โครงสร้างเหล็กมาตรฐาน: ทุกอย่างที่วิศวกรโรงงานต้องรู้

ลูกค้าถามผมบ่อยมากว่า “เหล็กที่ใช้สร้างโรงงานต้องได้มาตรฐานอะไร?” คำตอบไม่ใช่แค่ชื่อมาตรฐานอย่างเดียว แต่ต้องเข้าใจว่ามาตรฐานเหล่านั้นกำหนดอะไร และส่งผลต่อความปลอดภัยและต้นทุนอย่างไร

บทความนี้อธิบายมาตรฐานโครงสร้างเหล็กที่ใช้ในการก่อสร้างโรงงานและโกดังในประเทศไทย ทั้งมาตรฐานไทย มาตรฐานอเมริกัน และมาตรฐานที่ใช้เฉพาะในการสร้างอาคาร PEB (Pre-Engineered Building)

มาตรฐานโครงสร้างเหล็กที่ใช้ในประเทศไทย

1. มอก. 1227-2558 (มาตรฐานเหล็กโครงสร้างไทย)

มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม 1227-2558 กำหนดคุณสมบัติของเหล็กโครงสร้างรูปพรรณที่ผลิตในประเทศไทย แบ่งออกเป็น

• SS400: เหล็กโครงสร้างทั่วไป กำลังดึง 400-510 N/mm², ขอบเขตการใช้งาน: โครงสร้างทั่วไปที่ไม่รับแรงสูงมาก

• SS490: เหล็กโครงสร้างแรงดึงสูง กำลังดึง 490-610 N/mm², ใช้ในโครงสร้างที่รับน้ำหนักมาก

• SM400A/B/C, SM490: เหล็กโครงสร้างสำหรับงานเชื่อม คุณสมบัติ Impact Resistance ดีกว่า SS

2. AISC (American Institute of Steel Construction)

ASTM A36 และ A572 คือมาตรฐานอเมริกันที่ใช้กันแพร่หลายในโครงการ PEB ระดับนานาชาติ

• A36: Fy = 250 MPa (36 ksi) ใช้เป็น Base Grade สำหรับ PEB ทั่วไป

• A572 Grade 50: Fy = 345 MPa (50 ksi) ใช้สำหรับ Primary Member ที่รับแรงหลัก

• A500 (HSS): ท่อสี่เหลี่ยม/กลม ใช้เป็น Bracing และ Column

• A325/A490: Bolt มาตรฐานสำหรับการต่อชิ้นส่วนโครงสร้าง

3. มาตรฐานกรมโยธาธิการและผังเมือง

กรมโยธาธิการออกกฎกระทรวงกำหนดโหลดและมาตรฐานการออกแบบสำหรับอาคารในประเทศไทย ประกอบด้วย

• กฎกระทรวง ฉบับที่ 6 (พ.ศ. 2527): ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของอาคาร

• มาตรฐาน วสท. 1001-57: มาตรฐานการออกแบบอาคารโครงสร้างเหล็ก (วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย)

• มาตรฐาน วสท. 1002-52: มาตรฐานโหลดสำหรับอาคาร (Dead Load, Live Load, Wind Load, Earthquake)

ชนิดและขนาดเหล็กมาตรฐานสำหรับโรงงาน PEB

Primary Member: เสาและคาน (Tapered Section)

หัวใจของระบบ PEB คือการใช้ Tapered Section ซึ่งเป็นเหล็กที่มีความลึกหน้าตัดเปลี่ยนไปตามแรงที่รับในแต่ละจุด ทำให้ประหยัดน้ำหนักเหล็กได้ 20-30% เมื่อเทียบกับเหล็กหน้าตัดคงที่

ชิ้นส่วน	ขนาดทั่วไป	มาตรฐานเหล็ก	ความหนาทั่วไป
Rafter (คาน)	ลึก 300-800mm	A36/A572-50	Web 5-10mm, Flange 8-16mm
Column (เสา)	ลึก 250-600mm	A36/A572-50	Web 6-12mm, Flange 10-20mm
Purlin	Z200, Z250, C200	G550/G450	หนา 1.5-3.0mm
Girt	Z200, C200	G550/G450	หนา 1.5-2.5mm
Bracing (กากบาท)	Rod ∅16-25mm	A36	เส้นผ่านศูนย์กลาง 16-25mm
Anchor Bolt	M24-M48	Grade 4.6-8.8	ฝังในคอนกรีต 500-800mm
Eave Strut	Z/C Section	G450	หนา 2.0-3.0mm

Secondary Member: Purlin และ Girt

Purlin คือเหล็กรับหลังคา Girt คือเหล็กรับผนัง ทั้งสองใช้เหล็กรีดเย็น (Cold-Formed Steel) Grade G550 ซึ่งมีความแข็งแรงสูงกว่าเหล็กรีดร้อนในน้ำหนักที่เท่ากัน

• Z-Section: ใช้แบบ Overlapping ช่วย Span ได้ยาวขึ้นโดยไม่ต้องเพิ่มจำนวนเสา

• C-Section: ใช้ที่ปลาย Bay หรือบริเวณที่ไม่สามารถ Overlap ได้

• ระยะ Purlin Spacing: โดยทั่วไป 1.5-2.0 เมตร ขึ้นอยู่กับน้ำหนักหลังคาและแผ่นหลังคา

• ระยะ Girt Spacing: โดยทั่วไป 2.0-3.0 เมตร ขึ้นอยู่กับแผ่นผนัง

Anchor Bolt: รากฐานที่สำคัญที่สุด

⚠️ Anchor Bolt — จุดวิกฤตที่มักถูกมองข้าม Anchor Bolt คือตัวเชื่อมโครงสร้างเหล็กกับฐานรากคอนกรีต หากฝังผิดตำแหน่งเพียง 10-20 มม. อาจทำให้การประกอบโครงสร้างทำไม่ได้ และต้องเจาะฐานรากใหม่ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงมาก

• ขนาด: M24 สำหรับโรงงานขนาดเล็ก, M36-M48 สำหรับโรงงานขนาดใหญ่

• ความลึกฝัง: ขั้นต่ำ 500mm หรือตามการคำนวณ Pull-Out Force

• Template ควบคุมตำแหน่ง: ต้องใช้ Anchor Bolt Template ที่จัดทำโดยผู้ผลิต PEB

• การตรวจสอบ: วัดตำแหน่งทุก Bolt ก่อนเทคอนกรีตและหลังเทแล้ว

มาตรฐานการเคลือบผิวและกันสนิม

โรงงาน PEB ที่ได้มาตรฐานต้องมีระบบป้องกันสนิมที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม

ระบบ Paint Standard

• SSPC-SP6 / Sa 2 (Commercial Blast): ทำความสะอาดด้วย Sand Blasting สำหรับพื้นที่ทั่วไป

• SSPC-SP10 / Sa 2.5 (Near-White Metal Blast): สำหรับพื้นที่ชายทะเลหรือมีความชื้นสูง

• Primer: Zinc Chromate หรือ Epoxy Zinc Phosphate 50-75 ไมครอน

• Top Coat: Alkyd หรือ Polyurethane 40-50 ไมครอน

• DFT รวม: ไม่น้อยกว่า 100 ไมครอน สำหรับสภาพแวดล้อมทั่วไป

Galvanized Steel สำหรับ Secondary Member

• Purlin และ Girt ใช้ G550 Hot-Dip Galvanized หรือ Z275 (275 g/m²)

• Fastener ทุกตัวต้องเป็น Stainless Steel หรือ Galvanized

• Flashing และ Trim ใช้ Zincalume® หรือ Galvalume®

มาตรฐานการออกแบบโหลด (Load Standard)

การออกแบบโครงสร้างเหล็กต้องคำนึงถึงโหลดหลัก 4 ประเภทตามมาตรฐาน วสท. 1002

Dead Load (น้ำหนักบรรทุกคงที่)

• น้ำหนักโครงสร้างเหล็กเอง: 0.10-0.15 kN/m²

• น้ำหนักแผ่นหลังคา (Metal Deck): 0.05-0.10 kN/m²

• น้ำหนักระบบไฟฟ้าและอุปกรณ์: 0.10-0.20 kN/m²

Live Load (น้ำหนักบรรทุกจร)

• หลังคาแบบ Maintenance: 0.50 kN/m² ขั้นต่ำ

• หลังคาที่มีการเข้าถึง: 1.0-2.0 kN/m²

• พื้น Mezzanine: 3.0-5.0 kN/m² ขึ้นอยู่กับการใช้งาน

Wind Load (แรงลม)

• ตามมาตรฐาน วสท. 1002-52 และ ASCE 7

• ความเร็วลมอ้างอิงในประเทศไทย: 25-30 m/s (ภาคกลาง), สูงกว่าในพื้นที่ชายฝั่ง

• ต้องคำนวณทั้ง Lateral Force และ Uplift Force บนหลังคา

Crane Load (โหลดจากเครน)

• Bridge Crane 5-10 ตัน: ต้องเพิ่ม Knee Brace หรือ Crane Runway Beam แยก

• Impact Factor: 1.25-1.50 สำหรับ Overhead Crane

• เสาต้องออกแบบรับทั้ง Vertical และ Horizontal Crane Force

เมื่อไรที่ไม่ควรใช้โครงสร้างเหล็ก PEB

แม้ PEB จะมีข้อดีมาก แต่มีกรณีที่โครงสร้างคอนกรีตหรือรูปแบบอื่นอาจเหมาะกว่า

• โรงงานเคมีที่มีกรดหรือด่างแก่: ไอสารเคมีกัดกร่อนเหล็กเร็ว ควรพิจารณาคอนกรีต Epoxy Coated

• โรงงานที่ต้องการ Clean Room Class 10 หรือสูงกว่า: ควรใช้คอนกรีตและผนังพิเศษ

• พื้นที่แผ่นดินไหวสูง Zone 3: ต้องออกแบบพิเศษ ค่าใช้จ่ายใกล้เคียงคอนกรีต

• อาคารสูงกว่า 3 ชั้น: PEB ไม่เหมาะกับอาคารพาณิชย์หลายชั้น

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

❓ เหล็ก SS400 กับ A36 ต่างกันอย่างไร? ทั้งสองมีคุณสมบัติใกล้เคียงกันมาก SS400 เป็นมาตรฐาน JIS (ญี่ปุ่น) กำลังคราก Fy = 245 MPa ส่วน A36 เป็นมาตรฐาน ASTM (อเมริกา) กำลังครากขั้นต่ำ Fy = 250 MPa ในทางปฏิบัติใช้แทนกันได้ในงานโครงสร้างทั่วไป

❓ Tapered Section ดีกว่า Wide Flange I-beam อย่างไร? Tapered Section ถูกออกแบบให้หน้าตัดเปลี่ยนตามโมเมนต์ดัดที่เกิดขึ้นจริง ทำให้ใช้เหล็กน้อยกว่า Wide Flange ขนาดเดียวกันตลอดความยาว โดยทั่วไปประหยัดเหล็กได้ 15-25% แต่ต้นทุนการผลิตสูงกว่าจึงต้องผลิตโดยโรงงาน PEB

❓ โครงสร้างเหล็ก PEB อายุการใช้งานนานแค่ไหน? หากดูแลรักษาและทาสีตามระยะเวลาที่กำหนด (ทุก 5-10 ปี) โครงสร้างเหล็ก PEB มีอายุการใช้งานมากกว่า 30-50 ปี บริษัท PEB ชั้นนำให้การรับประกันโครงสร้างเหล็ก 20-25 ปี

❓ Purlin ควรเลือก Z-Section หรือ C-Section? Z-Section เหมาะสำหรับ Bay ที่ต้องการ Span ยาว เพราะสามารถ Overlap ที่ Rafter ทำให้เสมือนเป็น Continuous Beam รับโมเมนต์ได้ดีกว่า ส่วน C-Section ใช้ที่ปลาย Building Line หรือจุดที่ไม่สามารถ Overlap ได้

❓ เหล็ก Galvalume® คืออะไร แตกต่างจาก Galvanized อย่างไร? Galvalume® คือเหล็กเคลือบด้วยส่วนผสม 55% Aluminium + 43.5% Zinc + 1.5% Silicon ทนสนิมได้ดีกว่า Hot-Dip Galvanized (Zinc 100%) ถึง 2-4 เท่า แต่ราคาสูงกว่าเล็กน้อย เหมาะสำหรับพื้นที่ชายทะเลหรือความชื้นสูง

─────────────────────────────

บริษัท สตีลเฟรม บิลดิ้ง จำกัด — ผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบและก่อสร้าง

อาคารโรงงาน คลังสินค้า และอาคารอุตสาหกรรม ด้วยระบบโครงสร้างเหล็กสำเร็จรูป (PEB)

บริการของเรา

ออกแบบสถาปัตยกรรมและวิศวกรรมโครงสร้าง (Built to Suit)

ยื่นขออนุญาตก่อสร้างครบทุกขั้นตอน

บริหารและควบคุมงานก่อสร้างโดยทีมวิศวกร

รับงานโรงงานผลิตอาหารที่ต้องผ่านมาตรฐาน GMP / HACCP

ส่งมอบงานตรงเวลา ตรงงบประมาณ

สนใจสอบถามบริการสร้างโรงงาน สร้างโกดังเพิ่มเติม ติดต่อ Steelframebuilt ได้เลย!

#Steelframebuilt #สร้างโรงงาน #สร้างโกดัง #โรงงาน #โกดัง #รับสร้างโรงงาน #รับสร้างโกดัง #บริษัทรับสร้างโรงงาน

ช่องทางการติดต่อ

• โทร:
  สำนักงาน : 0-2744-7354
  ฝ่ายขาย : 083-782-6541
  ฝ่ายจัดซื้อ : 081-321-7763
• เว็บไซต์: https://steelframebuilt.com/
• อีเมล: info@steelframebuilt.com
• Line: @steelframe