ชนิดและคุณสมบัติของเหล็ก

I. แผ่นเหล็กและแถบเหล็ก
แผ่นเหล็กเหล็กแผ่นแบ่งออกเป็นเหล็กแผ่นหนา เหล็กแผ่นบาง และเหล็กแผ่นเรียบ โดยมีข้อกำหนดระบุด้วยสัญลักษณ์ “a” และขนาดความกว้าง x ความหนา x ความยาวเป็นมิลลิเมตร เช่น a 300x10x3000 หมายถึงเหล็กแผ่นที่มีความกว้าง 300 มิลลิเมตร ความหนา 10 มิลลิเมตร และความยาว 3000 มิลลิเมตร

แผ่นเหล็กหนา: ความหนามากกว่า 4 มม. ความกว้าง 600-3000 มม. ความยาว 4-12 ม.
แผ่นเหล็กบาง: ความหนาน้อยกว่า 4 มม. ความกว้าง 500-1500 มม. ความยาว 0.5-4 ม.
เหล็กแผ่นเรียบความหนา 4-60 มม., ความกว้าง 12-200 มม., ความยาว 3-9 ม.
แผ่นเหล็กและแถบเหล็กแบ่งประเภทตามวิธีการรีด:แผ่นรีดเย็นและแผ่นรีดร้อนแบ่งตามความหนา: แผ่นเหล็กบาง (ต่ำกว่า 4 มม.), แผ่นเหล็กหนา (4-60 มม.), แผ่นเหล็กหนาพิเศษ (มากกว่า 60 มม.)

2. เหล็กแผ่นรีดร้อน
2.1คานรูปตัว I
เหล็กรูปตัว I ตามชื่อที่บ่งบอก คือเหล็กที่มีหน้าตัดเป็นรูปตัว I โดยปีกบนและปีกล่างจะเรียบเสมอกัน
เหล็กรูปตัว I แบ่งออกเป็น 3 ชนิด ได้แก่ แบบธรรมดา แบบเบา และแบบปีกกว้าง โดยใช้สัญลักษณ์ “งาน” และตัวเลขกำกับ ซึ่งตัวเลขแสดงถึงความสูงของหน้าตัดเป็นเซนติเมตร เหล็กรูปตัว I แบบธรรมดาที่มีความสูงตั้งแต่ 20 ถึง 32 มม. ขึ้นไป จะแบ่งออกเป็นแบบ a, b และ a, b, c ตามลำดับ โดยความหนาของส่วนกลางและความกว้างของปีกจะเพิ่มขึ้นทีละ 2 มม. เช่น T36a ที่มีความสูงของหน้าตัด 360 มม. และความหนาของส่วนกลางจัดเป็นเหล็กรูปตัว I แบบธรรมดาชนิด a ควรเลือกใช้เหล็กรูปตัว I ที่มีความหนาของส่วนกลางบางที่สุด คือแบบ a เนื่องจากมีน้ำหนักเบา แต่มีค่าโมเมนต์ความเฉื่อยค่อนข้างสูง
โมเมนต์ความเฉื่อยและรัศมีไจเรชันของคานรูปตัว I ในทิศทางความกว้างนั้นเล็กกว่าในทิศทางความสูงมาก ดังนั้นจึงมีข้อจำกัดบางประการในการใช้งาน โดยทั่วไปแล้วเหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่รับแรงดัดได้ทางเดียว
3.เหล็กราง
เหล็กรางแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ เหล็กรางธรรมดาและเหล็กรางน้ำหนักเบา เหล็กรางจะมีสัญลักษณ์ “[”” ตามด้วยตัวเลข เช่นเดียวกับเหล็กรูปตัว I ตัวเลขเซนติเมตรแสดงถึงความสูงของหน้าตัด เช่น [20 และ Q [20 ตามลำดับ หมายถึงเหล็กรางธรรมดาที่มีความสูง 200 มม. และเหล็กรางน้ำหนักเบา ส่วนเหล็กรางธรรมดาที่มีขนาด 14 และมากกว่า 24 จะมีตัวเลขย่อย a, b และ a, b, c ความหมายก็เหมือนกับเหล็กรูปตัว I

 

4. เหล็กฉาก
เหล็กฉากแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ เหล็กฉากด้านเท่าและเหล็กฉากด้านไม่เท่า
มุมด้านเท่า: มุมที่มีด้านสองด้านตั้งฉากกันและมีความยาวเท่ากัน โดยใช้สัญลักษณ์ “L” และแสดงความกว้างและความหนาของด้านเป็นมิลลิเมตร เช่น L100x10 หมายถึงมุมด้านเท่ามีความกว้าง 100 มิลลิเมตร และความหนา 10 มิลลิเมตร
มุมไม่เท่ากัน: แขนทั้งสองข้างที่ตั้งฉากกันนั้นไม่เท่ากัน โดยแบบจำลองจะมีสัญลักษณ์ “ ” และระบุความกว้างของแขนด้านยาว x ความกว้างของแขนด้านสั้น x ความหนาของแขนในหน่วยมิลลิเมตร เช่น L100x80x8 หมายถึง ความกว้างของแขนด้านยาว 100 มิลลิเมตร ความกว้างของแขนด้านสั้น 80 มิลลิเมตร และความหนาของแขน 8 มิลลิเมตร ซึ่งถือเป็นมุมไม่เท่ากัน

 
5. คานรูปตัว H(รีดและเชื่อม)
คานรูปตัว H แตกต่างจากคานรูปตัว I
(1) หน้าแปลนกว้าง ดังนั้นจึงมีคานรูปตัว I หน้าแปลนกว้าง
(2) พื้นผิวด้านในของหน้าแปลนไม่จำเป็นต้องมีความลาดเอียง พื้นผิวด้านบนและด้านล่างขนานกัน
(3) จากรูปแบบการกระจายวัสดุ หน้าตัดของคานรูปตัว I วัสดุส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ที่เว็บโดยรอบ ยิ่งไปทางด้านข้างของส่วนขยายมากเท่าไหร่ เหล็กก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น และคานรูปตัว H ที่รีด วัสดุจะเน้นการกระจายตัวที่ขอบของชิ้นส่วน
ด้วยเหตุนี้ คุณลักษณะหน้าตัดของคานรูปตัว H จึงเหนือกว่าคานแบบดั้งเดิม เช่น คานรูปตัว U คานรูปตัวแอล และคานแบบผสมอย่างเห็นได้ชัด อีกทั้งยังให้ผลลัพธ์ทางเศรษฐกิจที่ดีกว่าด้วย
ตามมาตรฐานแห่งชาติฉบับปัจจุบัน “เหล็กรูปตัว H และเหล็กรูปตัว T รีดร้อน” (GB/T11263-2005) เหล็กรูปตัว H แบ่งออกเป็นสี่ประเภท ดังนี้: เหล็กรูปตัว H ปีกกว้าง - HW (W ย่อมาจาก Wide) ขนาดตั้งแต่ 100 มม. x 100 มม. ถึง 400 มม. x 400 มม.; เหล็กรูปตัว H ปีกกลาง - HM (M ย่อมาจาก Middle) ขนาดตั้งแต่ 150 มม. x 100 มม. ถึง 600 มม. x 300 มม.; เหล็กรูปตัว H ปีกแคบ - HN (N ย่อมาจาก Narrow); เหล็กรูปตัว H ผนังบาง - HT (T ย่อมาจาก Thin) การกำหนดขนาดของเหล็กรูปตัว H ใช้ค่า H เท่ากับค่าความสูง h x ค่าความกว้าง b x ค่าความหนาของส่วนกลาง t x ค่าความหนาของปีก t2 เช่น H800x300x14x26 ซึ่งหมายถึง เหล็กรูปตัว H ที่มีความสูงหน้าตัด 800 มม. ความกว้างปีก 300 มม. ความหนาของส่วนกลาง 14 มม. และความหนาของปีก 26 มม. หรืออาจระบุด้วยสัญลักษณ์ HWHM และ HN ก่อน แล้วตามด้วย “ความสูง (มม.) x ความกว้าง (มม.)” เช่น HW300x300 ซึ่งหมายถึง เหล็กรูปตัว H ที่มีความสูงหน้าตัด 300 มม. และความกว้างปีก 300 มม.
6. คานรูปตัวที
คานรูปตัว T แบบตัดขวาง (รูปภาพ) แบ่งออกเป็นสามประเภท โดยมีรหัสดังนี้: คานรูปตัว T ส่วนปีกกว้าง - TW (W ย่อมาจาก Wide English head); คานรูปตัว T ส่วนปีกแคบ - TM (M ย่อมาจาก Middle English head); คานรูปตัว T ส่วนปีกแคบ - TN (N ย่อมาจาก Narrow English head) คานรูปตัว T แบบตัดขวางนั้นได้มาจากคานรูปตัว H ที่มีส่วนตรงกลางเท่ากัน ข้อกำหนดของคานรูปตัว T แบบตัดขวางจะระบุด้วย: ค่า T และความสูง h x ค่าความกว้าง b x ค่าความหนาของส่วนตรงกลาง t x ค่าความหนาของปีก t เช่น T248x199x9x14 หมายถึง คานรูปตัว T ที่มีความสูง 248 มม. ความกว้างปีก 199 มม. ความหนาของส่วนตรงกลาง 9 มม. และความหนาของปีก 14 มม. นอกจากนี้ยังสามารถใช้ร่วมกับการแสดงแบบคานรูปตัว H ที่คล้ายคลึงกันได้ เช่น TN225x200 ซึ่งก็คือคานรูปตัว T ที่มีความสูงหน้าตัด 225 มม. และความกว้างปีก 200 มม.

7. ท่อเหล็กโครงสร้าง
ท่อเหล็กเป็นส่วนสำคัญของผลิตภัณฑ์เหล็กและเหล็กกล้า เนื่องจากกระบวนการผลิตและรูปทรงของท่อที่ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ และแบ่งออกเป็นหลายประเภทท่อเหล็กไร้รอยต่อ(ไม่ดี) และท่อเหล็กเชื่อม(จานที่มีตำหนิ) แบ่งออกเป็นสองประเภท ดูรูปภาพประกอบ
โครงสร้างเหล็กที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ท่อเหล็กไร้รอยต่อรีดร้อนและท่อเหล็กเชื่อม โดยท่อเหล็กเชื่อมนั้นผลิตจากเหล็กแผ่นรีดและเชื่อมเข้าด้วยกัน ตามขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ จะแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ การเชื่อมแบบตะเข็บตรงและการเชื่อมแบบเกลียวท่อเหล็ก LSAWข้อกำหนดสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 32 ~ 152 มม. ความหนาของผนัง 20 ~ 5.5 มม. ตามมาตรฐานแห่งชาติสำหรับ “ท่อเหล็ก LSAW” (GB/T13793-2008) ท่อเหล็กไร้รอยต่อโครงสร้างตามมาตรฐานแห่งชาติ “ท่อเหล็กไร้รอยต่อโครงสร้าง” (GB/T8162-2008) มีสองประเภทคือแบบรีดร้อนและแบบดึงเย็น ท่อแบบดึงเย็นจำกัดเฉพาะขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเล็ก ส่วนท่อเหล็กไร้รอยต่อแบบรีดร้อนมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 32 ~ 630 มม. ความหนาของผนัง 25 ~ 75 มม.
ข้อกำหนดระบุเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก x ความหนาของผนัง (มม.) เช่น φ102x5 ท่อเหล็กเชื่อมนั้นดัดและเชื่อมด้วยแผ่นเหล็ก ราคาจึงค่อนข้างต่ำ รูปทรงหน้าตัดของท่อเหล็กมีความสมมาตรและการกระจายพื้นที่ผิวที่เหมาะสม โมเมนต์ความเฉื่อยในทุกทิศทางและรัศมีไจเรชันมีค่าเท่ากันและมากกว่า ดังนั้นประสิทธิภาพในการรับแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งแรงกดตามแนวแกนจึงดีกว่า และรูปทรงโค้งทำให้ต้านทานลม คลื่น และน้ำแข็งได้น้อยกว่า แต่ราคาจะสูงกว่าและโครงสร้างการเชื่อมต่อมักจะซับซ้อนกว่า