วิศวกรรมการก่อสร้างสะพาน/โรงงาน/คลังสินค้า/โครงสร้างเหล็กสมัยใหม่

เหล็กมีคุณสมบัติเด่นคือความแข็งแรงสูง น้ำหนักเบา ความแข็งแกร่งโดยรวมดี และทนทานต่อการเสียรูปสูง จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการก่อสร้างอาคารช่วงกว้าง สูงพิเศษ และหนักมาก วัสดุมีความสม่ำเสมอและไอโซทรอปิกที่ดี ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นเหมาะสมที่สุด สอดคล้องกับหลักการพื้นฐานของกลศาสตร์วิศวกรรมทั่วไป วัสดุมีความเหนียวและความยืดหยุ่นสูง สามารถเสียรูปได้มาก และรับน้ำหนักพลวัตได้ดี ระยะเวลาก่อสร้างสั้น มีการพัฒนาอุตสาหกรรมสูง และสามารถผลิตเฉพาะทางโดยใช้เครื่องจักรกลขั้นสูง

สำหรับโครงสร้างเหล็ก ควรศึกษาเหล็กความแข็งแรงสูงเพื่อเพิ่มความแข็งแรงที่จุดครากให้สูงขึ้น นอกจากนี้ เหล็กชนิดใหม่ เช่น เหล็กรูปตัว H (หรือที่เรียกว่าเหล็กปีกกว้าง) และเหล็กรูปตัว T รวมถึงเหล็กแผ่นรีดขึ้นรูป จะถูกนำมารีดเพื่อให้เหมาะกับโครงสร้างช่วงกว้างและอาคารสูงพิเศษ

นอกจากนี้ยังมีระบบโครงสร้างเหล็กเบาแบบสะพานที่ทนความร้อน ซึ่งตัวอาคารเองก็ไม่ได้ประหยัดพลังงาน เทคโนโลยีนี้ใช้ตัวเชื่อมต่อพิเศษที่ชาญฉลาดเพื่อแก้ปัญหาสะพานร้อนและสะพานเย็นภายในอาคาร โครงสร้างแบบทรัสขนาดเล็กช่วยให้สายเคเบิลและท่อน้ำสามารถผ่านผนังเพื่อการก่อสร้างได้ การตกแต่งจึงสะดวกสบาย

ข้อได้เปรียบ:
ระบบส่วนประกอบเหล็กมีข้อได้เปรียบที่ครอบคลุม ได้แก่ น้ำหนักเบา ผลิตจากโรงงาน ติดตั้งง่าย รอบการก่อสร้างสั้น ทนต่อแรงสั่นสะเทือนได้ดี คืนทุนเร็ว และก่อมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า เมื่อเทียบกับโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กแล้ว ระบบส่วนประกอบเหล็กมีข้อได้เปรียบที่โดดเด่นในสามด้านของการพัฒนา ในระดับโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศและภูมิภาคที่พัฒนาแล้ว ส่วนประกอบเหล็กถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายและสมเหตุสมผลในสาขาวิศวกรรมก่อสร้าง

ความจุในการรับน้ำหนัก:
จากการปฏิบัติพบว่า ยิ่งแรงมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งทำให้เหล็กเกิดการเสียรูปมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เมื่อแรงมากเกินไป เหล็กจะแตกหักหรือเกิดการเสียรูปพลาสติกอย่างรุนแรงและรุนแรง ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของโครงสร้างวิศวกรรม เพื่อให้วัสดุและโครงสร้างวิศวกรรมสามารถทำงานได้ตามปกติภายใต้แรงกด เหล็กแต่ละชิ้นจึงจำเป็นต้องมีความสามารถในการรับน้ำหนักที่เพียงพอ หรือที่เรียกว่า ความสามารถในการรับน้ำหนัก (bearing capacity) ความสามารถในการรับน้ำหนักส่วนใหญ่วัดจากความแข็งแรง ความแข็ง และเสถียรภาพที่เพียงพอของเหล็ก

ความแข็งแกร่งเพียงพอ
ความแข็งแรง หมายถึง ความสามารถของชิ้นส่วนเหล็กในการต้านทานความเสียหาย (การแตกหักหรือการเสียรูปถาวร) กล่าวคือ ไม่มีการพังทลายหรือแตกหักภายใต้แรงกด และรับประกันความสามารถในการทำงานอย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้ ความแข็งแรงเป็นข้อกำหนดพื้นฐานที่ชิ้นส่วนรับน้ำหนักทั้งหมดต้องปฏิบัติตาม ดังนั้นจึงเป็นจุดเน้นของการเรียนรู้