สูตรคำนวนเหล็กเส้นทั่วไป เทียบเป็นตะแกรงเหล็กไวร์เมช

การคำนวณเปรียบเทียบระหว่างการใช้เหล็กเส้นทั่วไปกับการใช้ตะแกรงเหล็กไวร์เมช (Wire Mesh) เป็นสิ่งสำคัญในการออกแบบโครงสร้างคอนกรีต เนื่องจากไวร์เมชมีคุณสมบัติที่แตกต่างจากเหล็กเส้นทั่วไป ทำให้สามารถใช้เหล็กในปริมาณที่น้อยลงแต่ให้ความแข็งแรงที่เทียบเท่ากันได้

หลักการพื้นฐาน

หลักการคำนวณเปรียบเทียบนี้อ้างอิงจาก พื้นที่หน้าตัด (Area of Steel) และ กำลังรับแรงดึงที่ยอมให้ (Allowable Tensile Strength) ของเหล็กแต่ละประเภท เนื่องจากตะแกรงไวร์เมชผลิตจากเหล็กกล้าดึงเย็นที่มีกำลังรับแรงดึงสูงกว่าเหล็กเส้นทั่วไป (เช่น เหล็กเส้น SR24) จึงสามารถลดขนาดหรือปริมาณการใช้งานได้

สูตรการคำนวณ

สูตรหลักในการเปรียบเทียบคือการหาพื้นที่หน้าตัดของเหล็กที่ต้องการใช้ โดยใช้สูตร:

เมื่อ :

•  คือ พื้นที่หน้าตัดที่ต้องการของตะแกรงไวร์เมช)
• ​ คือ พื้นที่หน้าตัดของเหล็กเส้นทั่วไป ) คำนวณจากสูตร: 
• ​ คือ กำลังรับแรงดึงที่ยอมให้ของเหล็กเส้นทั่วไป ) ซึ่งโดยทั่วไปสำหรับเหล็ก SR24

จะอยู่ที่ประมาณ 1,200 กก./

•  คือ กำลังรับแรงดึงที่ยอมให้ของตะแกรงไวร์เมช ) ซึ่งตามมาตรฐาน มอก. 737-2549

จะอยู่ที่ประมาณ 2,750 กก./

ตัวอย่างการคำนวณ

โจทย์: ต้องการใช้เหล็กเส้นกลมขนาด ϕ 6 มม. วางห่างกัน 20 ซม. (SR24) เพื่อเสริมพื้นคอนกรีต หากต้องการเปลี่ยนไปใช้ตะแกรงไวร์เมช จะต้องเลือกใช้ตะแกรงขนาดใดที่เทียบเท่ากัน

วิธีทำ:

1. คำนวณพื้นที่หน้าตัดของเหล็กเส้นทั่วไป :

• D = 6 มม. (0.6 ซม.)
• S = 20 ซม. (0.20 ม.)
• 

2. คำนวณพื้นที่หน้าตัดที่ต้องการของไวร์เมช (​):

• ​≈ 0.615

3. หาขนาดไวร์เมชที่ให้พื้นที่หน้าตัดใกล้เคียง:

• จากผลลัพธ์  ​≈ 0.615  จะต้องเลือกตะแกรงไวร์เมชที่มีค่าพื้นที่หน้าตัดใกล้เคียงกัน ตัวอย่างเช่น:
• ไวร์เมชϕ 4 มม. @ 15 ซม. มี 
• ไวร์เมชϕ 4 มม. @ 20ซม. มี 

สรุป: จากการคำนวณ สามารถใช้ ตะแกรงไวร์เมชขนาดϕ 4 มม. ที่มีช่องตาห่าง 20×20 ซม. แทนเหล็กเส้น ϕ 6 มม.

               ที่ ระยะห่าง 20 ซม. ได้อย่างเหมาะสม

ปัจจัยเพิ่มเติมที่ต้องพิจารณา🧠

• คุณภาพของเหล็ก: การคำนวณนี้เป็นเพียงการเทียบเคียงเบื้องต้น ควรตรวจสอบคุณภาพของเหล็กและใบรับรองมาตรฐานจากผู้ผลิต
• ความยุ่งยากในการทำงาน: การใช้ตะแกรงไวร์เมชแม้จะมีต้นทุนวัสดุที่อาจใกล้เคียงหรือสูงกว่าเล็กน้อย แต่จะช่วยลดเวลาและค่าแรงในการผูกเหล็กได้มากกว่าอย่างเห็นได้ชัด
• ระยะทาบ: การใช้ไวร์เมชช่วยให้การต่อเหล็กง่ายขึ้นด้วยระยะทาบที่สั้นกว่า ทำให้ประหยัดวัสดุได้อีกส่วนหนึ่ง