Beam Splice คืออะไร ทำไม ที่ไหน เมื่อไร และอย่างไร

Beam Splice ในโครงสร้างเหล็กคืออะไร?

ในการก่อสร้างด้วยเหล็ก คานเป็นส่วนประกอบโครงสร้างหลักที่คอยรองรับและถ่ายโอนน้ำหนัก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อจำกัดในการขนส่ง ข้อกำหนดด้านการออกแบบ หรือสภาพพื้นที่ คานเพียงอันเดียวอาจไม่ยาวพอสำหรับงานเสมอไป นั่นคือสาเหตุที่ การต่อคาน เข้ามา.

พูดอย่างง่ายๆ การต่อคานเป็นเทคนิคที่ใช้เชื่อมคานเหล็กสองอันเข้าด้วยกันเพื่อให้ทำงานเป็นหน่วยเดียวต่อเนื่องกัน ลองนึกถึงการต่อคานเหล็กแบบเลโก้ดูสิ เพราะการออกแบบการเชื่อมต่ออย่างพิถีพิถันจะนำส่วนต่างๆ เข้าด้วยกันเป็นหนึ่งเดียวอย่างแข็งแรงและเชื่อมโยงกันเป็นหนึ่งเดียว

ฟังก์ชันหลักของการต่อลำแสง

• การขยายความยาวคาน – เมื่อลำแสงเดี่ยวไม่ยาวพอที่จะครอบคลุมระยะทางที่ต้องการ การต่อสายจะช่วยให้ขยายออกไปได้
• การเพิ่มประสิทธิภาพการขนส่ง – แทนที่จะต้องดิ้นรนกับคานขนาดใหญ่ ส่วนต่างๆ สามารถขนส่งแยกกันและประกอบในสถานที่ได้
• รองรับการออกแบบที่ซับซ้อน – การต่อคานเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับโครงสร้างพิเศษ เช่น คานโค้ง หรือการออกแบบหน้าตัดที่แตกต่างกัน

ส่วนประกอบพื้นฐานของการต่อคาน

การต่อคานเหล็กโดยทั่วไปประกอบด้วย:

• แผ่นต่อ – แผ่นเหล็กที่เชื่อมต่อคาน มักยึดเข้ากับแผ่นหรือหน้าแปลน
• ตัวล็อค – สลักเกลียวหรือรอยเชื่อมที่ยึดแผ่นต่อเข้ากับคาน
• องค์ประกอบการเสริมแรง – ตัวทำให้แข็งหรือการรองรับเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพในโซนรอยต่อ

การต่อลำแสงเทียบกับการต่อลำแสงเดี่ยวแบบดั้งเดิม

เมื่อเทียบกับคานแบบชิ้นเดียวต่อเนื่อง การต่อคานจะให้ประโยชน์ดังต่อไปนี้:

• ความยืดหยุ่น – ความสามารถในการปรับเปลี่ยนตำแหน่งและวิธีการต่อตามที่ต้องการ
• ประสิทธิภาพด้านต้นทุน – ลดขยะวัสดุ ลดต้นทุนการขนส่ง และทำให้การติดตั้งง่ายขึ้น
• ความสามารถในการปรับตัวทางวิศวกรรม – เหมาะสำหรับโครงสร้างช่วงยาวและการออกแบบสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อน

เหตุใดการต่อลำแสงจึงมีความสำคัญ

การต่อคานเป็นเทคนิคสำคัญในการก่อสร้างเหล็ก ไม่เพียงแต่มีความสำคัญต่อการใช้งานจริงของโครงการเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมเหล็กโดยรวมด้วย ต่อไปนี้คือเหตุผลหลักที่การต่อคานมีคุณค่ามาก:

1. ความปลอดภัย: การรักษาโครงสร้างให้มั่นคงและเชื่อถือได้
   • การออกแบบการต่อที่ดีจะช่วยกระจายน้ำหนักให้สม่ำเสมอ หลีกเลี่ยงการสะสมความเค้นซึ่งอาจทำให้ชิ้นส่วนของคานล้มเหลวได้
   • การต่อที่ดีสามารถทำให้ข้อต่อแข็งแรงและมั่นคงเท่ากับคานต่อเนื่องเดี่ยว หรือบางครั้งอาจดีกว่าด้วยซ้ำ
   • การต่อคานช่วยกระจายน้ำหนักแบบไดนามิก (เช่น ลมหรือแผ่นดินไหว) ได้สม่ำเสมอมากขึ้น ส่งผลให้โครงสร้างต้านทานความล้าได้มากขึ้น
2. ประหยัดต้นทุน: ลดต้นทุนและประหยัดวัสดุ
   • การต่อท่อช่วยให้สามารถนำคานสั้นลงหรือวัสดุเหลือใช้กลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งช่วยลดต้นทุนและลดของเสีย
   • คุณสามารถประหยัดค่าขนส่งและค่าติดตั้งได้โดยการแบ่งคานเป็นส่วนๆ เพื่อการขนส่งและต่อคานที่หน้างาน
   • การใช้เทคนิคการต่อแบบมาตรฐานสามารถเร่งการผลิตและลดค่าใช้จ่ายในการผลิตได้
3. ความยั่งยืน: การสนับสนุนอาคารสีเขียว
   • การต่อสายช่วยลดขยะวัสดุและความต้องการในการขนส่ง จึงช่วยลดการปล่อยคาร์บอน
   • คานที่ต่อกันอย่างดีจะมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ซึ่งหมายถึงการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนใหม่น้อยลง และใช้ทรัพยากรโดยรวมน้อยลง
   • การต่อเชื่อมทำให้สามารถนำคานกลับมาใช้ใหม่ได้ง่ายยิ่งขึ้นระหว่างการปรับปรุงหรือรื้อถอน ช่วยสนับสนุนเศรษฐกิจหมุนเวียนในการก่อสร้าง
4. ความยืดหยุ่น: การเอาชนะความท้าทายด้านการออกแบบและการก่อสร้าง
   • การต่อเชื่อมช่วยให้เราสร้างช่วงที่ยาวขึ้น ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยคานเดี่ยว เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอาคารขนาดใหญ่ เช่น สนามกีฬาหรือสนามบิน
   • ช่วยให้สามารถออกแบบที่สร้างสรรค์มากขึ้น เช่น คานโค้งหรือเรียว ทำให้สร้างโครงสร้างที่มีเอกลักษณ์เฉพาะได้ง่ายยิ่งขึ้น
   • การขนย้ายและต่อคานในสถานที่ทำให้ทีมก่อสร้างมีความยืดหยุ่นมากขึ้น และเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม

ควรต่อคานเหล็กตรงไหน และควรหลีกเลี่ยงตรงไหน

การเลือกตำแหน่งการต่อเชื่อมที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญในการก่อสร้างด้วยเหล็ก เพราะไม่เพียงแต่ส่งผลต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้างเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อความเป็นไปได้และต้นทุนในการติดตั้งด้วย ดังนั้น ควรวางการต่อเชื่อมคานไว้ที่ใด และควรหลีกเลี่ยงบริเวณใดบ้าง

👍ตำแหน่งการต่อสายที่แนะนำ

ควรวางจุดต่อคานในบริเวณที่มีแรงเครียดต่ำเพื่อให้แน่ใจว่าคานยังคงแข็งแรงและมั่นคงหลังการเชื่อมต่อ ตำแหน่งที่ดีที่สุดสำหรับการต่อคาน ได้แก่:

• ภายในช่วงหนึ่งในสามส่วนแรกของช่วงใกล้จุดรองรับ – ในคานรับน้ำหนักแบบเรียบง่าย โมเมนต์ดัดจะต่ำกว่าบริเวณใกล้กับจุดรองรับ แนวทางปฏิบัติทั่วไปคือการวางรอยต่อระหว่าง 1/4 ถึง 1/3 ของช่วง จากการสนับสนุน
• พื้นที่ที่มีแรงเฉือนต่ำ – โดยทั่วไปแรงเฉือนจะสูงที่สุดที่ปลายคานและต่ำลงที่ช่วงกลาง การหลีกเลี่ยงโซนแรงเฉือนสูงจะช่วยลดความเสี่ยงของความล้มเหลวของการเชื่อมต่อ
• สอดคล้องกับรหัสการออกแบบ – ปฏิบัติตามมาตรฐานอุตสาหกรรมเสมอ เช่น เอไอเอสซี หรือ จีบี 50017 เพื่อให้แน่ใจว่าตำแหน่งการเชื่อมต่อเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพการทำงาน

👎ตำแหน่งที่ควรหลีกเลี่ยงสำหรับการต่อลำแสง

ไม่ควรใช้พื้นที่บางส่วนในการต่อคาน เพราะอาจส่งผลต่อความแข็งแรงของโครงสร้างและประสิทธิภาพในระยะยาวได้ ดังนี้:

• โซนที่มีความเครียดสูง หลีกเลี่ยงตำแหน่งใกล้จุดเชื่อมต่อ ปลายคานยื่น หรือบริเวณใดๆ ที่มีการกระจายแรงที่ซับซ้อน การต่อเชื่อมในบริเวณเหล่านี้อาจทำให้เกิดการรวมแรงมากเกินไปและเกิดความล้มเหลวได้
• ภูมิภาคที่อยู่ภายใต้ภาระแบบไดนามิกบ่อยครั้ง – ในโครงสร้าง เช่น สะพานในเขตแผ่นดินไหว หรืออาคารอุตสาหกรรมที่มีภาระการสั่นสะเทือน การต่อเชื่อมอาจส่งผลให้เกิดความล้มเหลวจากความล้าในระยะยาว
• พื้นที่ละเอียดอ่อนออกแบบพิเศษ – สถานที่ซึ่งการเคลือบป้องกัน (ป้องกันไฟ ทนทานต่อการกัดกร่อน) เป็นสิ่งสำคัญ ควรไม่มีรอยต่อ เพราะอาจส่งผลกระทบต่อความต่อเนื่องและความทนทานของการเคลือบได้

เมื่อใดจึงจำเป็นต้องต่อลำแสง?

การต่อคานใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างเหล็กสมัยใหม่ โดยมักเกิดจากข้อกำหนดด้านโครงสร้างหรือต้นทุน ต่อไปนี้คือสถานการณ์ทั่วไปบางส่วนที่การต่อคานมีความจำเป็น

การพิจารณาโครงสร้าง

• โครงสร้างช่วงยาว – ในอาคารสาธารณะขนาดใหญ่ เช่น สนามบิน สนามกีฬา และศูนย์แสดงสินค้า ความยาวของคานมักจะเกินขีดจำกัดการผลิตหรือการขนส่ง การต่อเชื่อมช่วยให้เชื่อมต่อคานหลายส่วนได้ ตอบสนองความต้องการของการออกแบบช่วงยาว
• ข้อจำกัดการขนส่ง กฎระเบียบการขนส่งทางถนนมักจำกัดความยาวสูงสุดของคานเหล็ก เพื่อแก้ไขปัญหานี้ คานจะถูกผลิตเป็นส่วนที่สั้นกว่า ขนส่งแยกกัน จากนั้นจึงต่อกันที่หน้างาน วิธีนี้ไม่เพียงแต่แก้ปัญหาด้านลอจิสติกส์เท่านั้น แต่ยังลดต้นทุนการขนส่งได้อีกด้วย
• งานปรับปรุงและเสริมกำลัง – ในการอัปเกรดหรือซ่อมแซมโครงสร้าง การต่อคานจะใช้เพื่อเปลี่ยนส่วนที่เสียหายหรือขยายโครงสร้างที่มีอยู่

การพิจารณาตามต้นทุน

• การผลิตที่ได้มาตรฐาน การผลิตส่วนคานที่สั้นกว่าในกระบวนการมาตรฐานและการต่อตามต้องการสามารถช่วยลดต้นทุนการผลิตและลดของเสียจากวัสดุให้เหลือน้อยที่สุด
• การใช้วัสดุอย่างมีประสิทธิภาพ – ส่วนคานที่เหลือจากโครงการอื่นสามารถนำมาใช้ซ้ำได้โดยการต่อเข้าด้วยกัน เพิ่มประสิทธิภาพการใช้วัสดุ และลดต้นทุน

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบพิเศษ

• รูปแบบสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อน – ในโครงสร้างที่มีคานโค้ง คานเรียว หรือมีโครงสร้างไม่สม่ำเสมอ การต่อมักจำเป็นเพื่อให้ได้รูปร่างตามต้องการ
• สภาพแวดล้อมที่รุนแรง – สำหรับโครงการในแพลตฟอร์มใต้ทะเลลึก สะพานที่สูง หรือเงื่อนไขที่ท้าทายอื่นๆ การต่อคานจะช่วยรองรับข้อจำกัดในการก่อสร้างและความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม

วิธีการต่อลำแสงมี 4 ประเภทหลัก

การเลือกวิธีการต่อคานส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของโครงสร้าง ประสิทธิภาพการก่อสร้าง และต้นทุน โดยวิธีการต่อคานที่นิยมใช้กันมากที่สุดมี 4 วิธี ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของโครงการและสภาพพื้นที่ ดังนี้

วิธีการต่อสาย	เหมาะที่สุดสำหรับ	ข้อดี	ข้อเสีย
ข้อต่อแบบยึดด้วยสลักเกลียว	– การติดตั้งที่รวดเร็ว โครงสร้างที่ถอดออกได้ (เช่น โครงชั่วคราว ตัวรองรับอุปกรณ์) – สถานที่ที่มีสภาพการเชื่อมที่ยากลำบาก	– ติดตั้งได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย – สามารถถอดออกได้เพื่อการบำรุงรักษาหรือปรับเปลี่ยน – ทำงานได้ดีในพื้นที่ห่างไกลหรือที่สูง	– ความต้านทานต่อความเมื่อยล้าต่ำ ไม่เหมาะกับพื้นที่ที่มีการเคลื่อนไหวบ่อยครั้ง โหลด – ต้องมีการจัดตำแหน่งรูที่แม่นยำ ทำให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มสูงขึ้น
การเชื่อมแบบต่อ	– การเชื่อมต่อที่มีความแข็งแรงสูงและถาวร (เช่น อาคารสูง คานสะพาน) – โครงการที่ต้องการความสมบูรณ์ของโครงสร้างสูง	– การเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งและไร้รอยต่อ – ไม่ต้องมีตัวยึดเพิ่มเติม ทำให้ดูสะอาดตา – ทำงานได้ดีกับงานที่ซับซ้อน โปรไฟล์คาน	– การก่อสร้างช้าลง ต้องใช้ช่างเชื่อมและอุปกรณ์ที่มีทักษะ – ความเครียดตกค้างจากการเชื่อมอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของโครงสร้าง ต้องมีการบำบัดภายหลัง – อ่อนไหวต่อสภาพแวดล้อม (ลม ฝน ฯลฯ)
การต่อแบบไฮบริด (การยึดด้วยสลักเกลียว + การเชื่อม)	– โครงสร้างที่ซับซ้อนและมีน้ำหนักมาก (เช่น โรงงานอุตสาหกรรม โรงงานขนาดใหญ่ แพลตฟอร์ม) – โครงการที่ต้องการทั้งความแข็งแกร่งและความยืดหยุ่นในการติดตั้ง	– ผสานความแข็งแกร่งสูงเข้ากับการติดตั้งที่ยืดหยุ่น – เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่โหลดแบบไดนามิกและแบบคงที่อยู่ร่วมกัน	– กระบวนการมีความซับซ้อนมากขึ้นและมีต้นทุนที่สูงขึ้น – ต้องใช้การประสานงานการดึงล่วงหน้าของโบลต์อย่างระมัดระวังและ การเชื่อม ลำดับ
วิธีการที่สร้างสรรค์ (เช่น การล็อคเชิงกล)	– สภาพแวดล้อมเฉพาะทาง (เช่น แพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง สะพานที่สูง) – โครงการที่ต้องการการติดตั้งที่รวดเร็วและแม่นยำเป็นพิเศษ	– ติดตั้งรวดเร็วด้วยความแม่นยำสูง – ไม่ต้องใช้สลักเกลียวหรือการเชื่อม ลดข้อจำกัดของสถานที่ – การออกแบบแบบโมดูลาร์ช่วยให้เคลื่อนย้ายและประกอบได้ง่าย	– มีราคาแพงและมีการนำมาใช้กันน้อย – ต้องมีความแม่นยำในการออกแบบและการผลิตสูงมาก

วิธีการต่อคานเหล็กอย่างถูกต้อง: กระบวนการมาตรฐาน 6 ขั้นตอน

การต่อคานเหล็กเป็นงานที่ต้องใช้ทักษะสูงและมีขั้นตอนที่ซับซ้อน เพื่อให้แน่ใจว่าคานเหล็กที่ต่อกันเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบและมาตรฐานความปลอดภัย จะต้องปฏิบัติตามกระบวนการก่อสร้างที่ได้มาตรฐาน ด้านล่างนี้คือ 6 ขั้นตอนสำคัญในการต่อคานเหล็ก:

ขั้นตอนที่ 1: ระยะการออกแบบ

• การคำนวณโหลด
  • คำนวณแรงที่กระทำต่อคานเหล็ก (รวมถึงโมเมนต์ดัด แรงเฉือน แรงตามแนวแกน ฯลฯ)
  • กำหนดข้อกำหนดการถ่ายโอนโหลดในพื้นที่ต่อสาย
• การเลือกวิธีการเชื่อมต่อ
  • เลือกวิธีการต่อที่เหมาะสม (การเชื่อมต่อแบบยึดด้วยสลักเกลียว เชื่อม หรือไฮบริด) โดยพิจารณาจากประเภทของโหลด เงื่อนไขการก่อสร้าง และปัจจัยด้านต้นทุน
• การยืนยันการวาดภาพ
  • สร้างภาพวาดการออกแบบรอยต่อโดยละเอียด รวมถึงขนาดแผ่นรอยต่อ การจัดเรียงของสลัก ข้อกำหนดในการเชื่อม ฯลฯ
  • สื่อสารกับทีมก่อสร้างเพื่อให้มั่นใจว่าแบบร่างนั้นสามารถใช้งานได้จริงและมีความเป็นไปได้

ขั้นตอนที่ 2: การเตรียมวัสดุ

• การบำบัดปลายลำแสง
  • เตรียมปลายคานโดยการเอียงหรือกัดเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวการต่อเชื่อมนั้นเรียบและพอดีกันอย่างแม่นยำ
• การผลิตแผ่นต่อ
  • ผลิตแผ่นต่อตามข้อกำหนดการออกแบบ โดยให้แน่ใจว่าแผ่นต่อมีขนาด ความหนา และคุณสมบัติของวัสดุที่ต้องการ
• การเจาะรูโบลต์
  • ใช้เครื่องมือที่มีความแม่นยำสูงในการประมวลผลรูโบลต์ โดยรับรองความสม่ำเสมอของตำแหน่งรูและเส้นผ่านศูนย์กลาง

ขั้นตอนที่ 3: การจัดตำแหน่งหน้างาน

• การตั้งค่าการสนับสนุนชั่วคราว
  • ติดตั้งตัวรองรับชั่วคราวในพื้นที่ต่อเพื่อให้แน่ใจว่าคานยังคงมีเสถียรภาพในระหว่างกระบวนการต่อ
• การจัดตำแหน่งด้วยเลเซอร์
  • ใช้เครื่องมือปรับเทียบเลเซอร์เพื่อปรับตำแหน่งคานเหล็กให้แม่นยำ โดยรับรองว่าปรับตำแหน่งที่ปลายรอยต่อได้ถูกต้อง
• การตรวจสอบก่อนการต่อสาย
  • ก่อนดำเนินการต่อ ตรวจสอบความตรงกันระหว่างแผ่นต่อ รูโบลต์ และมุมเชื่อมเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีข้อผิดพลาด

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างการเชื่อมต่อ

• ข้อต่อแบบยึดด้วยสลักเกลียว
  • ขันสลักเกลียวตามลำดับที่ถูกต้องและตามค่าแรงบิดที่กำหนดเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อมีความแข็งแรง
• การเชื่อมแบบต่อ
  • ปฏิบัติตามลำดับการเชื่อมที่เหมาะสมที่สุด (เช่น เชื่อมจากศูนย์กลางไปยังขอบ) เพื่อลดแรงเชื่อมที่เหลือให้เหลือน้อยที่สุด
  • ควบคุมพารามิเตอร์การเชื่อม (กระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า ความเร็ว) เพื่อให้แน่ใจว่ารอยเชื่อมมีคุณภาพสูง
• การเชื่อมต่อแบบไฮบริด
  • ขันสลักเกลียวให้แน่นก่อน จากนั้นจึงเชื่อมเพื่อให้แน่ใจว่าวิธีการเชื่อมต่อทั้งสองวิธีมีผลรวมกัน

ขั้นตอนที่ 5: การตรวจสอบคุณภาพ

• การทดสอบด้วยคลื่นเสียงอัลตราโซนิค
  • ดำเนินการทดสอบแบบไม่ทำลาย (เช่น การทดสอบอัลตราโซนิก) ในรอยเชื่อมเพื่อตรวจสอบรอยแตก รูพรุน หรือข้อบกพร่องอื่นๆ
• การตรวจสอบแรงบิด
  • ตรวจสอบการดึงล่วงหน้าของสลักเกลียวเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบ
• การตรวจสอบการเสียรูป
  • ตรวจสอบพื้นที่รอยต่อเพื่อดูว่ามีการเสียรูปหรือไม่ เพื่อให้แน่ใจว่าคานเหล็กโดยรวมมีความตรง

ขั้นตอนที่ 6: การป้องกันการกัดกร่อน

• การเจียรรอยเชื่อม
  • เจียรแนวเชื่อมเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวเรียบเนียนสำหรับการเคลือบ
• การฟื้นฟูการเคลือบ
  • ทาสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนให้บริเวณรอยต่อเพื่อให้แน่ใจว่ามีความทนทานเท่ากับคานเหล็กเดิม
• การป้องกันอัคคีภัย
  • ทาสารเคลือบกันไฟหรือหุ้มบริเวณรอยต่อตามความต้องการด้านการออกแบบ

เราอยู่ที่นี่กับคุณ

เราเข้าใจดีว่าโครงการโครงสร้างเหล็กนั้นอาจมีคำถามมากมาย หากคุณไม่แน่ใจเกี่ยวกับการต่อคานหรือด้านอื่นๆ ของโครงการ โปรดติดต่อเราเพื่อขอคำปรึกษาฟรี ทีมงานของเรายินดีให้คำแนะนำและคำปรึกษาจากผู้เชี่ยวชาญ เมื่อคุณพร้อมแล้ว เรายินดีที่จะหารือเกี่ยวกับวิธีที่เราสามารถสนับสนุนการดำเนินโครงการของคุณให้ประสบความสำเร็จได้ ตั้งแต่การออกแบบไปจนถึงการติดตั้ง ติดต่อเรา วันนี้ที่จะเริ่มต้น