วัสดุที่นำมาทำโครงสร้าง
โครงสร้างที่เราพบเห็นได้ทั่วไปมักจะทำมาจากวัสดุ เหล็กและคอนกรีต ซึ่งก็มีให้เลือกใช้ทั้ง
โครงสร้างเหล็กล้วนๆ หรือเรียกว่าโครงสร้างเหล็กรูปพรรณ และยังมีโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก และ
โครงสร้างคอนกรีตอัดแรงให้เลือกใช้ โดยการเลือกใช้โครงสร้างแต่ละแบบนั้นก็ขึ้นอยู่กับความเหมาะสม
ซึ่งโครงสร้างแต่ละแบบจะมีข้อดีข้อเสียแตกต่างกันไป
โครงสร้างเหล็ก มีข้อดีคือ เหล็กเป็นวัสดุที่มีกำลังมาก ทำให้ใช้ปริมาณวัสดุน้อย น้ำหนักโครงสร้าง
น้อย สามารถเชื่อมประกอบได้ น้ำหนักเบาจึงขนย้ายง่าย ก่อสร้างได้เร็วเพราะไม่ต้องรอเวลาเพื่อพัฒนา
กำลังเหมือนคอนกรีต โครงสร้างเหล็กยังมีความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าคอนกรีต เพราะใน
กระบวนการผลิตเหล็กจะปล่อย Co2 น้อยกว่าการผลิตคอนกรีต ส่วนข้อเสียคือ เหล็กมีราคาแพง
โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก มีข้อดี คือ คอนกรีตเป็นวัสดุก่อสร้างที่มีราคาถูก เเต่เมื่อนำมาใช้งาน
เป็นโครงสร้างจำเป็นต้องนำเหล็กมาเสริมความแข็งแรง กลายเป็นคอนกรีตเสริมเหล็ก ซึ่งมีราคาต่ำ
โครงสร้างเหล็กมาก แต่มีข้อเสียคือ คอนกรีตเป็นวัสดุที่มีกำลังน้อย ทำให้ต้องใช้คอนกรีตปริมาณ
มากเพื่อทำเป็นโครงสร้างที่มีความแข็งแรง เป็นผลให้โครงสร้างมีน้ำหนักมากต้องการฐานรากขนาด
ใหญ่กว่า และเนื่องจากน้ำหนักที่มากนี้เองทำให้ไม่สามารถทำโครงสร้างให้มีช่วงคานยาวมากๆได้ อีก
ทั้งในการก่อสร้างยังต้องการระบบนั่งร้านที่แข็งแรงจำนวนมากเพื่อรองรับน้ำหนักตอนคอนกรีตยังไม่แข็ง
ตัว เมื่อคอนกรีตแข็งตัวแล้วยังต้องรอระยะเวลาในการถอดแบบ ซึ่งทำให้การทำงานล่าช้ากว่าโครงสร้าง
เหล็ก
โครงสร้างคอนกรีตอัดแรง เทคนิคการอัดแรงในโครงสร้างช่วยให้เราใช้คุณสมบัติการรับกำลังอัด
ของคอนกรีตได้มากขึ้น การอัดแรงช่วยลดการแตกร้าวของหน้าตัดทำให้หน้าตัดคานคอนกรีตมี
ประสิทธิภาพสูงขึ้นกว่าคานคอนกรีตเสริมเหล็กธรรมดาประมาณ 2.0-2.8 เท่า ขึ้นกับปริมาณการอัดแรง
ซึ่งก็สามารถช่วยให้โครงสร้างคอนกรีตพัฒนาไปได้ไกลมากขึ้น ทุกวันนี้เราจะเห็นการใช้งานแผ่นพื้นอัด
แรงได้ทั่วไป รวมถึงคานสะพานคอนกรีตอัดแรงซึ่งมีให้เห็นตั้งแต่ช่วงสะพาน 10 ม. ถึง 100 ม.
กำลังของวัสดุ
เหล็กโครงสร้าง
สำหรับเหล็กรูปพรรณ โดยทั่วไปมักใช้ เกรด SS400 เป็นเหล็กโครงสร้างเกรดธรรมดา Fy=235MPa
,Fu=400MPa จะสะดวกในการหาซื้อ แต่หากเป็นเกรดที่สูงกว่ามักจะไม่มีสต็อกต้องสั่งผลิต
คอนกรีต
เป็นที่ทราบกันดีว่าคอนกรีตมีคุณสมบัติเด่นด้านการรับแรงอัด ส่วนการรับแรงดึงนั้นรับได้น้อยโดยมี
ค่ากำลังรับแรงดึงประมาณ 10 % ของกำลังรับแรงอัด ส่วนเหล็กมีคุณสมบัติด้านกำลังดี มีความแข็งแรง
ทั้งกำลังรับแรงดึงและกำลังรับแรงอัด
โดยคอนกรีตที่ใช้โดยทั่วไปจะมีกำลังประมาณ 25-35 MPa สำหรับโครงสร้าง คสล. และมักจะใช้
กำลัง 35 MPa ขึ้นไป สำหรับคอนกรีตอัดแรง
เหล็กเสริมคอนกรีต
ส่วนเหล็กเสริมคอนกรีตที่ใช้นั้นมีหลายเกรด ถ้าเป็นเหล็กข้ออ้อยส่วนใหญ่ มักใช้ เกรด SD40 และมี
บ้างที่ใช้ SD50 ซึ่งการใช้เหล็กที่มีกำลังสูงทำให้ประหยัดเนื่องใช้ปริมาณเหล็กน้อย
ลวดอัดแรง
ส่วนทางด้านลวดอัดแรงที่ใช้ในงานคอนกรีตอัดแรงนั้น ก็มีหลายเกรดเช่นกัน แต่มักใช้เกรด 1860
Low Relaxation ซึ่งถ้าเทียบกำลังของลวดอัดแรงเกรด 1860 กับเหล็ก SD40 จะเห็นว่าลวดอัดแรงมี
กำลังสูงกว่าประมาณ 4 เท่า
ราคาของวัสดุ
ราคาคอนกรีตถูกว่าเหล็กมาก โดยคอนกรีตมีราคาประมาณ 1800-2500 บาท/ลบ.ม. แล้วแต่กำลังและ
ส่วนผสม ซึ่งถ้าคิดเป็นราคาต่อกิโลกรัมจะมีค่า 1.8 - 2.5 บาท/กิโลกรัม ส่วนราคาเหล็กนั้น ไม่ว่าจะเป็น
เหล็กรูปพรรณหรือเหล็กเสริมคอนกรีตราคาก็จะอยู่ที่ประมาณ 24 บาท/กิโลกรัม หรือถ้าคิดเป็นราคาต่อ
ปริมาตร ราคาของเหล็กจะอยู่ที่ 188,496 บาท/ลบ.ม. จะเห็นว่าราคาเหล็กสูงกว่า คอนกรีตประมาณ 10
เท่า
