SIAM YAMATO STEELSIAM YAMATO STEELSIAM YAMATO STEEL

Composite Structure

Composite Structure: ระบบโครงสร้างอาคารประกอบ
ปัจจุบันการก่อสร้างอาคารในประเทศไทยที่มีความสูงปานกลาง ถึงอาคารที่มีความสูงมาก ระบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก (Reinforced Concrete Structure) เป็นระบบที่นิยมนำมาใช้เนื่องจากเป็นระบบที่มีราคาค่าก่อสร้างไม่สูงมาก แต่ระบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กจำเป็นต้องใช้แรงงานก่อสร้างเป็นจำนวนมาก ทำให้ควบคุมคุณภาพก่อสร้างได้ยาก และเป็นระบบที่ไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมทั้งในแง่กระบวนการผลิต ระหว่างทำการก่อสร้าง และช่วงหมดอายุการใช้งานอาคาร

ส่วนอาคารโครงสร้างเหล็ก (Steel Structure) มีจุดเด่นที่สามารถก่อสร้างได้รวดเร็ว ใช้แรงงานก่อสร้างน้อยกว่าระบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กมาก ควบคุมคุณภาพการก่อสร้างได้ดี แต่ก็มีต้นทุนค่าก่อสร้างของวัสดุที่สูงกว่า ทำให้เกิดการคิดค้นวิธีรวมกันของระบบโครงสร้างทั้งสองระบบ เป็นระบบโครงสร้างแบบใหม่ เรียกว่า ระบบโครงสร้างอาคารประกอบ “Composite Structure” ซึ่งนำข้อดีของทั้งสองระบบมาใช้ในการออกแบบก่อสร้าง ซึ่งมีข้อดีต่างๆ ดังนี้

1. ช่วยลดระยะเวลาการก่อสร้างลง โดยสามารถก่อสร้างได้รวดเร็วเท่ากับระบบโครงสร้างเหล็ก เนื่องจากไม่ต้องรอระยะเวลาบ่มตัวของคอนกรีต

2. ช่วยลดการใช้แรงงานก่อสร้างลง เนื่องจากสามารถติดตั้งโครงสร้างเหล็กแปรรูป (Fabricated Steel) เป็นโครงสร้างหลักแล้วค่อยทำระบบงานคอนกรีตตามมาที่มีปริมาณงานน้อย

3. ช่วยลดการใช้ปริมาณคอนกรีตลง ทำให้ช่วยลดภาวะโลกร้อน (Global Warming)

4. เพิ่มพื้นที่ใช้สอยให้กับอาคารได้มากขึ้น เนื่องจากขนาดของเสาประกอบ (Composite Column) และคานประกอบ (Composite Beam) จะมีขนาดเล็กกว่า เสา คานระบบโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กประมาณครึ่งหนึ่ง ทำให้อาคารมีพื้นที่ใช้สอยมากขึ้น และรู้สึกโล่งโปร่งมากขึ้น

5. เพิ่มความยืดหยุ่นของอาคารในการต้านทานแรงแผ่นดินไหว ได้ดีกว่าโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก

6. ลดต้นทุนการก่อสร้างลง เนื่องจากมีการใช้เหล็กรูปพรรณน้อยลง ทำให้ต้นทุนค่าก่อสร้างลดลง(เมื่อเทียบกับระบบโครงสร้างเหล็ก) โดยใช้คอนกรีตมาช่วยในการรับน้ำหนักโครงสร้างอาคาร และใช้ในการป้องกันอัคคีภัยให้กับโครงสร้างเหล็กด้วย

ทั้งนี้ระบบโครงสร้างอาคารประกอบจะมี 2 ส่วนโครงสร้างดังนี้

1. โครงสร้างคานเหล็กรูปพรรณประกอบ (Composite Beam)
คานเหล็กรูปพรรณที่ได้รับการออกแบบให้รับน้ำหนักร่วมกับระบบพื้น ทั้งแผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูป แผ่นพื้นหล่อในที่ หรือแผ่นเหล็กพื้นโครงสร้าง (Steel Deck) โดยมีตัวยึดรับแรงเฉือน (Shear Key) ช่วยถ่ายแรงระหว่าง 2 วัสดุในการรับน้ำหนักของอาคารร่วมกัน ทำให้สามารถใช้คานเหล็กรูปพรรณที่มีขนาดเล็กลงได้

1.1 Slim Floor System : ระบบโครงสร้างคานประกอบ และระบบพื้นบาง
อาคารที่มีข้อจำกัดเรื่องกฎหมายควบคุมความสูงของอาคาร หรืออาคารที่ต้องการความโล่งโปร่งในแต่ละชั้น การวางระบบพื้นให้อยู่ระดับเดียวกับเอว (Web) ของคานเหล็ก จะสามารถทำให้ลดความหนาของโครงสร้างคานและพื้นได้ประมาณ 10-30 cm. ต่อชั้น ซึ่งการวางระบบพื้นในลักษณะนี้จะทำให้ลดพื้นที่การทำสีกันไฟของคานเหล็กได้อีกด้วย ซึ่งแตกต่างจากระบบการก่อสร้างอาคารโดยทั่วไปที่ใช้วิธีการวางระบบพื้นอยู่บนปีกคานเหล็ก

2. โครงสร้างเสาเหล็กรูปพรรณประกอบ (Composite Column)
เสาเหล็กรูปพรรณที่ได้รับการออกแบบให้รับน้ำหนักบรรทุกคงที่ (Dead Load) จะถูกนำมาแปรรูปและติดตั้งถึงชั้นบนสุดของอาคารได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องรอการแข็งตัวของคอนกรีต โดยหลังจากการติดตั้งงานเสา คานโครงสร้างเหล็กเรียบร้อยแล้ว จึงทำการตั้งเหล็กเส้นยืนเสริมคอนกรีต เหล็กปลอกเสา ตามแบบก่อสร้าง จากนั้นจึงทำการตั้งแบบและเทคอนกรีตหุ้มเสา เพื่อประสานวัสดุ 2 ประเภทเข้าด้วยกัน ซึ่งคอนกรีตส่วนที่เทหุ้มเสา จะช่วยรับน้ำหนักบรรทุกจร (Live Load) ทำให้โครงสร้างอาคารรับน้ำหนักได้เต็มประสิทธิภาพตามที่วิศวกรโครงสร้างได้ออกแบบไว้ และยังใช้ในการป้องกันอัคคีภัยได้อีกด้วย

นอกจากนั้นโครงสร้าง Composite Column ยังมีขนาดเล็กกว่า เสาระบบคอนกรีตเสริมเหล็กเกือบเท่าตัว ทำให้เจ้าของอาคารได้พื้นที่ใช้สอยในอาคารเพิ่มมากขึ้นอีกด้วย

ผู้สนใจระบบ Composite Structure สามารถติดต่อทีมงาน Steel Solution ในการให้คำแนะนำ ออกแบบ แปรรูป และติดตั้งโครงสร้างได้