ผูกเหล็กอย่างมือโปรและการเลือกใช้วัสดุเหล็กก่อสร้างให้เหมาะสม

ในการก่อสร้างและการเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมจะช่วยหลีกเลี่ยงการยุบตัวของสิ่งก่อสร้างได้ดี และสามารถทนต่อแรงแผ่นดินไหวได้ด้วย ซึ่งการผูกเหล็กเป็นงานหลักที่มีส่วนสำคัญเนื่องจากเป็นตัวประสานคอนกรีตให้มีความแข็งแรงตามที่คำนวณได้อย่างถูกต้อง โดยเหล็กที่ต้องใช้หลักๆ มีอยู่ 2 ประเภท

ประเภทของเหล็กเส้นในงานก่อสร้าง

1. เหล็กเส้นกลม (Round Bar - RB)

เหล็กเส้นกลมเป็นเหล็กก่อสร้างที่ใช้สำหรับรับแรงไม่มาก เช่น เกรด SR24 ที่มีกำลังรับแรงดึงที่จุดครากไม่น้อยกว่า 2,400 ksc. กก./ตร.ซม. เพราะเหล็กเส้นกลมมีผิวเรียบ การยึดเกาะกับปูนจึงไม่ดีเท่าไหร่ แต่จะเหมาะกับงานทำปลอกเสา งานพื้น งานเสาเอ็นทับหลัง หรืองานอื่นๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการรับน้ำหนักโดยตรง โดยมีหลายขนาด เช่น RB6, RB9, RB12 เป็นต้น

2. เหล็กข้ออ้อย (Deformed Bar - DB)

เหล็กข้ออ้อยมีลักษณะกลมมีบั้ง ผิวของเหล็กเป็นปล้องๆ อยู่ตลอดทั้งเส้น เพื่อเสริมกำลังยึดเกาะให้เหล็กกับคอนกรีตมากขึ้น ใช้ในงานโครงสร้างที่ต้องรับน้ำหนักโดยตรง มีหลายชนิดแตกต่างกันที่ส่วนผสมของเนื้อเหล็ก เช่น SD30, SD40 และ SD50 ซึ่งมีกำลังรับแรงดึงที่จุดครากไม่น้อยกว่า 3,000, 4,000 และ 5,000 ksc. ตามลำดับ ในปัจจุบันการก่อสร้างนิยมใช้เหล็กข้ออ้อยมากกว่าเหล็กเส้นกลมเพราะมีคุณภาพสูงกว่าทั้งด้านแรงดึงและแรงยึดเกาะ

วัตถุประสงค์ของงานผูกเหล็กแต่ละประเภท

การผูกเหล็กสำหรับงานก่อสร้างและรีโนเวท สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ประเภทใหญ่ๆ ดังนี้

• งานโครงสร้างฐานราก: เป็นการผูกเหล็กแบบ ‘เหลี่ยมตะกร้อ’ เพื่อเป็นโครงสร้างรับน้ำหนักจากเสาอาคารลงเข็ม ขั้นตอนนี้ต้องได้รับการคำนวณอย่างดีและมีการนำลูกปูนมารองไว้ระหว่างลีนกับฐานเหล็กเพื่อให้ปูนอมเหล็กที่ผูกไว้ทั้งหมด
• งานคานคอดินและคานบน: เป็นการผูกเหล็กข้ออ้อยในทางยาวโดยผูกเข้ากับเหล็กของเสา ระยะห่างของเหล็กปลอกต้องเป็นไปตามการคำนวณของวิศวกร ซึ่งส่วนมากจะอยู่ที่ประมาณ 10-15 ซม.
• งานเหล็กเสา: เป็นการผูกเหล็กข้ออ้อยและแผ่กางด้านฐานออกเพื่อผูกเข้ากันกับฐานรากในกรณีของชั้นล่าง และต่อแนวตรงสำหรับชั้นต่อๆ ไป สำหรับบ้านพักอาศัยส่วนมากใช้เหล็ก DB16
• งานเหล็กคานทับหลังและเสาเอ็น: ส่วนใหญ่ใช้เหล็กเส้นกลม RB9 ในการผูก ระยะห่างใช้เหล็ก RB6 ประมาณ 10 ซม. แล้วจึงเทคอนกรีตเพื่อเพิ่มความเหนียวให้กับผนัง

มาตรฐานการทาบเหล็กและการต่อความยาว

การทาบเหล็ก คือการต่อความยาวของเหล็กเส้นกลมหรือข้ออ้อยที่ใช้เป็นเหล็กเสริมในโครงสร้างคอนกรีต เช่น เสา คาน หรือแม่บันได โดยใช้ลวดผูกเหล็ก ระยะของการทาบซ้อนกันมีข้อกำหนดที่สำคัญดังนี้

• เหล็กข้ออ้อย: ระยะทาบต้องไม่น้อยกว่า 40 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางเหล็ก
• เหล็กเส้นกลม: ระยะทาบต้องไม่น้อยกว่า 50 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางเหล็ก

ตัวอย่างการคำนวณ: หากใช้เหล็กข้ออ้อยขนาด 16 มิล (DB16) ระยะทาบคือ 16 มม. x 40 = 640 มม. (64 ซม.) ซึ่งระยะทาบสามารถมากกว่านี้ได้แต่ห้ามน้อยกว่าที่กำหนดไว้เด็ดขาด สำหรับเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 25 มิลลิเมตรขึ้นไป จะนิยมใช้ปลอกหรือข้อต่อเหล็กเชื่อมต่อมากกว่าการทาบเหล็ก

ตารางแสดงระยะการต่อทาบเหล็กมาตรฐาน

ตำแหน่งที่ควรหลีกเลี่ยงในการทาบเหล็ก

วิศวกรจะออกแบบโดยหลีกเลี่ยงจุดที่ต้องรับแรงดึงมากที่สุดของโครงสร้าง ดังนี้

• เหล็กเสริมบน: ห้ามทาบเหล็กบริเวณรอยต่อระหว่างคานกับหัวเสา
• เหล็กเสริมล่าง: ห้ามทาบเหล็กบริเวณตรงกลางคาน

ตำแหน่งเหล่านี้มีความสำคัญมากเพราะเกี่ยวข้องกับความแข็งแรงโดยตรง หากทำผิดวิธีอาจส่งผลให้เกิดปัญหาใหญ่ตามมาภายหลังได้