบที่ผลิตจากโรงงานคุณภาพสูง อัตราบ้านสูง ประสิทธิภาพแผ่นดินไหวที่เหนือกว่า และการสร้างอาคารสีเขียวและการก่อสร้างเชิงอุตสาหกรรมได้ง่ายขึ้น (อาคารสำเร็จรูป)

วัสดุก่อสร้างที่ทำจากเหล็กได้เปลี่ยนโฉมหน้าของสถาปัตยกรรมสมัยใหม่อย่างลึกซึ้งด้วยความแข็งแกร่ง ความทนทาน ความเร็วในการก่อสร้าง ความยืดหยุ่นในการออกแบบ และความยั่งยืนที่ไม่มีใครเทียบได้ ตั้งแต่อาคารสำคัญอันงดงามไปจนถึงโรงงานอุตสาหกรรมที่มีประสิทธิภาพและใช้งานได้จริง ตั้งแต่สะพานข้ามคูน้ำธรรมชาติไปจนถึงบ้านที่อบอุ่นและสะดวกสบาย โครงสร้างเหล็กกำลังสร้างพื้นที่ที่ปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นสำหรับมนุษย์อย่างเงียบๆ ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของวัสดุศาสตร์ เทคโนโลยีการผลิต และแนวคิดการออกแบบ เหล็กในฐานะที่เป็นโครงกระดูกหลักของอาคาร จะมีบทบาทสำคัญในการกำหนดสภาพแวดล้อมการอยู่อาศัยในอนาคตที่ยั่งยืน การเลือกเหล็กหมายถึงการเลือกอนาคตของสถาปัตยกรรมที่แข็งแกร่ง มีประสิทธิภาพ และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม