ผลกระทบของการเปลี่ยนจากการใช้เหล็กเส้นเกรด SD30 เป็น SD40 และ SD50 ที่มีต่อค่าวัสดุเหล็กเสริมในงานโครงสร้างที่ออกแบบด้วยวิธีหน่วยแรงใช้งาน

Abstract

เหล็กเป็นวัสดุมีราคาสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ในภาวะเศรษฐกิจที่ตกต่ำในปัจจุบัน จึงผลักดันให้วิศวกรต้องออกแบบโครงสร้างให้มีราคาต่ำที่สุด ทางเลือกหนึ่งที่จะทำได้โดยไม่ต้องลดระดับความปลอดภัยของโครงสร้างลงก็คือ การเลือกใช้วัสดุอย่างฉลาดที่สุด เหล็กเส้นในปัจจุบันมีให้เลือกถึง 4 เกรด และเนื่องจากราคาเหล็กที่มีกำลังครากสูงมีราคาต่อหน่วยที่สูงขึ้นเพียงเล็กน้อย ดังนั้นจึงดูเหมือนว่าการใช้เหล็กที่มีกำลังครากสูงที่สุด น่าจะเป็นทางเลือกที่ประหยัดที่สุด แต่อย่างไรก็ตาม มาตรฐานการออกแบบได้มีข้อกำหนดอื่น ๆ มาจำกัดเอาไว้เช่น ข้อกำหนดใน วสท. 1007-34 ซึ่งได้จำกัดหน่วยแรงสูงสุดที่ยอมให้นั้น ต้องไม่เกิน 1,700 กก/ซม2 ไม่ว่ากำลังครากของเหล็กเสริมที่ใช้จะสูงเพียงใด บทความนี้เป็นการเปรียบเทียบผลกระทบของการใช้เหล็กเส้นเกรดต่าง ๆ ที่มีต่อราคาเหล็กเสริมโดยรวมสำหรับการออกแบบชื้นส่วนโครงสร้างรับโมเมนต์ดัด และเสา โดยการทดลองออกแบบชิ้นส่วนดังกล่าวด้วยวิธีหน่วยแรงใช้งานตามมาตรฐาน วสท. 1007-34 ที่มีการยกเลิกข้อจำกัดของหน่วยแรงสูงสุดที่ยอมให้ ต้องไม่เกิน 1,700 กก/ซม2 ออกไป บทความนี้ยังได้เสนอแนะข้อจำกัดของหน่วยแรงสูงสุดที่ยอมให้ในเหล็กเสริมสำหรับเสา เพื่อให้เหมาะสมกับการใช้เหล็กเส้นกำลังครากสูงอีกด้วย

Nowadays, the price of steel has been increasing rapidly while the economy is bearish. For these reasons, engineers were pushed to design the structures for the lowest cost. One of the solutions that would not reduce the level of safety of the structures is choosing the material wisely. Nowadays, there are four grades of rebars. The price of high yield strength rebar is not significantly higher than the normal yield strength one hence the high yield strength rebar seem to be more economical choice for design of RC structures. But according to the design codes, some design provisions such as EIT 1007-34 limit the maximum allowable stresses in flexural members not exceeding 1,700 kg/cm2 regardless of how high the yield strength of the rebars used. This paper presents a comparison of the material costs among different steel grades by trial design. The different types of structural flexural members and columns using the working stress design method according to the EIT 1007-34 code are investigated with the deletion of limit the maximum allowable stresses in flexural members not exceeding 1,700 kg/cm2 is also considered in this study. This paper also suggests the limitation of allowable stress suitable for high yield strength rebars in columns.