ການນຳໃຊ້ເຫຼັກຄຸນນະພາບສູງໃນໂຄງການໂຄງສ້າງເຫຼັກທີ່ມີການກະຈາຍໄລຍະທາງໄກ

ເປັນຫຍັງເຫລັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງຈຶ່ງມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງຕໍ່ໂຄງການໂຄງສ້າງເຫລັກທີ່ມີຊ່ວງກວ້າງໃຫຍ່ໃນສະໄໝທັນສະໄໝ

ການປັບປຸງດ້ານປະສິດທິພາບ: ການຫຼຸດນ້ຳໜັກ, ການຂະຫຍາຍຊ່ວງກວ້າງ, ແລະ ຄວາມມີປະສິດທິພາບຂອງວັດຖຸດິບ

ການນຳເຂົ້າເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງໄດ້ປະຕິວັດວິທີການທີ່ພວກເຮົາເຂົ້າໃຈໂຄງສ້າງທີ່ມີຊ່ວງກວ້າງໃນການກໍ່ສ້າງດ້ວຍເຫຼັກ ແລະ ນຳມາເຖິງການປັບປຸງທີ່ດີເລີດໃນດ້ານປະສິດທິພາບ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ເຫຼັກ S690+ ສາມາດຫຼຸດນ້ຳໜັກຂອງໂຄງສ້າງໄດ້ຈາກ 25% ຫາ 40% ເມື່ອທຽບກັບເຫຼັກ S355 ທຳມະດາ. ສິ່ງນີ້ສ້າງຄວາມແຕກຕ່າງຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງໃນຫຼາຍດ້ານ: ຮາກຖານຕ້ອງການການຮອງຮັບໜ້ອຍລົງ, ເຄື່ອງຍົກຕ້ອງການຄວາມແຂງແຮງໜ້ອຍລົງ, ແລະ ພະນັກງານໃຊ້ເວລາໜ້ອຍລົງໃນການຕິດຕັ້ງເຄື່ອງຈັກ ແລະ ວັດຖຸຕ່າງໆໃນສະຖານທີ່ກໍ່ສ້າງ. ນັກອອກແບບສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກຮັກສິ່ງນີ້ເປັນຢ່າງຍິ່ງ ເນື່ອງຈາກພວກເຂົາສາມາດອອກແບບອາຄານທີ່ມີພື້ນທີ່ເປີດກວ້າງເຖິງ 100 ແມັດເທີຂຶ້ນໄປ ເຊິ່ງເປັນສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນຢ່າງເປັນປົກກະຕິໃນສະຖານທີ່ຈັດກິລາທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ໂດຍສະເພາະແມ່ນສູນຈັດແສດສົ່ງທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່. ແຕ່ສິ່ງທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດແມ່ນປັດໄຈດ້ານປະສິດທິພາບຂອງວັດຖຸດິບ: ສຳລັບທຸກໆ 1 ຕັນຂອງເຫຼັກ S690+ ທີ່ໃຊ້ ພວກເຮົາຈະແທນທີ່ເຫຼັກທຳມະດາໄດ້ປະມານ 1.5 ຕັນ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າຈະມີວັດຖຸທີ່ຕ້ອງຂົນສົ່ງໜ້ອຍລົງ ແລະ ສົ່ງຜົນໃຫ້ການປ່ອຍກາຊີນໄຄໂລນລົງທັງໝົດຢ່າງເປັນທຳມະຊາດ. ຄວາມໄດ້ປຽດທັງໝົດເຫຼົ່ານີ້ເກີດຈາກຄຸນສົມບັດຂອງເຫຼັກ S690+ ທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງໃນການເຮັດວຽກ (yield strength) ສູງຫຼາຍ ເຖິງຢ່າງໃດກໍຕາມ ມັນມີຄວາມແຂງແຮງຢ່າງໜ້ອຍ 690 MPa ຕາມຂໍ້ກຳນົດ. ໂຄງສ້າງທີ່ສ້າງດ້ວຍວັດຖຸນີ້ສາມາດຮັບນ້ຳໜັກທີ່ຫຼາຍຂຶ້ນ ແຕ່ຕ້ອງການພື້ນທີ່ຂ້າມ (cross section) ທີ່ນ້ອຍລົງ ແລະ ຍັງຄົງຮັກສາມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພ ແລະ ຄຸນລັກສະນະການປະຕິບັດງານທີ່ຈຳເປັນທັງໝົດໄວ້ຕະຫຼອດອາຍຸການຂອງມັນ.

ຜົນກະທົບໃນໂລກຈິງ: ສະຖານີອາກາດເສີນດາຊິງ ແຫ່ງປັກກິ່ງ ແລະ ໂຄງການໂຄງສ້າງເຫຼັກອື່ນໆທີ່ມີຊື່ສຽງ

ການນຳໃຊ້ໃນໂລກຈິງ ແສດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ເຫຼັກທີ່ແຂງແຮງສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບໃນທາງປະຕິບັດຢ່າງໃດ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ສະຖານີອາກາດເສີນດາຊິງ ປັກກິ່ງ ໄດ້ນຳໃຊ້ເຫຼັກທີ່ມີຄຸນນະສົມບັດ S460 ເຖິງ S690 ເພື່ອສ້າງສ່ວນຍື່ນອອກໄປ 80 ແມັດເຕີ ຢູ່ເທິງຫຼັງຄາຂອງອາຄານທ່າເຮືອ, ແຕ່ພວກເຂົາຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ເຫຼັກເພີຍງປະມານ 60% ຂອງປະລິມານທີ່ຈະຕ້ອງໃຊ້ເມື່ອໃຊ້ເຫຼັກທີ່ມີຄຸນນະສົມບັດທົ່ວໄປ. ສິ່ງທີ່ຄ້າຍຄືກັນນີ້ກໍເກີດຂຶ້ນທີ່ສູນການຈັດງານແລະສະຫຼາກສົນປະຈຳຊາງໄຮ້ ເຊິ່ງອາຄານດັ່ງກ່າວມີຊ່ອງຫວ່າງທີ່ກວ້າງເຖິງ 150 ແມັດເຕີ ໂດຍບໍ່ມີເສົາຄຳໃນເວລາທີ່ຕ້ອງຮັບມືກັບອຳນາດຈາກເຫດເກີດແຜ່ນດິນໄຫວ. ເຫຼັກທີ່ແຂງແຮງກວ່ານີ້ຊ່ວຍຫຼຸດບັນຫາການງອງ ໄດ້ປະມານ 34% ເມື່ອທຽບກັບອາຄານທີ່ສ້າງດ້ວຍເຫຼັກທີ່ມີຄຸນນະສົມບັດ S355 ທົ່ວໄປ. ໃນທົ່ວໂລກ, ໂຄງສ້າງເຫຼັກຂະໜາດໃຫຍ່ກຳລັງຖືກສ້າງຂຶ້ນໄດ້ໄວຂຶ້ນ 30 ເຖິງ 50% ເນື່ອງຈາກອົງປະກອບທີ່ເບົາກວ່າ ແລະ ສ້າງສຳເລັດແລ້ວລ່ວງໆ. ການກໍ່ສ້າງຈຶ່ງເກີດຂຶ້ນໄວຂຶ້ນ ແຕ່ຍັງຄົງຮັກສາຄວາມໝັ້ນຄົງຕໍ່ສະພາບອາກາດທຸກປະເພດ ແລະ ຄວາມເຄັ່ງຕຶງອື່ນໆທີ່ອາຄານຕ້ອງເຈີຍກັບທຸກໆວັນ.

ການປະພຶດຕົວທາງໂຄງສ້າງຂອງເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງໃນໂຄງສ້າງເຫຼັກທີ່ມີຊ່ວງກວ້າງໃຫຍ່

ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການບິດເບືອນ ແລະ ຂອບເຂດຄວາມຍາວທີ່ເໝາະສົມເກີນ S460

ການໃຊ້ເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງເຊັ່ນ: S460+ ສາມາດເຮັດໃຫ້ສ່ວນປະກອບມີຄວາມຫນາດບາງລົງ ແລະມີປະສິດທິພາບດີຂຶ້ນໂດຍລວມ ແຕ່ກໍມີບັນຫາບາງຢ່າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຄວບຄຸມການບິດເບືອນ (buckling). ເມື່ອເຫຼັກມີຄວາມແຂງແຮງຂຶ້ນ ຂອບເຂດທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ສ່ວນປະກອບມີລັກສະນະບາງເກີນໄປຈະຖືກຈຳກັດໃຫ້ເຂັ້ມງວດຂຶ້ນ ເນື່ອງຈາກເຮົາຕ້ອງຫຼີກລ່ຽງຄວາມບໍ່ສະຖຽນທີ່ (instability) ໃນຂະບວນການໃຊ້ງານໄວເກີນໄປ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ຕົ້ນເສົາທີ່ຜະລິດຈາກເຫຼັກ S690 ຈະຕ້ອງມີອັດຕາສ່ວນຄວາມຍາວຕໍ່ຄວາມຫນາ (slenderness ratio) ຕ່ຳລົງປະມານ 15% ເມື່ອທຽບກັບສິ່ງທີ່ຍອມຮັບໄດ້ສຳລັບເຫຼັກ S460. ການສຶກສາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ ສ່ວນປະກອບທີ່ຮັບແຮງກົດ (compression members) ຈາກເຫຼັກ S460 ມັກຈະເຮັດວຽກໄດ້ດີເຖິງຈຸດທີ່ lambda ເທົ່າກັບ 0.4, ແຕ່ເຫຼັກ S690 ຈະຕ້ອງຢຸດຢູ່ທີ່ປະມານ 0.34 ເນື່ອງຈາກມັນບໍ່ມີການເບືອງ (bending) ຫຼາຍເທົ່າໃດຫຼັງຈາກເກີດການເຮັດວຽກເກີນຄວາມຕ້ານທານ (yielding). ສ່ວນເ Ergodic 3 Annex D ໄດ້ຈັດການບັນຫານີ້ດ້ວຍການປັບປຸງເສັ້ນສະແດງການບິດເບືອນ (column curves). ສິ່ງທີ່ເກີດຂຶ້ນຄື: ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການບິດເບືອນຈະຫຼຸດລົງປະມານ 8 ເຖິງ 12% ເຖິງແມ່ນວ່າທຸກຢ່າງອື່ນຈະຄົງທີ່ເທົ່າເດີມທັງດ້ານຮູບຮ່າງ ເມື່ອປ່ຽນຈາກເຫຼັກ S460 ໄປເປັນເຫຼັກ S700. ເນື່ອງຈາກເຫດຜົນທັງໝົດນີ້ ວິສະວະກອນຄວນໃຫ້ຄວາມສຳຄັນເປັນພິເສດກັບການຮັບປະກັນຄວາມສະຖຽນຂອງໂຄງສ້າງທັງໝົດ ແທນທີ່ຈະເນັ້ນເພີ່ອປະຢັດເງິນໃນການເລືອກໃຊ້ວັດຖຸທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງໃນທ້ອງຖິ່ນເທົ່ານັ້ນ ໂດຍເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນເປັນຢ່າງຍິ່ງເມື່ອຈັດການກັບສ່ວນປະກອບທີ່ຍາວ ແລະ ບາງຫຼາຍ ໃຕ້ສະພາບການຮັບແຮງໂດຍກົງ.

ອັດຕາສ່ວນການໃຫ້ຜົນຕໍ່ຄວາມເຂັ້ມແຂງ, ການເຮັດໃຫ້ແຂງຕົວຈາກການເຄື່ອນທີ່, ແລະ ຜົນກະທົບຂອງຄວາມເຄັ່ງຄຽດທີ່ເຫຼືອຢູ່ຕໍ່ຄວາມສະຖຽນຕາມລວມ

ເຫຼັກ S690+ ມີອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມແຂງແຮງທີ່ເກີດຈາກການຍືດຕໍ່ຄວາມແຂງແຮງສູງສຸດ (yield-to-tensile ratio) ສູງກວ່າ 0.90 ເຊິ່ງໝາຍຄວາມວ່າມີຄວາມເຂັ້ມແຂງເພີ່ມເຕີມ (structural redundancy) ໜ້ອຍລົງ. ນີ້ເປັນສິ່ງສຳຄັນເພາະວ່າໂຄງສ້າງທີ່ມີການກະຈາຍໄລຍະທາງໃຫຍ່ຈຳເປັນຕ້ອງມີການປ້ອງກັນເພີ່ມເຕີມຕໍ່ການຖົມລົ້ມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (progressive collapse) ຫຼື ເມື່ອແຮງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການເຄື່ອນຍ້າຍເກີດຂຶ້ນຢ່າງບໍ່ຄາດຄິດ. ເມື່ອພິຈາລະນາອັດຕາສ່ວນ Y/T ທີ່ສູງ, ມັນຈະຂັດຂວາງການເກີດການແຂງຕົວຈາກການຍືດ (strain hardening) ໃຫ້ເກີດຂຶ້ນຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ສິ່ງນີ້ຈະຈຳກັດການກໍ່ຕັ້ງຂອງບ່ອນທີ່ເກີດການເບື່ອງ (plastic hinges) ແລະ ການຈັດຈ່າຍຄວາມເຄັ່ນ (stress redistribution) ຂ້າມຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ໃນເວລາເກີດເຫດການທີ່ຮຸນແຮງ. ສະຖານະການຈະເລີນ worsen ເພີ່ມຂື້ນເມື່ອພິຈາລະນາຂະບວນການຕັດດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ (thermal cutting) ແລະ ການເຊື່ອມ (welding). ຂະບວນການເຫຼົ່ານີ້ຈະສ້າງໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ນທີ່ຄົງເຫຼືອ (residual stresses) ເຖິງປະມານ 60% ຂອງຄວາມແຂງແຮງທີ່ເກີດຈາກການຍືດ (yield strength) ຂອງເຫຼັກ S690, ເທີບຽບກັບຄວາມເຄັ່ນທີ່ຄົງເຫຼືອປົກກະຕິທີ່ເຫັນໃນເຫຼັກ S355 ເຊິ່ງມີພຽງ 30% ເທົ່ານັ້ນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເຫັນຢ່າງຊັດເຈນວ່າເປັນເຫດໃດທີ່ບັນຫາຈຶ່ງເກີດຂຶ້ນໄວຂື້ນ. ຫຼັງຈາກການຮັບແຮງຊ້ຳຄືນຫຼາຍໆ ຄັ້ງ, ຮ້ອຍແຕກຈະເລີ່ມເກີດຂຶ້ນໄວກວ່າທີ່ຄາດໄວ້. ວິສະວະກອນຈຳເປັນຕ້ອງຮູ້ຈັກປັດໄຈທັງໝົດເຫຼົ່ານີ້ເວລາອອກແບບໂຄງສ້າງທີ່ຜະລິດດ້ວຍວັດສະດຸ S690+. ວິທີປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ຄວນປະຕິບັດບາງຢ່າງຄື...

• ການນຳໃຊ້ປັດໄຈຄວາມເຂັ້ມແຂງເກີນ (γ = 1.1) ສຳລັບການເຊື່ອມຕໍ່ໃນເຂດທີ່ມີຄວາມສຸ່ມເຂົ້າ;
• ການບັງຄັບໃຫ້ປະຕິບັດຂະບວນການເຊື່ອມທີ່ໄດ້ຮັບການຮັບຮອງເພື່ອຄວບຄຸມປະລິມານຄວາມຮ້ອນທີ່ປ້ອນເຂົ້າ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການອ່ອນຕົວຂອງເຂດທີ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຮ້ອນ (HAZ);
• ການດຳເນີນການວິເຄາະຄວາມຊົ້າຊ້ອນ ເຊິ່ງສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດໃນການຫຼຸ້ນພາບທີ່ຫຼຸດລົງ (θ ≈ 0.025 rad ສຳລັບ S690 ເທື່ອບ່ອນທີ່ 0.03 rad ສຳລັບ S355).

ການພິຈາລະນາເຖິງມາດຕະຖານການອອກແບບສຳລັບເຫຼັກຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງໃນການນຳໃຊ້ໂຄງສ້າງເຫຼັກ

ໂຄງສ້າງເຫຼັກທີ່ທັນສະໄໝໃນປັດຈຸບັນໄດ້ນຳໃຊ້ເຫຼັກຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ (HSS) ເພື່ອບັນລຸໄດ້ເຖິງຊ່ວງທີ່ຍາວທີ່ສຸດ ແລະ ປະສິດທິພາບທີ່ສູງທີ່ສຸດ. ແຕ່ການນຳໃຊ້ເຫຼັກທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງເກີນ S690 ຕ້ອງໄດ້ມີການຈັດການຢ່າງລະມັດລະວັງຕໍ່ມາດຕະຖານການອອກແບບສາກົນ ເຊິ່ງມີວິທີການທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນການຢືນຢັນຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງ.

ບົດເ Ergo 3 ສຳລັບເອີໂຣບ (Annex D) ເທື່ອບ່ອນທີ່ AISC 360-22: ການປັບປຸງເສັ້ນສະແດງຄອລັມ (Column Curve) ສຳລັບເຫຼັກທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງ S690+

Phuak D ຂອງ Eurocode 3 ເຮັດໃຫ້ວິທີການພິຈາລະນາເສັ້ນທາງການບີບຕົວ (buckling curves) ສຳລັບເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງ (S460 ຫາ S700) ເປັນໄປຕາມແບບໃໝ່. ມັນເພີ່ມຄ່າປັດໄຈຄວາມບໍ່ເປັນເອກະລັກ (imperfection factors) ເພາະວ່າວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນ້ອຍ ແລະ ພຶດຕິກຳການແຂງຕົວຈາກການຢືດ (strain hardening behavior) ຈະແຕກຕ່າງກັນເມື່ອຖືກອັດຕາມແນວແກນ. ອີກຟາກໜຶ່ງຂອງທະເລ, ມາດຕາ E3 ຂອງ AISC 360-22 ຮັກສາຄວາມງ່າຍດາຍໄວ້ດ້ວຍສູດການບີບຕົວເດີ່ยว ແຕ່ເພີ່ມຂໍ້ຈຳກັດທີ່ເຂັ້ມງວດຂຶ້ນຕໍ່ອັດຕາສັດສ່ວນຄວາມຍາວຕໍ່ຄວາມໜາ (slenderness ratios) ແລະ ລົດລ່າງຄ່າປັດໄຈຄວາມແຂງແຮງຈາກການອັດສຳລັບຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກ S690+ . ເປັນຫຍັງ? ເພາະວ່າເຂົາຕ້ອງການຮັບປະກັນວ່າທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງຈະຄົງທີ່ຢູ່ໃນເງື່ອນໄຂທີ່ອີງໃສ່ຂໍ້ສັງເກດຈິງ (empirical standpoint). ຄວາມແຕກຕ່າງເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມສຳຄັນໃນໂຄງການຈິງ. Eurocode ເຮັດວຽກໄດ້ດີກວ່າໃນອາຄານຫຼາຍຊັ້ນທີ່ມີຂອບເຂດທີ່ຈະແຈ້ງ, ໃນຂະນະທີ່ວິທີການ AISC ມັກຈະໃຫ້ວິສະວະກອນມີຄວາມໝັ້ນໃຈຫຼາຍຂຶ້ນເມື່ອຈັດການກັບເຂດທີ່ມີອັນຕະລາຍຈາກດິນໄຫວ ຫຼື ອາຄານທີ່ຮັບນ້ຳໜັກຢ່າງບໍ່ເທົ່າທຽມກັນ. ທີມງານດ້ານໂຄງສ້າງທີ່ມີປະສິດທິພາບຈະວິເຄາະວ່າວິທີການໃດເໝາະສຳລັບໂຄງການຂອງເຂົາຕັ້ງແຕ່ເລີ່ມຕົ້ນ, ເຊິ່ງມັກຈະດຳເນີນການຈຳລອງດ້ວຍວິທີ finite element ແລະ ປະກອບຕົວຢ່າງຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ກ່ອນທີ່ຈະເລີ່ມການອອກແບບຢ່າງເລິກເຊິ່ງເພື່ອປ້ອງກັນການອອກແບບໃໝ່ທີ່ຈະເກີດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງໃນເວລາຕໍ່ມາ.

ການຄັດເລືອກ ແລະ ການຈັບຄູ່ການນຳໃຊ້ຢາງເປັນຢຸດທະສາດ ສຳລັບວັດຖຸເຫຼັກທີ່ມີໄລຍະຫ່າງໃຫຍ່

ການຈັບຄູ່ດ້ານຫນ້າທີ່: ການນຳໃຊ້ S460–S890 ສຳລັບຕົວເຊື່ອມ, ແຖວຄອບຄຸມ, ສ່ວນທີ່ຮັບແຮງກົດ, ແລະ ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່

ການໄດ້ຮັບປະສິດທິຜົນທີ່ດີຈາກໂຄງສ້າງເຫຼັກຂະໜາດໃຫຍ່ ຂຶ້ນກັບການເລືອກຊະນິດເຫຼັກທີ່ເໝາະສົມສຳລັບຄວາມຕ້ອງການຂອງແຕ່ລະສ່ວນ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ແຖວເຫຼັກທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ (trusses) ແລະ ແຖວເຫຼັກທີ່ໃຊ້ໃນສ່ວນຫຼັງຄາ (roof girders). ສ່ວນປະກອບເຫຼົ່ານີ້ເນັ້ນໃນການຈັດການນ້ຳໜັກ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງ (stiffness) ພ້ອມທັງການບິດງ໋ອຍ (bending) ທີ່ເກີດຂື້ນເມື່ອຮັບພາລະ. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ວິສະວະກອນມັກເລືອກໃຊ້ເຫຼັກຊະນິດ S690 ຫາກ S890 ໃນເວລາສ່ວນຫຼາຍ. ເນື່ອງຈາກຄວາມແຂງແຮງທີ່ຈະເລີ່ມເກີດການເຄື່ອນຕົວ (yield strength) ສູງຫຼາຍ (ຢ່າງໜ້ອຍ 690 MPa), ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ນັກອອກແບບສາມາດສ້າງຊ່ວງທີ່ຍາວເຖິງ 120 ແມັດເທີຂື້ນໄປ ແລະ ໃຊ້ວັດສະດຸໜ້ອຍລົງປະມານ 15 ຫາ 20% ເມື່ອທຽບກັບເຫຼັກຊະນິດມາດຕະຖານ S355, ໂດຍບໍ່ຕ້ອງເສຍເສຖີຍປະສິດທິຜົນຂອງໂຄງສ້າງໃນເວລາໃຊ້ງານປົກກະຕິ. ໃນສ່ວນປະກອບທີ່ຮັບແຕ່ພາລະກົດ (compression forces) ເທົ່ານັ້ນ ເຊັ່ນ: ເສົາ (columns) ແລະ ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ (connection points), ອຸດສາຫະກຳມັກເລືອກເຫຼັກຊະນິດ S460 ຫາກ S550 ແທນ. ຊະນິດເຫຼັກເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມແຂງແຮງທີ່ພໍເທົ່າທີ່ຕ້ອງການ ແລະ ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນດີຂື້ນເມື່ອຈຳເປັນ (ມີອັດຕາການຍືດຕົວປະມານ 14% ເທືອບກັບ 10% ເທົ່ານັ້ນຂອງເຫຼັກ S890 ທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງເປັນພິເສດ) ແລະ ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍວິທີການເຊື່ອມ (welding) ໄດ້ດີຂື້ນ. ການທີ່ມີເນື້ອຫຼາຍທາດເຄີມ (carbon content) ຕ່ຳກວ່າ ຍັງຊ່ວຍໃຫ້ການຜະລິດງ່າຍຂື້ນອີກດ້ວຍ, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສຳຄັນຫຼາຍເມື່ອຈັດການກັບຈຸດທີ່ມີຄວາມເຄັ່ງຕຶງສູງ (stress points) ໃນຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ໃຊ້ສະກຣູ (bolted joints) ຫຼື ຈຸດເຊື່ອມ (welded joints). ບາງຄັ້ງ, ວິສະວະກອນຈະປະສົມປະສານກັນໃນຈຸດຕັດສິນໃຈທີ່ສຳຄັນ (critical junctions) ໂດຍທີ່ພາລະມີການປ່ຽນທິດທາງຢ່າງທັນທີ. ວິທີທີ່ນິຍົມໃຊ້ແມ່ນການຈັບຄູ່ແຖວເຫຼັກທີ່ເປັນສ່ວນປະກອບດ້ານຂ້າງ (flanges) ຊະນິດ S690 ກັບສ່ວນເວັບ (webs) ຊະນິດ S355 ໃນບາງສ່ວນຂອງແຖວເຫຼັກ. ການປະສົມປະສານນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ໄດ້ທັງຄວາມດີເດັ່ນໃນການສົ່ງຜ່ານພາລະຜ່ານໂຄງສ້າງ ແລະ ຄວາມງ່າຍດາຍໃນການກໍ່ສ້າງຈິງໃນສະຖານທີ່. ການຮັບປະກັນວ່າແຕ່ລະສ່ວນປະກອບຈະເຮັດວຽກຢູ່ໃນຂອບເຂດທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງມັນເທື່ອລະດ້ານ ເຊັ່ນ: ຄວາມແຂງແຮງ, ຕົ້ນທຶນ, ແລະ ຄວາມງ່າຍດາຍໃນການກໍ່ສ້າງ ຍັງຄົງເປັນສິ່ງສຳຄັນທີ່ສຸດຕະຫຼອດຂະບວນການອອກແບບ.

ຄຳຖາມທີ່ຖາມບໍ່ຍາກ

ເປັນຫຍັງເຫລັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງຈຶ່ງສຳຄັນໃນໂຄງສ້າງເຫລັກທີ່ທັນສະໄໝ?

ເຫລັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງເຊັ່ນ: S690+ ສາມາດຫຼຸດນ້ຳໜັກຂອງໂຄງສ້າງໄດ້ຢ່າງມີນິຍົມ, ຍືດຍາວໄລຍະຫ່າງຂອງການຄົມມະນາຄົມ, ແລະ ເພີ່ມປະສິດທິຜົນຂອງວັດຖຸ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດອອກແບບພື້ນທີ່ທີ່ໃຫຍ່ຂຶ້ນ ແລະ ເປີດກວ້າງຂຶ້ນ ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນບ່ອນທີ່ເກີດການປ່ອຍກາຊີນໄດອົກໄຊ (carbon footprint).

ເຫລັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງມີຜົນຕໍ່ຄວາມໄວໃນການກໍ່ສ້າງແນວໃດ?

ດ້ວຍການໃຊ້ຊິ້ນສ່ວນທີ່ເບົາ ແລະ ສາມາດຜະລິດລ່ວງໆໄດ້, ໂຄງສ້າງທີ່ໃຊ້ເຫລັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງສາມາດກໍ່ສ້າງໄດ້ໄວຂຶ້ນ 30% ຫາ 50%, ຊຶ່ງຫຼຸດເວລາໃນການກໍ່ສ້າງລົງ ແຕ່ຍັງຮັກສາຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມເຄັ່ງຕຶງຈາກສິ່ງແວດລ້ອມໄວ້ໄດ້.

ບັນຫາທີ່ເກີດຂຶ້ນເມື່ອໃຊ້ເຫລັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງເຊັ່ນ: S690+ ໃນການກໍ່ສ້າງມີຫຍັງບ້າງ?

ບັນຫາດັ່ງກ່າວປະກອບດ້ວຍການຈັດການການບິດເບືອນ (buckling resistance) ອັນເນື່ອງມາຈາກສ່ວນທີ່ບາງລົງ, ຄວາມຕ້ອງການໃນການຄຳນວນອັດຕາສ່ວນຄວາມຍາວຕໍ່ຄວາມໜາ (slenderness ratios) ທີ່ເຂັ້ມງວດຂຶ້ນ, ແລະ ຄຳພິຈາລະນາເພີ່ມເຕີມທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເຫຼືອ (residual stresses) ແລະ ອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເກີດຈາກການຍືດ (yield-to-tensile ratios) ໃນຂະບວນການອອກແບບ ແລະ ການຜະລິດ.

ບັນຫາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບລະບຽບການການອອກແບບ (design code considerations) ສຳລັບເຫລັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງມີຫຍັງບ້າງ?

ມາດຕະຖານການອອກແບບສຳລັບເຫຼັກທີ່ມີຄວາມແຂງແຮງສູງແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມປະເທດ; ໂດຍ Eurocode 3 Annex D ແລະ AISC 360-22 ໃຫ້ຄຳແນະນຳທີ່ແຕກຕ່າງກັນກ່ຽວກັບເສັ້ນໂຄ້ງການບີບອັດ, ອັດຕາສ່ວນຄວາມຍາວຕໍ່ຄວາມໜາ, ແລະ ປັດໄຈຄວາມຕ້ານການອັດຂອງເຫຼັກໃນປະເພດຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: S690+.

ວິສະວະກອນເລືອກເອົາປະເພດເຫຼັກທີ່ເໝາະສົມສຳລັບໂຄງສ້າງທີ່ມີການກະຈາຍໄລຍະທາງໃຫຍ່ໄດ້ແນວໃດ?

ການເລືອກຂຶ້ນກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງຊິ້ນສ່ວນເປົ້າໝາຍເປັນພິເສດ; ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ປະເພດເຫຼັກ S690–S890 ࡒຳເນີນການໃຊ້ງານເປັນປະກົດໃນການຜະລິດຕາງຄາວ (trusses) ແລະ ແຖວຄອບຄຸມຫຼັງຄາ (roof girders), ໃນຂະນະທີ່ປະເພດເຫຼັກ S460–S550 ຖືກເລືອກໃຊ້ເປັນພິເສດສຳລັບຊິ້ນສ່ວນທີ່ຮັບແຮງອັດ (compression members) ແລະ ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ (connection points).