คานคืออะไร? ฟังก์ชันและการจำแนกประเภทของคาน

“คานคืออะไร?” เป็นคำถามทั่วไปในหมู่ผู้ที่เพิ่งเข้ามาในสายงานก่อสร้างหรือใครก็ตามที่กำลังตรวจสอบข้อเสนอราคาของโครงการ ในการก่อสร้าง คานเป็นส่วนประกอบโครงสร้างที่สำคัญซึ่งมีบทบาทสำคัญในการกระจายน้ำหนักและรักษาเสถียรภาพของอาคาร หากคุณกำลังสงสัยเกี่ยวกับคาน ฟังก์ชัน ประเภท และวิธีการออกแบบและติดตั้งคานอย่างถูกต้อง มาเรียนรู้ทุกรายละเอียดในบทความนี้กับ BMB Steel.

1. คานคืออะไร?

คานเป็นส่วนประกอบโครงสร้างในรูปแบบของแท่ง (ส่วนใหญ่รับแรงบิด) ที่มักจะตั้งในแนวนอนหรือเอียงเล็กน้อยเพื่อรองรับพื้น ผนัง หรือหลังคา ในแง่ของรูปทรง คานจะมีหน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหรือรูปตัว I โดยมีความยาวมากกว่าความสูงและความกว้างอย่างมาก

คานมีโครงสร้างที่ค่อนข้างเรียบง่ายและมีต้นทุนการก่อสร้างต่ำ ทำให้ใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงการก่อสร้างส่วนใหญ่ เช่น คานพื้น คานหลังคา คานเครน คานสะพาน เป็นต้น

ในทางปฏิบัติ คานถูกกระทำแรงหลายประเภท ดังนั้นความสามารถในการรับน้ำหนักจึงขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ดังนั้นการออกแบบและการก่อสร้างคานต้องดำเนินการโดยวิศวกรที่มีคุณสมบัติเพื่อให้แน่ใจในความปลอดภัยโดยรวมและเสถียรภาพของโครงสร้าง

2. ฟังก์ชันของคานในการก่อสร้าง

หลังจากเข้าใจ คานคืออะไร มาเรียนรู้ฟังก์ชันของมันในการก่อสร้างกัน ถ้ารากฐานถือว่าเป็นฐานที่มั่นคงของอาคาร คานจะทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบหลักที่รับน้ำหนักซึ่งช่วยรักษาเสถียรภาพโดยรวมของโครงสร้าง

ฟังก์ชันหลักของคานคือการต้านทานแรงบิดและถ่ายน้ำหนัก น้ำหนักทั้งหมดจากพื้น หลังคา และผนังจะถูกถ่ายไปยังคาน ซึ่งจะกระจายสิ่งเหล่านี้ไปยังเสาและรากฐาน หลักการนี้ช่วยให้แน่ใจว่าแรงถูกกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งโครงสร้าง ลดความเสี่ยงต่อการเปลี่ยนรูปหรือตกต่ำภายใต้แรงกดที่มาก

นอกจากการรับน้ำหนักภายในแล้ว คานยังมีบทบาทสำคัญในการต้านทานแรงกระทบภายนอก เช่น ลม การสั่นสะเทือน การปะทะ คานช่วยรักษารูปร่างและความแข็งของโครงสร้าง น形成โครงสร้างที่แข็งแรงซึ่งช่วยลดการแตกร้าว การงอ หรือความไม่เสถียรเมื่อเวลาผ่านไป

3. ประเภทของคานที่ใช้ในก่อสร้าง

ในการก่อสร้าง คานสามารถจำแนกตามเกณฑ์ต่าง ๆ เช่น ฟังก์ชัน ทิศทาง การประกอบวัสดุ เป็นต้น ทุกประเภทของคานมีจุดประสงค์เฉพาะที่เหมาะกับโครงสร้างที่แตกต่างกัน ด้านล่างนี้คือประเภทของคานที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบัน:

3.1. การจำแนกตามฟังก์ชัน

คานหลัก

คานหลักถูกออกแบบมาเพื่อข้ามระหว่างเสา ผนัง หรือพื้นฐานเสา มักจะวางในแนวนอนหรือตามยาว และทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบที่รับน้ำหนักหลักของโครงสร้าง

คานหลักมักจะมีขนาดใหญ่กว่าคานประเภทอื่น ๆ และมักเรียกว่าคานกรอบ ขอบคุณโครงสร้างที่แข็งแรงพวกมันจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายแอปพลิเคชันเช่น คานพื้น คานสะพาน คานหลังคา เป็นต้น

ในการก่อสร้าง คานหลักมักจะฝังในผนัง โดยมีความกว้างทั่วไปอยู่ที่ 20-25 เซนติเมตร ระหว่างเสาสองต้น คานหลักจะถูกแบ่งภายใต้ช่วงที่มีคานรอง โดยมีระยะห่างประมาณ 4-6 เมตร โดยแต่ละช่วงอาจมีคานรอง 1-3 ตัวเพื่อให้การสนับสนุนเพิ่มเติม หากความยาวห้องเกิน 6 เมตร คานรองควรตั้งอยู่ในแนวดิ่งกับคานหลัก

คานรอง

คานรองตั้งอยู่บนคานหลักหรือส่วนประกอบการบิดและแรงบิดอื่น ๆ แต่ไม่อยู่โดยตรงบนยอดเสาหรือส่วนประกอบการอัด คานรองมักใช้เพื่อรองรับระเบียง ห้องน้ำ หรือพื้นย่อย

คานรองมักมีขนาดเล็กกว่าคานหลัก และมักจะวางในมุมฉากกับมันเพื่อกระจายน้ำหนักอย่างสม่ำเสมอและเสริมสร้างโครงสร้างโดยรวม

ในบางกรณี (เว้นแต่สำหรับคานระเบียงหรือบันได) เมื่อคานทั้งหมดอยู่ที่ปรับบนเสา จะแบ่งแยกระหว่างคานหลักกับคานรองนั้นจะไม่ถูกใช้; แทนที่นั้น ขนาดคานจะถูกกำหนดตามความต้องการในการรับน้ำหนัก

การจำแนกประเภทระหว่างคานหลักและคานรองช่วยให้สามารถคำนวณความแข็ง ขนาด และการกระจายน้ำหนักในโครงสร้างได้แม่นยำ

3.2. การจำแนกตามทิศทาง

คานตามยาว

คานตามยาวทำงานตามความยาวของอาคาร และไม่ค่อยพบในงานก่อสร้างที่อยู่อาศัย หน้าที่หลักคือการรับน้ำหนักในทิศทางตามยาว

คานขวาง

คานขวางถูกวางข้ามความกว้างของอาคาร โดยทั่วไปจะใช้ในโครงสร้างที่มีความกว้างมากกว่าความยาวอย่างมาก

3.3. การจำแนกตามวัสดุ

คานเหล็ก

คานเหล็กทำจากเหล็กและมีการต่อต้านแรงบิดและแรงบิดที่ยอดเยี่ยม ด้วยโครงสร้างแบบง่าย ๆ จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงงาน คลังสินค้า อาคารสำเร็จรูป และสถานประกอบการอุตสาหกรรม

คานเหล็กสามารถจำแนกตามโครงสร้าง การใช้งาน และรูปทรงหน้าตัดดังนี้:

• ตามโครงสร้าง

- คานธรรมดา: ประกอบด้วยสมาชิกที่รองรับน้ำหนักเพียงตัวเดียว เหมาะสำหรับโครงสร้างที่รับน้ำหนักเบา

- คานเหล็กมาตรฐาน: ประกอบด้วยสมาชิกที่ตัดกัน สามารถรับน้ำหนักมากได้

- คานต่อเนื่อง: ประกอบด้วยหลายช่วงที่เชื่อมต่อกันเพื่อให้การกระจายน้ำหนักดีขึ้นและให้ความแข็งแรงสูงขึ้น

- คานเอียง: ติดตั้งที่ปลายด้านหนึ่งและฟรีที่อีกด้าน มักใช้สำหรับระเบียงและหลังคา

- คานยื่น: มีปลายยาวเพื่อลดวัสดุในขณะที่ยังคงความแข็งแรง

• ตามการใช้งาน

- คานพื้น: ทำงานข้ามความกว้างของอาคาร รองรับพื้นและถ่ายน้ำหนักไปยังเสาและรากฐาน

- คานเครน: คานเหล็กเฉพาะซึ่งมักทำจากคานรูปตัว I หรือเหล็กที่ประกอบขึ้น ซึ่งรองรับน้ำหนักเครนในโรงงานอุตสาหกรรม

• ตามรูปทรงหน้าตัด

- คานรีด: โดยปกติมีรูปตัว I สำหรับพื้น สะพาน หรือรูปตัว U สำหรับโครงสร้างเอียง

- คานที่ประกอบขึ้น: มีรูปตัว H ทำจากแผ่นเหล็กสามแผ่นที่เชื่อมเข้าด้วยกัน

- คานที่ถูกนำมารวมกัน: มีรูปตัว L ประกอบด้วยแผ่นเว็บหนึ่งและ แผ่นปีกหนึ่ง.

- รูปร่างอื่น ๆ ได้แก่ คานรูป C, V, Z

คานคอนกรีตเสริมเหล็ก

คานคอนกรีตเสริมเหล็กเป็นประเภทที่พบมากที่สุดในปัจจุบัน ทำจากกรงเหล็กภายในที่ถูกหุ้มด้วยคอนกรีต ซึ่งให้ความแข็งแรงในการบิด แรงเฉือน และแรงบิดที่ยอดเยี่ยม และความต้านทานการอัดปานกลาง

โครงสร้างของมันประกอบด้วย:

• การเสริมแรงตามยาว: ทำจากเหล็กเกรด AI, AII, AIII ขนาดdiameterจาก 12-40 มม.
• ห่วงช่วย: จัดการกับแรงเฉือน ทำจากเหล็กเกรด AI, CI ขนาดประมาณ 4 มม.
• การป้องกันคอนกรีต (Ao): ระยะห่างจากผิวคอนกรีตภายนอกไปยังเหล็ก เพื่อป้องกันการเกิดสนิมและรับประกันความทนทาน Ao₁ ปกป้องห่วงช่วย Ao₂ ปกป้องเหล็กตามยาว
• ระยะว่างที่ชัดเจน (To): ระยะห่างระหว่างเหล็กสองแผ่น เพื่อให้มั่นใจว่าคอนกรีตไหลได้อย่างเหมาะสมโดยไม่ถูกกีดขวาง

ความต้องการการป้องกันคอนกรีต:

• Ao₁ ≥ 1 ซม. เมื่อ h ≤ 25 ซม.
• Ao₁ ≥ 1.5 ซม. เมื่อ h > 25 ซม.
• Ao₂ ≥ 1.5 ซม. เมื่อ h ≤ 25 ซม.
• Ao₂ ≥ 2 ซม. เมื่อ h > 25 ซม.

3.4. ประเภทอื่น ๆ ของคาน

คานรอบขอบ

คานรอบขอบมีลักษณะตลับรอบพื้นหรือผนังที่ล้อมรอบ ทำให้เป็นวงปิด หน้าที่ของมันรวมถึง:

• เชื่อมโยงส่วนประกอบโครงสร้างในระบบที่เป็นเอกภาพ
• กระจายน้ำหนักอย่างสม่ำเสมอไปตามรอบผนัง
• เสริมความแข็งแกร่งและเสถียรภาพให้กับพื้น

คานสะพาน

คานสะพานเป็นส่วนประกอบที่รับน้ำหนักหลักของสะพาน รับผิดชอบการถ่ายน้ำหนักจากดาดฟ้าสะพานไปยังเสาหรือฐานสะพาน มักทำจากคอนกรีตเสริมเหล็กหรือเหล็กและอาจมีรูปร่างต่าง ๆ เช่น คานรูปตัว I, คานกล่อง, คานแผ่น ฯลฯ

คานลำตัว

คำว่า "คานลำตัว" โดยทั่วไปหมายถึงสมาชิกขนาดใหญ่ที่เป็นแนวนอนหรือเอียงที่รับน้ำหนักภายในโครงสร้าง

4. ช่วงของคานคืออะไร?

ช่วงของคานคือระยะห่างระหว่างจุดตัดสองจุดของเสาและคานหลัก ระยะนี้ไม่คงที่ แต่คำนวณตามการออกแบบโครงสร้างเพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายน้ำหนักที่เหมาะสม โดยทั่วไป ช่วงของคานอยู่ระหว่าง 4-6 เมตร และแต่ละช่วงมักจะมีคานรอง 1-3 ตัวเพื่อให้การสนับสนุนเพิ่มเติม การกำหนดช่วงของคานอย่างแม่นยำมีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากมีผลต่อเสถียรภาพของโครงสร้างและการออกแบบโดยรวมของอาคารที่เสร็จแล้ว

5. ระยะห่างของคานคืออะไร?

ระยะห่างของคานคือระยะห่างระหว่างคานหลักหรือคานรองที่อยู่ใกล้เคียง โดยระยะนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบและตำแหน่งของเสาในแบบแปลน เนื่องจากแบบแปลนเสาจะกำหนดว่าให้คานถูกจัดเรียงอย่างเหมาะสมอย่างไร เพื่อให้แน่ใจว่ามีฟังก์ชันการทำงาน ความสามารถในการรับน้ำหนัก และความปลอดภัยทางโครงสร้าง การคำนวณระยะห่างของคานจะต้องดำเนินการอย่างระมัดระวังและด้วยความแม่นยำ

6. ขนาดของคานมีอะไรบ้าง?

ขนาดของคานในแต่ละโครงการก่อสร้างขึ้นอยู่กับจำนวนชั้นแต่ความแตกต่างนั้นไม่มาก โดยทั่วไป ความสูงของคานจะแตกต่างกันตามช่วงของคาน (ความยาว) ดังนี้:

• บ้าน 2 ชั้น: ความสูงของคานประมาณ 30 ซม.
• บ้าน 3 ชั้น: ความสูงของคานประมาณ 35 ซม.
• บ้าน 4-5 ชั้น: ความสูงของคานอยู่ระหว่าง 35-40 ซม.

ในปัจจุบัน ความยาวและความสูงของคานจะถูกกำหนดตามหลักการคำนวณทางเทคนิคดังนี้:

ความยาวของคาน:

• ตามหลักการคำนวณและความปลอดภัย l = L (ช่องว่างของแผ่นพื้น)
• สำหรับแผ่นพื้นทั่วไป: l ≤ 18 เมตร
• สำหรับช่วงที่สั้นกว่า คานเหล็กรีดมักจะถูกใช้ ขณะที่ช่วงที่ยาวกว่ามักจะใช้คานรูปประกอบ

ความสูงของคาน: hmin ≤ h ≤ hmax

โดยที่:

• hmin: ความสูงขั้นต่ำที่ต้องการเพื่อให้แน่ใจในความแข็งของคานและป้องกันไม่ให้โค้งงออย่างเกินควร
• hmax: ความสูงสูงสุดของคานตามการออกแบบ
• hopt: ความสูงที่เหมาะสมของคานที่สัมพันธ์กับการใช้เหล็กขั้นต่ำ
• ในระหว่างกระบวนการออกแบบ ยิ่ง h ใกล้เคียงกับ hopt มากเท่าไหร่ ยิ่งดี

7. ข้อควรระวังเมื่อออกแบบและสร้างคาน

นอกจากการเข้าใจว่าคานคืออะไร คุณควรให้ความสนใจกับหลักการฮวงจุ้ยเมื่อออกแบบและจัดเรียงคานในบ้านของคุณเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบเชิงลบต่อการไหลของพลังงานและความสอดคล้องกันโดยรวมของพื้นที่ ด้านล่างนี้คือสถานที่หลายแห่งที่ไม่ควรวางคาน:

• หลีกเลี่ยงการวางคานโดยตรงเหนือเตียง: ตามหลักฮวงจุ้ย เตียงที่ตั้งอยู่ใต้คานถือเป็นการจัดวางที่ไม่เอื้ออำนวย ซึ่งอาจส่งผลกระทบในทางลบต่อสุขภาพและความเป็นอยู่ที่ดีของเจ้าของบ้าน การนอนใต้คานอาจทำให้รู้สึกถึงแรงกดดันและความไม่สบาย ส่งผลให้คุณภาพการนอนลดลง ความเหนื่อยล้า และความวิตกกังวล
• อย่าวางคานเหนือพื้นที่ครัว: คานที่ตั้งอยู่เหนือพื้นที่รับประทานอาหารหรือห้องครัวอาจทำให้เกิดความรู้สึกอึดอัดและกดดันพลังงานที่ดีในครอบครัว ซึ่งอาจทำให้ลดความเจริญรุ่งเรืองและโชค หากการเปลี่ยนตำแหน่งคานนั้นเป็นไปไม่ได้ คุณสามารถติดตั้งเพดานปลอมเพื่อซ่อนคานและลดผลกระทบที่ไม่ดีของฮวงจุ้ย
• หลีกเลี่ยงการจัดวางโต๊ะทำงานใต้คาน: คานเหนือพื้นที่เหล่านี้อาจทำให้เกิดแรงกดดันทางจิตใจ ความว้าวุ่น และการลดสมาธิ ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อผลผลิตและความคิดสร้างสรรค์
• ห้ามวางโต๊ะบูชาภายใต้คาน: นี่เป็นหนึ่งในข้อห้ามที่ร้ายแรงที่สุดในฮวงจุ้ยภายในบ้าน คานที่อยู่เหนือโต๊ะบูชาถือว่ากดดันพลังทางจิตวิญญาณ ลดความมั่งคั่ง และนำความโชคร้ายมาสู่สุขภาพและความเจริญรุ่งเรืองของครอบครัว

คานเป็นส่วนประกอบโครงสร้างที่ขาดไม่ได้ในโครงการก่อสร้างใด ๆ ในระหว่างการออกแบบและการก่อสร้าง เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องคำนวณขนาด ช่วง และระยะห่างของคานอย่างถูกต้อง ขณะเดียวกันก็ต้องมีการจัดเรียงฮวงจุ้ยที่เหมาะสมเพื่อให้บรรลุทั้งความปลอดภัยทางโครงสร้างและสร้างสภาพแวดล้อมการอยู่อาศัยที่กลมกลืนและมั่งคั่งสำหรับเจ้าของบ้าน

การเข้าใจ คานคืออะไร และฟังก์ชันของมันในโครงสร้างนั้นเป็นเพียงก้าวแรก เพื่อให้มั่นใจว่าโครงการของคุณมีคุณภาพและความทนทานสูงสุด ร่วมมือกับ BMB Steel ซึ่งเป็นผู้ให้บริการชั้นนำด้าน โครงเหล็ก และโซลูชั่นการสร้างแบบวิศวกรรมล่วงหน้า