เหล็กฉาก คืออะไร มีน้ำหนักเบาแต่ทำไมรับน้ำหนักได้สูง

เหล็กฉาก หรือเหล็กมุม (Angle Bar) คือ เหล็กที่ผลิตตามมาตรฐาน มอก.1227-2558 จากโรงงานที่ได้มาตรฐาน มีลักษณะเป็นเหล็กที่มีมุมฉากตั้งตรง 90 องศา โดยมีหน้าตัดเป็นรูปตัวแอล (L) มีด้านเท่ากันทั้งสองด้าน (เรียกว่า เหล็กฉากด้านเท่า - Equal Angle) ซึ่งเป็นประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด แต่ก็ยังมีประเภทเหล็กฉากด้านไม่เท่า (Unequal Angle) ที่ปีกทั้งสองด้านมีความกว้างไม่เท่ากัน เพื่อตอบสนองความต้องการด้านการออกแบบทางวิศวกรรมที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น จึงนิยมเรียกว่า "L-bracket" หรือ "angle iron 

เหล็กฉาก โดยส่วนมากจะทำมาจากเหล็กกล้าคาร์บอนรีดร้อนหรืออัลลอยด์ที่มีความแข็งแรงสูง กระบวนการรีดร้อน (Hot Rolled) คือการให้ความร้อนแก่เหล็กแท่ง (Billet) แล้วรีดขึ้นรูป ทำให้ได้เหล็กที่มีความแข็งแรงสูง เหมาะกับงานโครงสร้าง แต่ผิวอาจจะค่อนข้างหยาบและมีขอบมนเล็กน้อย 

นอกจากนี้ยังมีเหล็กฉากที่ผลิตโดยการพับเย็น (Cold Formed Angle) ซึ่งมักทำจากเหล็กแผ่นรีดเย็น ทำให้มีผิวเรียบและมุมคมกว่า แต่มักใช้ในงานที่ไม่ต้องรับแรงมากนัก และบางประเภทจะมีการการชุบสังกะสี (ซิงค์) เพื่อให้ทนต่อสภาพอากาศและการกัดกร่อนได้ดีอีกด้วย การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน (Hot-dip Galvanizing) เป็นวิธีที่นิยมเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของเหล็กในสภาพแวดล้อมที่เสี่ยงต่อการเกิดสนิม

ทำไมเหล็กฉากจึงรับน้ำหนักได้ดี?

แม้จะมีน้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับเหล็กรูปพรรณชนิดอื่นที่มีปริมาตรเท่ากัน แต่ความสามารถในการรับน้ำหนักของเหล็กฉากนั้นมาจากรูปทรงหน้าตัดรูปตัว L ซึ่งให้ค่าความต้านทานต่อการดัดที่ดีในระดับหนึ่งตามแนวแกนทั้งสองแกน การมีปีกสองด้านตั้งฉากกันช่วยเสริมความแข็งเกร็ง ทำให้ทนทานต่อแรงกด (Compression) และแรงดึง (Tension) ได้ดี นอกจากนี้ การนำเหล็กฉากไปประกอบกันเป็นโครงสร้าง เช่น โครงถัก (Truss) จะช่วยกระจายแรงที่กระทำต่อโครงสร้างไปยังชิ้นส่วนต่างๆ ทำให้โครงสร้างโดยรวมสามารถรับน้ำหนักได้สูงขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ

คุณสมบัติของเหล็กฉาก

เหล็กฉากเป็นเหล็กที่มีคุณสมบัติ เนื้อเรียบ (อาจแตกต่างกันระหว่างรีดร้อนและรีดเย็น) แข็งแรงทนทานสูง มีความยืดหยุ่น (Ductility) ซึ่งหมายถึงความสามารถในการเปลี่ยนรูปก่อนที่จะแตกหัก ทำให้โครงสร้างมีความปลอดภัยมากขึ้นเมื่อรับแรงเกินพิกัดชั่วขณะ มีน้ำหนักเบา แต่รองรับน้ำหนักได้มาก 

มักนำไปใช้ประกอบติดตั้งกับงานโครงสร้างเพื่อเน้นการเสริมความแข็งแรง และสามารถรื้อถอนแล้วนำกลับมาใช้งานใหม่ได้อีกด้วย นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติในการทนทานต่อแรงสั่นสะเทือนเมื่ออยู่บนที่สูง ทนทานต่อสภาพอากาศและการกัดกร่อน (โดยเฉพาะเมื่อมีการป้องกันผิวที่ดี เช่น การทาสี หรือการชุบสังกะสี) สามารถรับแรงดึงและแรงบิดที่เกิดจากลมได้เป็นอย่างดี คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เหล็กฉากเป็นตัวเลือกที่หลากหลายสำหรับการใช้งานทั้งในร่มและกลางแจ้ง

เกรดเหล็กฉากที่พบบ่อย

คุณภาพของเหล็กฉากมักถูกระบุด้วยชั้นคุณภาพหรือเกรด ซึ่งบ่งบอกถึงความต้านทานแรงดึงน้อยที่สุดและส่วนประกอบทางเคมี เกรดที่นิยมใช้ในประเทศไทยตามมาตรฐาน มอก. หรือ JIS ได้แก่:

• SS400: เป็นเกรดที่นิยมใช้มากที่สุดในงานโครงสร้างทั่วไป มีความต้านทานแรงดึงน้อยที่สุด 400 MPa มีความแข็งแรงเพียงพอ มีความเหนียวดี เชื่อมประกอบง่าย และราคาเข้าถึงได้ 
• SS540: มีความต้านทานแรงดึงน้อยที่สุด 540 MPa แข็งแรงกว่า SS400 เหมาะสำหรับงานที่ต้องการการรับน้ำหนักสูงขึ้น
• SM400: มีความต้านทานแรงดึงน้อยที่สุด 400 MPa เท่ากับ SS400 แต่มีการควบคุมส่วนผสมทางเคมีที่เข้มงวดกว่า ทำให้มีคุณสมบัติการเชื่อมที่ดีกว่า (ลดโอกาสแตกร้าว) และทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีกว่า มักใช้ในงานโครงสร้างที่สำคัญ เช่น สะพาน หรืออาคารสูง

การเลือกเกรดเหล็กที่เหมาะสมควรพิจารณาจากข้อกำหนดทางวิศวกรรมเป็นหลัก 

ประโยชน์ของการใช้เหล็กฉาก 

• มีความสะดวกรวดเร็วในการติดตั้ง เนื่องจากสามารถตัด เจาะ และเชื่อมประกอบได้ง่ายที่หน้างาน หรือเตรียมชิ้นส่วนสำเร็จรูปมาจากโรงงาน ประหยัดแรงงานก่อสร้าง
• น้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับขนาดโครงสร้างโดยรวม ทำให้ลดภาระในการขนส่งและยกติดตั้ง
• เมื่อน้ำหนักโครงสร้างเบาก็จะทำให้น้ำหนักของฐานราก (Foundation) ที่ต้องแบกรับน้อยลง รวมถึงค่าใช้จ่ายในส่วนนี้ลดลงไปด้วย
• เหล็กนั้นเป็นวัสดุที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ (Recyclable) ลดการใช้ทรัพยากร และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าเมื่อเทียบกับการใช้วัสดุที่ใช้แล้วหมดไป
• บำรุงรักษาง่าย หากมีการป้องกันสนิมอย่างเหมาะสมตั้งแต่ต้น การบำรุงรักษาก็เพียงแค่ตรวจสอบสภาพสีหรือสารเคลือบผิวเป็นระยะ เก็บรายละเอียดงานได้รวดเร็ว
• ก่อสร้างในที่จำกัดได้สะดวก ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะฝุ่น (เมื่อเทียบกับการก่อสร้างด้วยคอนกรีต)
• ดัดแปลง ต่อเติม หรือรื้อไปสร้างใหม่ได้ ไม่ต้องทุบทิ้ง มีความยืดหยุ่นสูงในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างในอนาคต

การนำไปใช้งานในด้านโครงสร้าง 

ในงานวิศวกรรมนิยมใช้ทำเสาโครงสร้างขนาดใหญ่อย่างเสาไฟฟ้า และเสาส่งสัญญาณวิทยุ เป็นต้น นอกจากนี้ยังใช้ทำโครงสร้างหลังคา โครงถัก (Truss) สำหรับหลังคาหรือสะพาน คานเสริม โครงสร้างรองรับพื้นหรือผนัง แปหลังคา โครงคร่าวสำหรับติดตั้งผนังเบา โครงสร้างป้ายโฆษณาขนาดใหญ่ และโครงสร้างรองรับเครื่องจักรในโรงงานอุตสาหกรรม โครงสร้างที่สูงใหญ่อย่างเสาส่งสัญญาณ นอกจากความแข็งแรงในการรับน้ำหนักของตัวโครงสร้างเองแล้ว ยังต้องการความทนทานจากแรงสั่นสะเทือนของลมแรงบนที่สูง และแรงของแผ่นดินไหวอีกด้วย จึงนิยมใช้โครงสร้างเหล็กที่ยืดหยุ่นรับแรงดึง แรงบิดที่เกิดจากลมและแรงแผ่นดินไหวได้ดี เหล็กฉากมักถูกนำมาประกอบกันเป็นโครงสร้างเสาแบบโครงถัก (Lattice Tower) ซึ่งมีน้ำหนักเบาแต่แข็งแรงสูง เหมาะกับงานเสาสูงต่างๆ

การเลือกใช้งานเหล็กฉาก

งานโครงสร้างที่ใช้เหล็กฉากเป็นโครงสร้างหลักนั้น โดยปกติแล้วจะต้องผ่าน มาตรฐาน มอก. (เช่น มอก. 1227-2558 ) หรือ JIS เพื่อตรวจสอบกับวิศวกรหน้างาน  เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพ มิติทางเรขาคณิต และส่วนประกอบทางเคมี ว่าเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย ในขณะที่การใช้เหล็กฉาก สำหรับงานตกแต่ง หรืองานที่ไม่ได้รับน้ำหนักมาก สามารถใช้เหล็กฉากที่ไม่ได้รับรองมาตรฐานได้ แต่ก็ควรพิจารณาถึงความแข็งแรงและความทนทานที่อาจไม่เท่ากับเหล็ก มอก. ดังนั้นการเลือกเหล็กฉากไปใช้งานก็จะขึ้นอยู่กับจุดประสงค์การใช้งานที่แตกต่างกันออกไป รวมถึงการพิจารณาขนาด (ความกว้างของปีก) และความหนา ให้เหมาะสมกับภาระที่ต้องรับ ตามการคำนวณของวิศวกร และควรเลือกซื้อจากผู้จำหน่ายที่น่าเชื่อถือ

ขนาดเหล็กฉากที่นิยม

เหล็กฉากมีขนาดมาตรฐานให้เลือกหลากหลาย ตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่มาก ขนาดที่นิยมใช้ทั่วไปในประเทศไทยมักจะอยู่ในช่วง 1 นิ้ว (ประมาณ 25x25 มม.) ถึง 4 นิ้ว (ประมาณ 100x100 มม.) หรือ 6 นิ้ว (ประมาณ 150x150 มม.) โดยแต่ละขนาดจะมีความหนาให้เลือกหลายระดับ เช่น:

• เหล็กฉาก 1 นิ้ว (25x25 มม.): มักมีความหนา 3 มม. หรือ 5 มม. เหมาะสำหรับงานโครงเบา ชั้นวางของขนาดเล็ก งาน DIY
• เหล็กฉาก 2 นิ้ว (50x50 มม.): มีความหนาให้เลือกหลากหลาย เช่น 3, 4, 5, 6 มม. ใช้ในงานโครงสร้างขนาดกลาง โครงหลังคาเล็กๆ แป รั้ว
• เหล็กฉาก 3 นิ้ว (75x75 มม.): มีความหนาตั้งแต่ 5, 6, 9, 12 มม. เหมาะกับงานโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้น เสาขนาดเล็ก โครงสร้างรองรับต่างๆ
• เหล็กฉาก 4 นิ้ว (100x100 มม.): มีความหนา เช่น 7, 10, 13 มม. ใช้ในงานโครงสร้างหลัก เสา คาน

อย่างไรก็ตามการเลือกขนาดเหล็กฉาก และความหนาที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยของโครงสร้าง

ทำไม ราคาเหล็กฉาก ถึงเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอด

ราคาเหล็กฉากมีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอและขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ทำให้การระบุราคาที่แน่นอนเป็นเรื่องยาก อย่างไรก็ตาม ปัจจัยหลักๆ ที่มีผลต่อราคาเหล็กฉาก ได้แก่:

• สถานการณ์ตลาดเหล็กโลก: ราคาเหล็กในตลาดโลกมีการผันผวนตามอุปสงค์และอุปทาน รวมถึงราคาวัตถุดิบ เช่น สินแร่เหล็กและถ่านหิน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อต้นทุนการผลิตและราคาขาย
• ชั้นคุณภาพหรือเกรดเหล็ก: เหล็กฉากเกรดต่างๆ เช่น SS400, SS540, หรือ SM400 มีส่วนผสมทางเคมีและคุณสมบัติเชิงกลที่แตกต่างกัน ทำให้มีต้นทุนการผลิตและราคาขายที่ต่างกัน โดยทั่วไปเกรด SS400 มักมีราคาที่เข้าถึงได้ง่ายที่สุด เหมาะสำหรับงานโครงสร้างทั่วไป
• ขนาดและความหนา: เหล็กฉากที่มีขนาดใหญ่ขึ้น (ความกว้างของปีก) และมีความหนามากขึ้น จะใช้วัตถุดิบในการผลิตมากกว่า ทำให้มีน้ำหนักต่อเส้นสูงขึ้น และโดยทั่วไปจะมีราคาสูงขึ้นตามไปด้วย (ทั้งราคาต่อเส้น หรือราคาต่อกิโลกรัมก็อาจแตกต่างกันไป)
• น้ำหนัก: เหล็กฉากมักจำหน่ายตามน้ำหนัก (ต่อกิโลกรัม) หรือตามความยาวมาตรฐาน (เช่น 6 เมตร) แต่น้ำหนักจริงต่อเส้นอาจมีความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยตามมาตรฐาน มอก. ซึ่งอาจส่งผลต่อราคา конечный (final price) เล็กน้อย
• การเคลือบผิว: เหล็กฉากที่ผ่านการชุบสังกะสี (Galvanized) เพื่อป้องกันสนิม จะมีราคาสูงกว่าเหล็กฉากดำ (ไม่เคลือบผิว) เนื่องจากมีต้นทุนในกระบวนการชุบเพิ่มเข้ามา
• ผู้ผลิตและผู้จัดจำหน่าย: ราคาอาจแตกต่างกันไปในแต่ละผู้ผลิตและผู้จัดจำหน่าย รวมถึงค่าขนส่งและนโยบายการขาย
• ปริมาณการสั่งซื้อ: การสั่งซื้อในปริมาณมากอาจได้รับส่วนลด ทำให้ราคาต่อหน่วยถูกลง

โดยสรุป ราคาเหล็กฉากเป็นผลรวมจากปัจจัยด้านวัตถุดิบ กระบวนการผลิต คุณสมบัติ ขนาด และกลไกตลาด การขอใบเสนอราคาโดยตรงจากผู้จัดจำหน่ายที่น่าเชื่อถือ โดยระบุขนาด ความหนา เกรด และปริมาณที่ต้องการ จะเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการทราบราคา ณ ปัจจุบัน

ไอเดียการนำเหล็กฉากไปใช้ในงาน DIY

พูดถึงการนำเหล็กรูปพรรณมาใช้ในงาน DIY ที่เห็นได้บ่อยมากก็คงจะหนีไม่พ้น เหล็กฉาก เรียกได้ว่า เกือบทุกชิ้นในงาน DIY จะต้องมีเหล็กฉากเลยก็ว่าได้ วันนี้เราเอาไอเดียดีๆ มาฝาก เช่น การทำชั้นวางของติดผนังโดยใช้เหล็กฉากเป็นตัวรับชั้น (Bracket), การสร้างโครงโต๊ะทำงานหรือโต๊ะกาแฟสไตล์ลอฟท์, การทำขาเก้าอี้หรือม้านั่ง, การสร้างโครงสำหรับปลูกไม้เลื้อยในสวน, การทำที่แขวนเครื่องมือในโรงรถ หรือแม้แต่การสร้างโครงเตียงนอนแบบง่ายๆ เหล็กฉากเจาะรู (Slotted Angle) ยิ่งเพิ่มความสะดวกในการประกอบงาน DIY โดยไม่ต้องเชื่อม เพียงแค่ใช้สกรูและน็อต

สรุป

เหล็กฉาก เป็นเหล็กคุณภาพที่เน้นเสริมความแข็งแรงของงานโครงสร้างให้มีความมั่นคง มีน้ำหนักเบา แต่รองรับน้ำหนักได้มาก ด้วยรูปทรงหน้าตัดตัว L อันเป็นเอกลักษณ์ เหล็กฉากที่มีขนาดใหญ่ มักจะนำไปใช้ประกอบติดตั้งกับงานโครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น อาคาร โรงงาน สะพาน เสาส่งสัญญาณ ทนทานต่อแรงสั่นสะเทือนเมื่ออยู่บนที่สูง ทนทานต่อสภาพอากาศและการกัดกร่อน (เมื่อมีการป้องกันผิวที่เหมาะสม) สามารถรับแรงดึงและแรงบิดที่เกิดจากลมได้เป็นอย่างดี หากเป็นเหล็กฉากขนาดเล็กจะสามารถนำมาดัดแปรงทำเป็นชิ้นงาน DIY ได้อีก หลากหลาย หรือใช้ในงาน เช่น โครงเตียง เก้าอี้ ม้านั่ง เสารั้ว โครงสำหรับวางเครื่องปรับอากาศ โต๊ะกาแฟ โคมไฟ เป็นต้น การเลือกใช้เหล็กฉากที่ได้มาตรฐาน และมีขนาด ความหนา เกรดคุณภาพที่เหมาะสมกับลักษณะงาน ถือเป็นหัวใจสำคัญเพื่อให้ได้ทั้งความสวยงาม ประโยชน์ใช้สอย และความปลอดภัยสูงสุด

เหล็กฉาก จากทาง KTM Metal มีมาตรฐานมอก. 1227-2539 (TIS) (หรือมาตรฐานปัจจุบัน 1227-2558) และ JIS เกรด SS400 (ซึ่งเป็นเกรดที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย) มีหลายขนาดและรองรับการใช้งานได้หลากหลาย ตั้งแต่ 25* 25 * 3 มม. ไปจนถึง 200200 25 มม. เลือกขนาดให้เหมาะสมกับการนำไปใช้งานเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด สามารถดูขนาดเหล็กฉากได้ที่นี่และสอบถามราคาเพิ่มเติมได้ที่ 

• โทรศัพท์ : 02-323-9307, 02-323-9308
• แฟกซ์ : 02-323-9309
• อีเมล : info@ktmmetal.com
• ไลน์ : @ktmmetal