ทำไมต้องเหล็กปลอก 135 องศา? เคล็ดลับโครงสร้างแข็งแรงต้านแผ่นดินไหว

Q: การเสริมเหล็กปลอกต้านแผ่นดินไหวตามมาตรฐาน มยผ. มีข้อกำหนดอย่างไรบ้าง?

ตามมาตรฐาน มยผ. 1301-54 มีหลักการสำคัญ 5 ข้อ คือ: บริเวณปลายคาน: ต้องใส่เหล็กปลอกถี่ (ระยะเรียงไม่เกิน 1/4 ของความลึกคาน) บริเวณปลายเสา: ทั้งบนและล่างระยะ 50 ซม. ต้องใส่ถี่ (ระยะไม่เกินครึ่งหนึ่งของขนาดเสา) โดยเฉพาะเสาตอม่อต้องใส่ถี่ตลอดความสูง ข้อต่อคาน-เสา: ต้องเสริมเหล็กปลอกขนาดไม่น้อยกว่า 6 มม. ระยะเรียงไม่เกินด้านแคบของเสา ปลายคานตัวนอก: ปลายเหล็กแกนต้องดัดงอฉากฝังลึกเข้าไปในเสา รูปแบบเหล็กปลอก: ปลายเหล็กปลอกทุกชิ้นต้องดัดทำมุม 135 องศา ฝังเข้าแกนกลางคอนกรีตเสมอ

หน้าแรก

เหล็กปลอก

ทำไมต้องเหล็กปลอก 135 องศา? เคล็ดลับโครงสร้างแข็งแรงต้านแผ่นดินไหว

รับทำ/ดัด/ตัด เหล็กเส้นเตามแบบ
เหล็กปลอกเสา ปลอกคาน และฟุตติ้งสำเร็จรูป

โทร. 02-287-4097 / 090-456-1183 (มือถือ)
Line : PNRLOHAKIT

สั่งซื้อ-ผลิต เหล็กปลอก ปลอกเสา-ปลอกคาน 135 องศา มอก. ไม่มีขั้นต่ำ

พรณรงค์ โลหะกิจ รับผลิตเหล็กปลอกสำเร็จรูป ปลอกเสา ปลอกคาน คุณภาพสูง รับผลิตตามแบบ ไม่มีขั้นต่ำ ยินดีให้คำปรึกษาและเช็กราคาอัปเดตล่าสุดได้ที่:

โทร. 02-287-4097 / 090-456-1183 (มือถือ)
Line : PNRLOHAKIT

ตัวอย่างงาน ดัดเหล็กปลอกตามแบบ

ในการก่อสร้างอาคารหรือสิ่งปลูกสร้าง ความปลอดภัยและความมั่นคงของโครงสร้างถือเป็นหัวใจสำคัญที่สุด นอกจากการคำนวณที่แม่นยำจากวิศวกรผู้เชี่ยวชาญแล้ว การเลือกใช้วัสดุที่มีคุณภาพและการดัดเตรียมเหล็กอย่างถูกวิธีก็เป็นสิ่งที่ไม่ควรมองข้าม

วันนี้ หจก.พรณรงค์ โลหะกิจ จะพาทุกคนไปเจาะลึกเรื่องน่ารู้เกี่ยวกับ “เหล็กปลอก” (Stirrups) วัสดุชิ้นเล็กที่มีบทบาทอันยิ่งใหญ่ในการยึดโยงโครงสร้าง และหาคำตอบร่วมกันว่า ทำไมในงานวิศวกรรมยุคใหม่ จึงเน้นย้ำว่าต้องดัดเหล็กปลอกให้ทำมุม 135 องศาเท่านั้น

ทำความรู้จัก “เหล็กปลอก” (Stirrup) คืออะไร?

โดยธรรมชาติแล้ว คอนกรีต มีคุณสมบัติเด่นคือสามารถรับ “แรงอัด” ได้สูงมาก แต่กลับรับ “แรงดึง” ได้ต่ำมาก เมื่อโครงสร้างต้องแบกรับน้ำหนักมากๆ จึงอาจเกิดการแตกร้าวและวิบัติได้ง่าย วิศวกรจึงแก้ปัญหานี้ด้วยระบบคอนกรีตเสริมเหล็ก โดยใส่เหล็กเข้าไปภายในเพื่อช่วยรับแรงดึงนั่นเอง

เหล็กปลอก (Stirrups หรือ Tie) คือ เหล็กเสริมคอนกรีตชนิดหนึ่งที่จะถูกดัดเป็นวงตามรูปร่างหน้าตัดของโครงสร้าง (เช่น สี่เหลี่ยมหรือวงกลม) แล้วนำไปจัดวางในแนวขวางตลอดความยาวของฐานราก เสา เสาเข็ม หรือคาน โดยมีหน้าที่สำคัญ 2 ประการ คือ:

ป้องกันการกะเทาะหลุด ของเนื้อคอนกรีตชั้นนอก
ป้องกันการคดงอ (Buckling) ของเหล็กแกนหลักที่อยู่ภายใน

ทำไมวัสดุเสริมคอนกรีตต้องเป็น “เหล็ก“?

ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวใกล้เคียงกัน: เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง คอนกรีตและเหล็กจะหดหรือขยายตัวไปพร้อมๆ กัน ทำให้ไม่เกิดรอยร้าวภายใน
แรงยึดเกาะที่สมบูรณ์แบบ: เมื่อคอนกรีตเซ็ตตัวและแข็งตัว จะโอบรัดเหล็กเสริมไว้แน่น ทำให้เกิดการถ่ายเทแรงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ปกป้องผิวเหล็กด้วยค่า pH: คอนกรีตที่แข็งตัวจะมีฤทธิ์เป็นด่าง ซึ่งจะสร้างฟิล์มบางๆ เคลือบผิวเหล็กไว้ ช่วยป้องกันการเกิดสนิมและการกัดกร่อน

เจาะลึกคำถามสำคัญ: ทำไมต้องดัดเหล็กปลอก 135 องศา?

ในอดีตเราอาจเคยเห็นการดัดเหล็กปลอกเป็นมุมฉาก 90 องศา แต่จากบทเรียนความเสียหายของอาคารในอดีต เช่น เหตุการณ์แผ่นดินไหว พบว่าเหล็กปลอกที่ดัด 90 องศามักจะง้างหลุดออกเมื่อได้รับแรงกระแทกรุนแรง ส่งผลให้แกนเสาระเบิดและอาคารพังทลายลงมา

วิศวกรยุคใหม่และมาตรฐานสากลจึงกำหนดให้ ปลายเหล็กปลอกต้องดัดทำมุม 135 องศา (หรือเรียกว่า Hook 135°) แล้วฝังลึกลงไปในเนื้อคอนกรีตชั้นใน ด้วยเหตุผลทางวิศวกรรมดังนี้:

1. เพิ่มความสามารถในการยึดเหนี่ยว (Anchorage Capacity)

เหล็กปลอกที่ดัด 90 องศาจะมีพื้นที่สัมผัสกับคอนกรีตน้อย เมื่อมีแรงดันจากภายใน ปลายเหล็กจะพร้อม “เปิด” ออกได้ง่าย แต่เหล็กปลอกที่ดัด 135 องศา จะโอบรัดเหล็กแกนหลักไว้แน่นหนาและฝังตัวลึกในแกนคอนกรีต ทำให้ไม่สามารถง้างออกได้ง่ายๆ

อ้างอิงมาตรฐาน: มาตรฐาน ACI 318-19 และรายงาน ACI SP-69 ระบุชัดเจนว่า ขอเกี่ยวแบบ 135 องศา มีประสิทธิภาพในการยึดเหนี่ยว (Anchorage Efficiency) สูงกว่าแบบ 90 องศาอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะบริเวณรอยต่อคาน-เสาที่มีแรงเฉือนสูง

2. เพิ่มความต้านทานแรงเฉือนและความเหนียว (Shear Resistance & Ductility)

ในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงต่อแรงสั่นสะเทือนหรือแผ่นดินไหว โครงสร้างจำเป็นต้องมีความเหนียวเพื่อดูดซับพลังงาน การดัดขอ 135 องศาจะช่วยรัดแกนคอนกรีต (Concrete Core) ไว้ไม่ให้แตกพังทลาย แม้คอนกรีตผิวภายนอกจะหลุดร่อนไปแล้วก็ตาม

อ้างอิงมาตรฐาน: มาตรฐานยุโรป Eurocode 8 (EN 1998-1) และหนังสือวิชาการโดย Nilson et al. (2010)บังคับให้ใช้เหล็กปลอกงอขอ 135 องศาในโครงสร้างต้านแผ่นดินไหว เพื่อสร้างแรงรัดแกน (Confinement) ที่ดีที่สุด

ตารางเปรียบเทียบเหล็กปลอก 90° กับ 135°

เปรียบเทียบเหล็กปลอก 90° กับ 135°
คุณสมบัติ	เหล็กปลอก 90°	เหล็กปลอก 135°
ความแข็งแรง	แข็งแรง	แข็งแรงสูงสุด
ความแน่นหนา	คลายได้เมื่อมีแรงสั่นสะเทือน	ล็อกแน่นหนากว่า
ใช้งานเหมาะกับ	อาคาร บ้านทั่วไป , พื้น, คานเล็ก	เสา, คานหลัก, โกดัง, โรงงาน, อาคารสูง

5 หลักการเสริมเหล็กปลอกต้านแผ่นดินไหว (ตามมาตรฐาน มยผ. 1301-54)

เพื่อให้สิ่งปลูกสร้างปลอดภัยสูงสุด กรมโยธาธิการและผังเมืองได้กำหนดแนวทางการเสริมเหล็กปลอกไว้ดังนี้:

ข้อกำหนดการเสริมเหล็กปลอกในโครงสร้างอาคาร
จุดโครงสร้าง	ข้อกำหนด และแนวทางการเสริมเหล็กปลอก	ตัวอย่างการคำนวณจริง
1. การเสริมเหล็กคาน	บริเวณปลายคาน (วัดจากขอบเสาออกไป 2 เท่าของความลึกคาน) ต้องใส่เหล็กปลอกถี่ ระยะเรียงไม่เกิน 1/4 ของความลึกคาน ส่วนบริเวณกลางคาน ระยะเรียงไม่เกิน 1/2 ของความลึกคาน	คานลึก 40 ซม.: ช่วงปลายคาน 80 ซม. แรก ใส่เหล็กปลอก (≥ 6 มม.) ห่างไม่เกิน 10 ซม. ช่วงกลางคาน ใส่ห่างไม่เกิน 20 ซม.
2. การเสริมเหล็กเสา	บริเวณปลายเสาทั้งบนและล่าง (ระยะ 50 ซม.) ใส่เหล็กปลอกถี่ ระยะไม่เกิน ครึ่งหนึ่งของขนาดเสา ช่วงกลางเสา ระยะไม่เกิน ขนาดเสา ⚠ เสาตอม่อหรือใต้ถุนบ้าน ต้องใส่ถี่ตลอดความสูง	เสาขนาด 20×20 ซม.: ช่วงปลายเสา 50 ซม. ห่างไม่เกิน 10 ซม. (แนะนำ 7.5 ซม.) ช่วงกลางเสา ห่างไม่เกิน 20 ซม. (แนะนำ 15 ซม.)
3. ข้อต่อคาน-เสา	เป็นจุดวิบัติที่อันตรายที่สุด หากข้อต่อพัง โครงสร้างจะถล่มทันที ต้องเสริมเหล็กปลอก ≥ 6 มม. ระยะเรียงไม่เกินด้านแคบของเสา	เสาขนาด 20×20 ซม.: ระยะเรียงในข้อต่อไม่เกิน 20 ซม. ✔ ใส่ถี่ 10 ซม. จะดีมาก
4. ปลายคานตัวนอก	ปลายเหล็กแกนทั้งบนและล่างต้องดัดงอฉากฝังลึกเข้าไปในเสา เพื่อยึดรั้งไม่ให้คานหลุดออกจากเสาเมื่อเกิดแผ่นดินไหว	ต้องดัดงอฉากและฝังระยะให้ได้ตามมาตรฐานที่วิศวกรกำหนด
5. รูปแบบเหล็กปลอก	ปลายเหล็กปลอกทุกชิ้นต้องดัดทำมุม 135 องศา ฝังเข้าในแกนกลางคอนกรีตเสมอ ❌ ห้ามใช้แบบดัด 90 องศาในจุดวิกฤต	เพื่อป้องกันเหล็กง้างหลุดเมื่อคอนกรีตได้รับแรงอัดรุนแรง

สรุป

การดัดเหล็กปลอก 135 องศา อาจจะดูเหมือนเป็นรายละเอียดเล็กๆ และเพิ่มความยากในการทำงานของช่างหน้างานขึ้นอีกนิด แต่เมื่อเทียบกับ “ความปลอดภัยของชีวิตและทรัพย์สิน“ แล้ว ถือเป็นการลงทุนที่คุ้มค่าและจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับมาตรฐานการก่อสร้างในปัจจุบัน

เพราะเหตุใดจึงเลือกใช้ "เหล็ก" เป็นวัสดุเสริมในโครงสร้างคอนกรีต?

สาเหตุที่วิศวกรเลือกใช้เหล็กคู่กับคอนกรีต มีเหตุผลหลัก 3 ประการ ได้แก่:

มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวใกล้เคียงกัน ทำให้คอนกรีตและเหล็กหด-ขยายตัวพร้อมกันเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยน จึงไม่เกิดรอยร้าวภายใน
มีแรงยึดเกาะที่สมบูรณ์แบบ คอนกรีตที่แข็งตัวจะโอบรัดเหล็กเสริมแน่น ทำให้ถ่ายเทแรงได้อย่างมีประสิทธิภาพ
คอนกรีตช่วยปกป้องผิวเหล็ก เพราะคอนกรีตที่แข็งตัวมีฤทธิ์เป็นด่าง (pH สูง) ช่วยสร้างฟิล์มป้องกันการเกิดสนิมและการกัดกร่อน

ทำไมมาตรฐานวิศวกรรมยุคใหม่จึงบังคับให้ดัดเหล็กปลอกทำมุม 135 องศา?

เนื่องจากในอดีตการดัดเหล็กปลอกแบบมุมฉาก 90 องศา มักจะง้างหลุดออกได้ง่ายเมื่อได้รับแรงกระแทกรุนแรงหรือแผ่นดินไหว ส่งผลให้แกนเสาระเบิดและอาคารถล่ม มาตรฐานสากล (เช่น ACI 318-19 และ Eurocode 8) จึงกำหนดให้ดัดทำมุม 135 องศา (Hook 135°) เพื่อให้ปลายเหล็กโอบรัดเหล็กแกนหลักแน่นหนาและฝังลึกในแกนคอนกรีต ช่วยเพิ่มความสามารถในการยึดเหนี่ยว (Anchorage Capacity) รวมถึงเพิ่มความต้านทานแรงเฉือนและความเหนียวให้โครงสร้าง

การเสริมเหล็กปลอกต้านแผ่นดินไหวตามมาตรฐาน มยผ. มีข้อกำหนดอย่างไรบ้าง?

ตามมาตรฐาน มยผ. 1301-54 มีหลักการสำคัญ 5 ข้อ คือ:

บริเวณปลายคาน: ต้องใส่เหล็กปลอกถี่ (ระยะเรียงไม่เกิน 1/4 ของความลึกคาน)
บริเวณปลายเสา: ทั้งบนและล่างระยะ 50 ซม. ต้องใส่ถี่ (ระยะไม่เกินครึ่งหนึ่งของขนาดเสา) โดยเฉพาะเสาตอม่อต้องใส่ถี่ตลอดความสูง
ข้อต่อคาน-เสา: ต้องเสริมเหล็กปลอกขนาดไม่น้อยกว่า 6 มม. ระยะเรียงไม่เกินด้านแคบของเสา
ปลายคานตัวนอก: ปลายเหล็กแกนต้องดัดงอฉากฝังลึกเข้าไปในเสา
รูปแบบเหล็กปลอก: ปลายเหล็กปลอกทุกชิ้นต้องดัดทำมุม 135 องศา ฝังเข้าแกนกลางคอนกรีตเสมอ

หากต้องการเหล็กปลอกสำเร็จรูปที่ดัดมุม 135 องศา ได้มาตรฐานวิศวกรรม สามารถสั่งซื้อได้อย่างไร?

เพื่อความปลอดภัยสูงสุดของสิ่งปลูกสร้างและการันตีความถูกต้องตามมาตรฐานงานวิศวกรรม คุณสามารถเลือกซื้อและสั่งผลิตเหล็กปลอกคุณภาพสูง ดัดมุม 135 องศาแม่นยำทุกชิ้น ได้ที่ หจก.พรณรงค์ โลหะกิจ

สั่งซื้อเหล็ก มาตรฐาน มอก. เช็คราคาล่าสุดของเหล็ก มอก. ได้ที่ พรณรงค์ โลหะกิจ