เมื่อออกแบบอาคาร การเลือกส่วนประกอบโครงสร้างที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับประสิทธิภาพ การประหยัดต้นทุน และความทนทานในระยะยาว โครงเหล็กและคานโครงเป็นองค์ประกอบโครงสร้างสองประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งให้การรองรับน้ำหนักเบาและความแข็งแรงสูงสำหรับพื้นและหลังคา แต่ทั้งสององค์ประกอบทำงานร่วมกันอย่างไร และเมื่อใดจึงควรใช้องค์ประกอบใดแทนกัน
ในคู่มือนี้เราจะแบ่งรายละเอียด คานเหล็กและคานคานคืออะไร ความแตกต่างที่สำคัญของทั้งสองชนิดนี้ ใช้งานร่วมกันอย่างไร และจะเลือกตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับโครงการของคุณได้อย่างไร. ไม่ว่าคุณจะทำงานเกี่ยวกับ โกดังสินค้า สนามกีฬา ห้างสรรพสินค้า หรือโรงงานอุตสาหกรรมบทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจวิธีเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างอาคารของคุณให้มีความแข็งแกร่งและมีประสิทธิภาพสูงสุด
มาเริ่มกันเลย!
โครงเหล็ก: องค์ประกอบสำคัญในการกระจายน้ำหนักบนหลังคาและพื้น
เหล็กเส้นคืออะไร?
เอ คานเหล็ก, หรือเรียกอีกอย่างว่า โครงเหล็กแบบเปิด (OWSJ), เป็นน้ำหนักเบา โครงเหล็ก ประกอบด้วย คอร์ดบน คอร์ดล่าง และสมาชิกเว็บหน้าที่หลักของมันคือ รองรับหลังคาหรือพื้นและถ่ายโอนภาระไปยังโครงสร้างหลักของอาคาร เช่น คาน และ คอลัมน์.
ลักษณะเด่นที่สุดของเสาเหล็กคือ การออกแบบเว็บแบบเปิด. เมื่อเปรียบเทียบกับคานเหล็กกล้าแข็งแล้ว เบาแต่แข็งแกร่งกว่าช่วยให้สามารถขยายระยะทางได้ไกลขึ้นพร้อมลดการใช้วัสดุและต้นทุนการก่อสร้าง
คานเหล็กมีหลายรูปทรง นอกจากแบบมาตรฐาน คอร์ดคู่ขนาน ออกแบบ:
- ความลาดชันเดี่ยว – เหมาะสำหรับหลังคาที่มีความต้องการระบายน้ำ
- ความลาดชันสองเท่า – คล้ายกับหลังคาจั่วแบบดั้งเดิม สร้างความรู้สึกกว้างขวางมากขึ้น
- โค้ง – นิยมนำมาใช้ในสนามกีฬา และงานออกแบบสถาปัตยกรรมที่มีเอกลักษณ์เฉพาะ
- หน้าจั่ว – เหมาะสำหรับคลังสินค้า และหลังคาโรงงาน.
- กรรไกร – ใช้ในอาคารที่มีเพดานสูง เช่น โบสถ์ โรงละคร
🔹 สำหรับอาคารส่วนใหญ่ โครงเหล็กมาตรฐานถือเป็นทางเลือกที่คุ้มต้นทุนที่สุดในขณะที่รูปร่างพิเศษใช้ตามความต้องการด้านสถาปัตยกรรมหรือการระบายน้ำที่เฉพาะเจาะจง ลองนึกถึงโครงเหล็กเป็นสะพานเหล็กที่มีน้ำหนักเบาแต่แข็งแรงลดน้ำหนักโครงสร้างแต่ยังคงความแข็งแกร่ง
คุณสมบัติหลักของเสาเหล็ก
✅ ความแข็งแกร่งและเสถียรภาพสูง – แม้ว่าจะมีน้ำหนักเบา แต่เสาเหล็กก็สามารถรองรับน้ำหนักได้มาก
✅ การออกแบบน้ำหนักเบา โครงสร้างแบบเว็บเปิดช่วยลดการใช้วัสดุและลดน้ำหนักโดยรวมของอาคาร
✅ ความสามารถในการขยาย – สามารถขยายระยะทางได้ไกลขึ้น ลดความจำเป็นในการใช้เสาภายใน และเพิ่มพื้นที่เปิดโล่งให้สูงสุด
✅ การติดตั้งอย่างมีประสิทธิภาพ – ผลิตสำเร็จรูปเพื่อการประกอบในสถานที่ได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย
✅ การใช้งานที่หลากหลาย – เหมาะสำหรับโครงสร้างหลังคาและพื้นในอาคารหลายประเภท
✅ คุ้มค่าคุ้มราคา – ต้นทุนวัสดุและแรงงานต่ำลงเนื่องจากน้ำหนักลดลงและติดตั้งได้เร็วขึ้น
✅ ความทนทาน – เหล็กมีคุณสมบัติทนทานต่อแมลง ไฟไหม้ และสภาพอากาศ จึงรับประกันความทนทานยาวนาน
✅ ความยืดหยุ่นในการออกแบบ – ปรับขนาดและรูปร่างได้ตามความต้องการด้านการออกแบบที่เฉพาะเจาะจง
✅ ความยั่งยืน – เหล็กเป็นวัสดุที่สามารถนำกลับมารีไซเคิลได้สูง จึงสนับสนุนการก่อสร้างที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
ประเภทของเสาเหล็ก
โครงเหล็กแบ่งออกเป็น 4 กลุ่มหลัก: ซีรีย์ K, ซีรีย์ LH, ซีรีย์ DLH และซีรีย์ CJแต่ละอันได้รับการออกแบบให้รองรับช่วง ความจุในการรับน้ำหนัก และการใช้งานที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ ภายใน K-Series ยังมี คาน KCSออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อรับมือกับภาระที่รวมกันเป็นจำนวนมาก ด้านล่างนี้คือรายละเอียดของความแตกต่างและการใช้งานทั่วไป:
พิมพ์ | ชื่อ-นามสกุล | ช่วงสแปน | แอปพลิเคชันทั่วไป | คุณสมบัติหลัก |
คาน K-Series (มาตรฐาน) | โครงเหล็กแบบ Open Web มาตรฐาน | ช่วงสั้น (8-60 ฟุต) | สำนักงาน ห้างสรรพสินค้า โรงเรียน โกดังขนาดเล็ก | โครงเหล็กที่นิยมใช้มากที่สุด มีน้ำหนักเบาและคุ้มต้นทุนสำหรับช่วงขนาดเล็ก |
คาน KCS (ปรับปรุง) | คานรับแรงเฉือนคงที่ซีรีส์ K | ช่วงสั้น (10-60 ฟุต) | รองรับอุปกรณ์หลังคา ห้องเครื่อง โหลดพื้นเฉพาะจุด | ออกแบบมาสำหรับโหลดที่เข้มข้น เช่น ระบบ HVAC และท่อ แข็งแรงกว่ารุ่น K-Series มาตรฐาน |
คานซีรีส์ LH (ช่วงยาว) | โครงเหล็กเปิดช่วงยาว | ช่วงยาว (20-96 ฟุต) | อาคารอุตสาหกรรม โกดังขนาดใหญ่ ศูนย์การค้า | แข็งแกร่งกว่า K-Series เหมาะสำหรับโครงสร้างที่มีช่วงกลางถึงใหญ่ |
คานซีรีส์ DLH (ช่วงยาวลึก) | โครงเหล็กเปิดแบบช่วงยาวลึก | ช่วงยาว (60-240 ฟุต) | สนามกีฬา โรงเก็บเครื่องบิน ห้องจัดนิทรรศการ | ออกแบบมาสำหรับช่วงยาวพิเศษ ลดจำนวนเสาภายใน และสร้างพื้นที่เปิดโล่ง |
คาน CJ-Series (คอมโพสิต) | โครงเหล็กคอมโพสิตแบบเปิด | ช่วงกลางถึงยาว (20-120 ฟุต) | อาคารจอดรถ อาคารสำนักงาน โครงสร้างชั้นขนาดใหญ่ | ทำงานร่วมกับแผ่นคอนกรีตเพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการรับน้ำหนักพื้นพร้อมลดการใช้เหล็กให้เหลือน้อยที่สุด |
คานเสา: ส่วนประกอบรับน้ำหนักหลัก
คานเหล็กคืออะไร?
เอ คานไม้ เป็น โครงเหล็กถักที่แข็งแรงและใหญ่ขึ้น เมื่อเทียบกับเสาเหล็ก ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อ รองรับเสาเหล็กหลายอันและถ่ายโอน โหลด กับคอลัมน์หรือส่วนประกอบโครงสร้างหลักอื่นๆ. คานคานมี ความสามารถในการรับน้ำหนักที่สูงขึ้น และเหมาะสำหรับ ช่วงยาวขึ้นในโครงสร้างขนาดใหญ่.
พิมพ์ | ช่วงสแปน | แอปพลิเคชันทั่วไป |
คานไม้ | 20-120 ฟุต | อาคารอุตสาหกรรม โกดังขนาดใหญ่ ศูนย์การค้า สนามกีฬา |
คุณสมบัติหลักของคานคาน
✅ ความสามารถในการรับน้ำหนักสูง – รองรับเสาเหล็กหลายต้นและรับน้ำหนักที่มากขึ้น
✅ เสถียรภาพของโครงสร้าง – สามารถเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบที่ทนทานต่อลมและแผ่นดินไหว
✅ คอลัมน์ภายในน้อยลง – เหมาะสำหรับ อาคารที่มีช่วงกว้างมาก, เพิ่มประสิทธิภาพพื้นที่เปิดโล่ง
✅ การออกแบบที่ปรับแต่งได้ – ออกแบบมาให้ตรงตามความต้องการเฉพาะด้านช่วง โหลด และความสูง
✅ การใช้วัสดุอย่างมีประสิทธิภาพ – เพิ่มความแข็งแกร่งด้วยวัสดุขั้นต่ำเพื่อการก่อสร้างที่คุ้มต้นทุน
✅ ความทนทาน – ให้ความทนทานระยะยาวและทนทานต่อปัจจัยแวดล้อมเมื่อได้รับการดูแลอย่างถูกต้อง
✅ ส่วนประกอบสำเร็จรูป – มักผลิตสำเร็จรูปเพื่อให้ประกอบในสถานที่ได้รวดเร็วยิ่งขึ้น
🔹 ข้อมูลจำเพาะมาตรฐาน
- คานพื้นโดยทั่วไปจะมี ความลึกของตลับลูกปืนปลาย 7.5 นิ้ว.
- โดยทั่วไปจะเชื่อมต่อกับคอลัมน์โดยใช้ สลักเกลียว A325 ขนาด 3/4 นิ้ว จำนวน 2 ตัว เพื่อการยึดที่แน่นหนา
คานเหล็กเทียบกับคานคาน: ความแตกต่างที่สำคัญ
การเปรียบเทียบ | โครงเหล็ก (คานรับน้ำหนักพื้น/หลังคา) | คานเสาหลัก (คานหลัก) |
การทำงาน | รองรับหลังคาหรือพื้น และถ่ายโอนน้ำหนักไปยังคานหลักหรือคานเสา | รองรับเสาเหล็กหลายเสาและถ่ายโอนน้ำหนักไปยังเสาหรือโครงสร้างหลัก |
การกระจายโหลด | ออกแบบมาเพื่อรับน้ำหนักที่สม่ำเสมอ (เช่น พื้น หลังคา) | ออกแบบมาเพื่อรับน้ำหนักที่รวมกัน (รองรับเสาเหล็กหลายต้น) |
ความจุในการรับน้ำหนัก | เหมาะสำหรับโหลดเบาถึงปานกลาง | เหมาะสำหรับโครงสร้างที่มีช่วงกว้างและรับน้ำหนักมาก |
ช่วงสแปน | ช่วงสั้นถึงปานกลาง (8-240 ฟุต) ขึ้นอยู่กับซีรีส์ K, LH หรือ DLH | ช่วงยาว (30-120 ฟุต) มักใช้ในอาคารที่มีช่วงกว้างขนาดใหญ่ |
การออกแบบโครงสร้าง | โครงถักแบบเปิด น้ำหนักเบา ลดการใช้วัสดุ | โครงสร้างที่มีน้ำหนักมากพร้อมความสามารถในการรับน้ำหนักที่สูงขึ้น โดยทั่วไปจะเชื่อมต่อกับเสา |
วิธีการเชื่อมต่อ | เชื่อมหรือยึดด้วยสลักเกลียวกับคานเสาหรือคานหลัก | โดยทั่วไปจะยึดกับเสาโดยใช้สลักเกลียว A325 ขนาด 3/4 นิ้ว |
ขั้นตอนการติดตั้ง | ติดตั้งบนคานเสาหรือคานหลักเป็นโครงสร้างรอง | ติดตั้งก่อนแล้วจึงวางคานเหล็กไว้ด้านบน |
แอปพลิเคชันทั่วไป | โกดัง ห้างสรรพสินค้า อาคารสำนักงาน โรงเรียน ใช้เพื่อรองรับพื้นหรือหลังคา | สนามกีฬา โรงเก็บเครื่องบิน ศูนย์แสดงสินค้า โกดัง ใช้เพื่อลดขนาดเสาภายในให้เหลือน้อยที่สุด |
ประสิทธิภาพด้านต้นทุน | ต้นทุนต่อหน่วยต่ำกว่า เหมาะสำหรับโครงสร้างมาตรฐาน | ต้นทุนที่สูงขึ้นแต่จำนวนคอลัมน์ลดลง ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พื้นที่ |
คำแนะนำในการเลือก | ✅ สำหรับช่วงกว้างไม่เกิน 60 ฟุต → โครงเหล็กเป็นทางเลือกที่คุ้มต้นทุนมากกว่า | ✅ สำหรับช่วงกว้าง (100+ ฟุต) → คานพื้นช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พื้นที่และต้นทุนในระยะยาว |
โครงเหล็กและคานเสาจะใช้งานร่วมกันได้อย่างไร?
ในส่วนมาก อาคารอุตสาหกรรมและพาณิชย์, คานเหล็กและคานคานใช้ร่วมกันคานพื้นทำหน้าที่เป็นคานหลักซึ่งรับน้ำหนักหลัก ในขณะที่คานเหล็กทำหน้าที่เป็นคานรองซึ่งรับน้ำหนักพื้นหรือหลังคา
อย่างไรก็ตาม ในอาคารที่มีโครงสร้างรับน้ำหนักหลักอยู่แล้ว โครงเหล็กสามารถใช้งานเดี่ยวๆได้, เชื่อมต่อโดยตรง คานเหล็กหรือคานคอนกรีต. ในทางกลับกัน คานเสาไม่ค่อยได้ใช้เพียงอย่างเดียวเนื่องจากโดยทั่วไปแล้วต้องใช้คานเหล็กเพื่อกระจายและรับน้ำหนักของพื้นหรือหลังคา
1. การผสมผสานมาตรฐาน: โครงเหล็ก + คานโครง (การใช้งานทั่วไปที่สุด)
✅ คานคาน (คานหลัก) เชื่อมต่อกับเสาเหล็กหรือคอนกรีตโดยตรงและรับน้ำหนักโครงสร้างหลัก
✅ คานเหล็ก (คานรอง) วางพาดผ่านคานพื้นเพื่อรองรับพื้นหรือหลังคา
✅ คานคาน กระจายน้ำหนักจากเสาเหล็กหลายต้นและถ่ายโอนไปยังเสา
✅ คานเหล็ก รองรับวัสดุหลังคา แผ่นโลหะ แผ่นคอนกรีต หรือโครงสร้างคลุมอื่น ๆ
📌 การใช้งานทั่วไป:
- โรงงานอุตสาหกรรมและคลังสินค้า → จำนวนเสาภายในน้อยลง ทำให้มีพื้นที่เปิดโล่งขนาดใหญ่
- ห้างสรรพสินค้าและซุปเปอร์มาร์เก็ต → รองรับหลังคาช่วงกว้างเพื่อพื้นที่ภายในที่กว้างขวาง
- สนามกีฬาและโรงเก็บเครื่องบิน → ใช้สำหรับโครงหลังคาช่วงยาว
💡 การเปรียบเทียบแบบง่ายๆ:
เอ คานเสาเป็นเสมือนลำต้นหลัก, ในขณะที่ คานเหล็กเป็นกิ่งก้าน. การ คานหลัก (ลำต้น) รองรับคานรอง (กิ่ง) หลายอันซึ่งจะรับน้ำหนักของหลังคาหรือพื้น.
2. การใช้คานเหล็กเพียงอย่างเดียว (ไม่รวมคานคาน)
🔹 ในอาคารบางแห่ง โครงเหล็กสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับคานเหล็ก (H-Beams) หรือคานคอนกรีต โดยไม่ต้องใช้คานคาน
🔹 นี่เป็นเรื่องปกติใน โครงสร้างช่วงสั้น หรือ อาคารที่มีโครงสร้างรับน้ำหนักหลักอยู่แล้ว.
📌 ตัวอย่าง:
- อาคารสำนักงานสูงหลายชั้น → โครงเหล็กยึดกับโครงคอนกรีตเสริมเหล็กและรองรับพื้นโดยตรง
- โกดังแบบชั้นต่ำ → ใช้คานเหล็กรูปตัว H เป็นโครงสร้างหลักแทนคานพื้น
💡 การเปรียบเทียบแบบง่ายๆ:
หากอาคารมีความแข็งแรงอยู่แล้ว คานเหล็กหรือคอนกรีต, คานเหล็กสามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องใช้คานคาน.
3. การใช้คานไม้เพียงอย่างเดียว (โดยไม่ใช้คานเหล็ก) – กรณีที่พบได้ยาก
🔹 ในบาง โครงสร้างรับน้ำหนักมาก (เช่น, สะพาน,โรงงานอุตสาหกรรม), คานไม้สามารถยึดพื้นหรือหลังคาได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้คานเหล็ก.
🔹 อย่างไรก็ตาม นี่คือ ไม่ธรรมดาเนื่องจากคานไม้โดยทั่วไปยังคงต้องใช้คานเหล็ก กระจายโหลดได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น.
📌 สิ่งสำคัญที่ต้องจดจำ:
ในขณะที่เป็นไปได้ คานไม้ไม่ค่อยถูกใช้เพียงอย่างเดียวเนื่องจากจะมีประสิทธิภาพมากกว่าเมื่อใช้ร่วมกับเสาเหล็ก การกระจายน้ำหนักและประสิทธิภาพโครงสร้าง.
การใช้งาน | ใช้ทั้งคานไม้และคานเหล็กหรือเปล่า? | การใช้งานทั่วไป |
การผสมผสานมาตรฐาน (ที่พบมากที่สุด) | ✅ ใช่ – คานเสาเป็นคานหลัก และคานเหล็กเป็นคานรอง | อาคารอุตสาหกรรม, โกดังสินค้า, ห้างสรรพสินค้า, สนามกีฬา, โรงเก็บเครื่องบิน |
คานเหล็กอย่างเดียว | ⚠ เป็นไปได้ – เฉพาะเมื่อได้รับการรองรับโดยคอนกรีตหรือคานเหล็กเท่านั้น | อาคารสำนักงาน, โกดังเก็บของชั้นต่ำ |
คานเสาเพียงอย่างเดียว | 🚫 หายาก – โดยทั่วไปยังคงต้องใช้เสาเหล็กเพื่อกระจายน้ำหนัก | โรงงานอุตสาหกรรมหนัก,สะพาน |
💡 ระบบโครงสร้างที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับประเภทของอาคาร ช่วงช่วง และข้อกำหนดการรับน้ำหนัก!
สรุป: เหตุใดจึงควรเลือกเสาเหล็กและคานเสา?
โครงเหล็กและคานรับน้ำหนักมีน้ำหนักเบา แข็งแรง คุ้มต้นทุน และติดตั้งง่าย ทำให้เป็นส่วนประกอบสำคัญในงานก่อสร้างสมัยใหม่ ไม่ว่าจะเป็นโรงงานอุตสาหกรรม อาคารพาณิชย์ หรือสนามกีฬา โครงเหล็กเหล่านี้ให้โซลูชันโครงสร้างที่มีประสิทธิภาพซึ่งช่วยลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพการก่อสร้าง
หากคุณกำลังมองหา โครงเหล็กและคานเสาคุณภาพสูงเราพร้อมช่วยเหลือคุณ! เรายินดีให้บริการ โซลูชันโครงสร้างเหล็กที่กำหนดเอง เพื่อทำให้อาคารของคุณ ปลอดภัยกว่า แข็งแกร่งกว่า และมีประสิทธิภาพมากขึ้น. ติดต่อเราได้วันนี้ เพื่อรับใบเสนอราคาหรือคำปรึกษา! 🚀