ส่วนกลวงมีกี่ประเภท?

ส่วนกลวงหรือที่เรียกว่าส่วนโครงสร้างกลวง (HSS) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง โครงสร้างพื้นฐาน ยานยนต์ การบินและอวกาศ และการผลิตทางอุตสาหกรรมเนื่องจากความแข็งแกร่งที่ยอดเยี่ยม-ต่อ-อัตราส่วนน้ำหนัก ความเสถียรของโครงสร้าง และความคล่องตัว ส่วนที่กลวงต่างจากส่วนที่เป็นของแข็ง ส่วนที่เป็นโพรงมีภายในที่เป็นโพรง ซึ่งจะช่วยลดการใช้วัสดุในขณะที่ยังคงรักษา-ความสามารถในการรับน้ำหนักสูง- ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ทั้งความแข็งแกร่งและประสิทธิภาพด้านต้นทุน-เป็นสิ่งสำคัญ

ในปี 2026 ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตเหล็กอย่างต่อเนื่องและความต้องการวัสดุโครงสร้างน้ำหนักเบาและประสิทธิภาพสูง-ที่เพิ่มขึ้น ประเภทของส่วนกลวงจึงมีความหลากหลายมากขึ้น โดยแบ่งประเภทตามรูปร่าง วัสดุ กระบวนการผลิต และการใช้งาน

1. การจำแนกประเภทตามภาพตัดขวาง-รูปร่างหน้าตัด

รูปร่างหน้าตัด-เป็นเกณฑ์การจำแนกประเภทพื้นฐานที่สุดสำหรับส่วนกลวง เนื่องจากเป็นการกำหนดคุณสมบัติทางกล -ความสามารถในการรับน้ำหนัก และการนำไปใช้งานในโครงการต่างๆ ได้โดยตรง รูปร่างหลักประกอบด้วยส่วนกลวง สี่เหลี่ยม สี่เหลี่ยม วงรี หกเหลี่ยม และรูปทรงพิเศษ- ซึ่งแต่ละส่วนมีข้อดีและกรณีการใช้งานเฉพาะตัว

1.1 ส่วนกลวงวงกลม (CHS)

ส่วนกลวงแบบวงกลมหรือที่เรียกว่าส่วนกลวงแบบกลมเป็นส่วนกลวงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดเนื่องจากประสิทธิภาพของโครงสร้างที่เหนือกว่ามีลักษณะพิเศษด้วยส่วนตัดขวางที่เป็นวงกลม- ซึ่งกระจายความเค้นเท่าๆ กันทั่วทั้งปริมณฑล ขจัดจุดรวมตัวของความเค้นซึ่งพบเห็นได้ทั่วไปในรูปทรงเชิงมุม การกระจายความเค้นที่สม่ำเสมอนี้ทำให้ CHS มีความทนทานสูงต่อแรงอัด ความตึง แรงบิด และการโค้งงอ ทำให้เป็นส่วนกลวงที่แข็งแกร่งที่สุดสำหรับการใช้งาน-รับน้ำหนักส่วนใหญ่

ในแง่ของขนาด ส่วนกลวงทรงกลมมีตั้งแต่เส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก (เล็กเพียง 10 มม. สำหรับงานตกแต่งหรืองานเบา-) ไปจนถึงเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ (มากกว่า 1,000 มม. สำหรับโครงการโครงสร้างพื้นฐานงานหนัก-) ความหนาของผนังแตกต่างกันไปตั้งแต่ผนังบาง- (น้อยกว่า 3 มม.) ไปจนถึงผนังหนา- (มากกว่า 20 มม.) ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดในการรับน้ำหนัก

วัสดุทั่วไปสำหรับ CHS ได้แก่ เหล็กกล้าคาร์บอน สแตนเลส อลูมิเนียม และเหล็กโลหะผสม

การใช้งานทั่วไปของ CHS ได้แก่ bridการก่อสร้าง ge (เช่น สะพานท่าเรือ โครงถัก) โครงสร้างอาคาร โครงสร้างนอกชายฝั่ง กรงม้วนของยานยนต์ และอุปกรณ์สนับสนุนเครื่องจักรกล ตัวอย่างเช่น ในโครงการ East Coast Rail Link (ECRL) ของมาเลเซีย ซัพพลายเออร์ของจีน เช่น United Steel (Malaysia) Group จัดหาส่วนกลวงที่มีผนังทรงกลมขนาดใหญ่-เส้นผ่านศูนย์กลาง หนา- เพื่อรองรับสะพานและการเสริมแรงของอุโมงค์ โดยใช้ประโยชน์จากความต้านทานแรงบิดสูงและความต้านทานการกัดกร่อน

1.2 ส่วนกลวงสี่เหลี่ยม (SHS)

ส่วนกลวงที่เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสจะมีหน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสสม่ำเสมอ- โดยมีความยาวด้านเท่ากันและส่วนภายในกลวงเป็นที่นิยมเป็นอันดับสองรองจากส่วนกลวงทรงกลม โดยให้ความสำคัญกับความแข็งแกร่งของโครงสร้างและความง่ายในการติดตั้ง-ด้านแบนช่วยให้เชื่อมต่อกับส่วนประกอบโครงสร้างอื่นๆ ได้ง่าย (เช่น คาน เสา) โดยใช้สลักเกลียวหรือการเชื่อม ต่างจาก CHS ตรงที่ SHS มีมุมที่แหลมคม ซึ่งสร้างจุดเน้นความเครียดเล็กน้อย แต่จะบรรเทาลงได้ด้วยการเพิ่มความหนาของผนังหรือใช้มุมโค้งมน (เรียกว่า "ส่วนกลวงสี่เหลี่ยมโค้งมน")

SHS มีจำหน่ายในความยาวด้านข้างที่หลากหลาย ตั้งแต่ 20 มม. x 20 มม. สำหรับโครงงานเบา- ไปจนถึง 500 มม. x 500 มม. สำหรับงานโครงสร้างงานหนัก- โดยทั่วไปความหนาของผนังจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 1.5 มม. ถึง 25 มม. โดยผนังที่หนากว่าจะใช้สำหรับสถานการณ์ที่รับน้ำหนักสูง- วัสดุสำหรับ SHS ได้แก่ เหล็กกล้าคาร์บอน (ที่พบบ่อยที่สุด) สแตนเลส และอลูมิเนียม โดยกระบวนการ-รีดร้อนและเย็น-เป็นวิธีการผลิตที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

การใช้งานทั่วไปของ SHS ได้แก่ โครงอาคาร โรงอุตสาหกรรม ระบบราวบันได โครงเฟอร์นิเจอร์ และชิ้นส่วนยานยนต์ ในโครงการก่อสร้างของมาเลเซีย SHS มักใช้สำหรับฉากกั้นภายใน โครงหลังคา และโครงสร้างตกแต่งผสานความแข็งแกร่งด้วยรูปลักษณ์โฉบเฉี่ยวทันสมัย ซัพพลายเออร์ในจีน เช่น Delong Steel Group ส่งออก SHS คุณภาพสูง-ไปยังมาเลเซีย โดยปรับให้เหมาะกับรหัสอาคารในท้องถิ่นและข้อกำหนดของโครงการ

1.3 ส่วนกลวงสี่เหลี่ยม (RHS)

ส่วนกลวงเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าคล้ายกับ SHS แต่มีความยาวด้านไม่เท่ากัน โดยมีอัตราส่วนความยาว{0}}ถึง-ความกว้างโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 1.5:1 ถึง 4:1

รูปทรงนี้ให้ความยืดหยุ่นในการออกแบบที่มากกว่า ช่วยให้วิศวกรเพิ่มประสิทธิภาพ-ความสามารถในการรับน้ำหนักในทิศทางเฉพาะ-ได้ เช่น ด้านที่ยาวกว่าสามารถวางตัวเพื่อต้านทานแรงดัดงอ ในขณะที่ด้านที่สั้นกว่าให้ความเสถียรด้านข้าง เช่นเดียวกับ SHS RHS มีมุมแหลมคม (หรือมุมโค้งมนเพื่อการกระจายแรงเค้นที่ดีขึ้น) และมีจำหน่ายในขนาดและความหนาของผนังต่างๆ

ขนาดของ RHS แตกต่างกันอย่างมาก ตั้งแต่ขนาดเล็ก (เช่น 30 มม. x 20 มม.) สำหรับการใช้งานเบา- ไปจนถึงขนาดใหญ่ (เช่น 600 มม. x 300 มม.) สำหรับการใช้งานโครงสร้างที่มีน้ำหนักมาก ความหนาของผนังช่วง fตั้งแต่ 1.5 มม. ถึง 30 มม. โดยมีผนังหนาขึ้นซึ่งใช้สำหรับการใช้งานที่ต้องการกำลังรับแรงอัดสูง เช่น เสาอาคารและคานสะพาน วัสดุสำหรับ RHS นั้นคล้ายคลึงกับ SHS โดยมีการใช้เหล็กกล้าคาร์บอนมากที่สุด รองลงมาคือเหล็กกล้าไร้สนิมและอะลูมิเนียม

RHS ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงอาคาร เสา คาน และระบบส่วนหน้าอาคาร นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตยานยนต์ (เช่น ส่วนประกอบแชสซี) เครื่องจักรอุตสาหกรรม และโครงสร้างพื้นฐานด้านการขนส่ง ในโครงการพัฒนาเมืองของมาเลเซีย มีการใช้ RHS ที่จัดหาโดยผู้ส่งออกของจีนสำหรับ-โครงอาคารสูงและสะพานคนเดิน เนื่องจากรูปทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้าช่วยให้ใช้พื้นที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพและรวมเข้ากับองค์ประกอบโครงสร้างอื่นๆ ได้ง่าย

1.4 ส่วนกลวงรูปทรงพิเศษ-

-ส่วนกลวงรูปทรงพิเศษได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะ-เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะของโครงการ โดยมี-ส่วนตัดขวางที่ไม่พอดีกับรูปร่างมาตรฐานที่กล่าวถึงข้างต้นตัวอย่าง ได้แก่ รูป-รูปตัว T, รูปตัว L- รูปตัว U- และส่วนกลวงโค้งแบบกำหนดเอง โดยทั่วไปส่วนเหล่านี้จะใช้ในโครงการสถาปัตยกรรมหรืออุตสาหกรรมที่ซับซ้อน ซึ่งส่วนมาตรฐานไม่ตรงตามข้อกำหนดการออกแบบหรือน้ำหนักบรรทุก

ตัวอย่างเช่น ส่วนกลวงรูปตัว T- ถูกใช้ในโครงอาคารเพื่อเชื่อมต่อคานและเสา ในขณะที่ส่วนรูปตัว U- ถูกใช้ในผนังม่านและระบบหุ้ม ส่วนโค้งกลวงแบบกำหนดเองจะใช้ในสะพาน สนามกีฬา และโครงสร้างขนาดใหญ่อื่นๆ-ที่มีการออกแบบโค้ง การผลิตส่วนกลวงที่มีรูปทรงพิเศษ-ต้องใช้กระบวนการขั้นสูง เช่น การรีด การอัดขึ้นรูป หรือการเชื่อมตามสั่ง และมักจะได้รับคำสั่งจากผู้ผลิตเฉพาะทาง

2. การจำแนกประเภทตามวัสดุ

วัสดุของส่วนกลวงส่งผลโดยตรงต่อความแข็งแรง ความต้านทานการกัดกร่อน น้ำหนัก และต้นทุน วัสดุหลักที่ใช้สำหรับส่วนกลวง ได้แก่ เหล็กกล้าคาร์บอน สเตนเลส อลูมิเนียม โลหะผสมเหล็ก และวัสดุคอมโพสิต ซึ่งแต่ละชนิดมีคุณสมบัติและการใช้งานเฉพาะตัว

2.1 ส่วนกลวงเหล็กกล้าคาร์บอน

เหล็กกล้าคาร์บอนเป็นวัสดุที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับส่วนกลวง ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 80% ของการผลิตส่วนกลวงทั้งหมดทั่วโลกมีคุณค่าในด้านความแข็งแรงสูง ต้นทุนต่ำ และความง่ายในการผลิต (เช่น การรีดร้อน - การขึ้นรูปเย็น - การเชื่อม) ส่วนกลวงของเหล็กกล้าคาร์บอนจัดประเภทตามปริมาณคาร์บอน: เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ- (ปริมาณคาร์บอนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.25%) เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง- (0.25% < ปริมาณคาร์บอนน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.60%) และเหล็กกล้าคาร์บอนสูง- (ปริมาณคาร์บอน > 0.60%)

ส่วนกลวงของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ-ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด เนื่องจากมีความเหนียว เชื่อมง่าย และเหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไป-ส่วนใหญ่ เช่น โครงอาคาร ราวบันได และ-เครื่องจักรงานเบา ส่วนกลวงของเหล็กกล้าคาร์บอนขนาดกลาง-มีความแข็งแรงสูงกว่า และใช้สำหรับการใช้งานที่ต้องการความสามารถในการรับน้ำหนักที่มากกว่า- เช่น คานสะพานและอุปกรณ์รองรับทางอุตสาหกรรม ส่วนกลวงของเหล็กกล้าคาร์บอนสูง-พบได้น้อยกว่า เนื่องจากมีความเปราะและเชื่อมยาก แต่ใช้ในงานเฉพาะทางที่ต้องใช้ความแข็งสูง เช่น เครื่องมือและส่วนประกอบของเครื่องจักรกลหนัก

ในตลาดเหล็กของมาเลเซีย ซัพพลายเออร์ของจีน เช่น Hebei Iron and Steel Group Zhangxuan Technology ส่งออกเหล็กกล้าคาร์บอนส่วนกลวงจำนวนมาก ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ- สำหรับโครงการก่อสร้างและโครงสร้างพื้นฐานในท้องถิ่น ส่วนเหล่านี้มักถูกชุบสังกะสีเพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง

2.2 ส่วนกลวงสแตนเลส

ส่วนกลวงที่ทำจากสเตนเลสสตีลมีคุณค่าในด้านความทนทานต่อการกัดกร่อน ความทนทาน และรูปลักษณ์ที่สวยงามเป็นเลิศทำจากโลหะผสมสแตนเลสซึ่งมีโครเมียม (อย่างน้อย 10.5%) และองค์ประกอบอื่นๆ (เช่น นิกเกิล โมลิบดีนัม) ซึ่งสร้างชั้นออกไซด์ป้องกันบนพื้นผิว ช่วยป้องกันสนิมและการกัดกร่อน สเตนเลสประเภทหลักที่ใช้สำหรับส่วนกลวง ได้แก่ ออสเทนนิติก (เช่น 304, 316), เฟอร์ริติก (เช่น 430) และดูเพล็กซ์ (เช่น 2205)

สเตนเลสออสเทนนิติก (304, 316) เป็นสเตนเลสที่พบได้บ่อยที่สุด โดยขึ้นชื่อในเรื่องความเหนียว ความสามารถในการเชื่อม และความต้านทานต่อการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมส่วนใหญ่ (เช่น ในร่ม กลางแจ้ง การสัมผัสสารเคมีที่ไม่รุนแรง). 316 สเตนเลสมีความทนทานต่อการกัดกร่อน- มากกว่า 304 ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเล การแปรรูปทางเคมี และการก่อสร้างชายฝั่ง สเตนเลสเฟอร์ริติก (430) มีราคาถูกกว่าสเตนเลสออสเทนนิติก แต่มีความต้านทานการกัดกร่อนต่ำกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานภายในอาคาร ดูเพล็กซ์สแตนเลส (2205) ให้ความสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อน ทำให้เหมาะสำหรับ-การใช้งานหนัก เช่น โครงสร้างนอกชายฝั่งและโรงงานเคมี

ส่วนกลวงที่ทำจากสเตนเลสสตีลถูกนำมาใช้ในการใช้งานที่ความต้านทานการกัดกร่อนและความสวยงามเป็นสิ่งสำคัญ เช่น ด้านหน้าทางสถาปัตยกรรม โครงสร้างทางทะเล อุปกรณ์แปรรูปอาหาร และอุปกรณ์ทางการแพทย์ ซัพพลายเออร์ในจีน เช่น TSA Industries Sdn Bhd (บริษัทในเครือของบริษัทเหล็กของจีน) ส่งออกส่วนกลวงสแตนเลสไปยังมาเลเซีย เพื่อรองรับโครงสร้างพื้นฐานชายฝั่งของประเทศและ-โครงการสถาปัตยกรรมระดับไฮเอนด์

2.3 ส่วนอลูมิเนียมกลวง

ส่วนกลวงของอะลูมิเนียมมีน้ำหนักเบา ทนต่อการกัดกร่อน-และประกอบง่าย ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่น้ำหนักเป็นปัจจัยสำคัญอลูมิเนียมมีความหนาแน่นประมาณ 2.7 กรัม/ซม.³ ซึ่งเป็นประมาณหนึ่ง-ความหนาแน่นของเหล็ก ทำให้ส่วนกลวงของอลูมิเนียมเบากว่าส่วนเหล็กอย่างเห็นได้ชัด ในขณะที่ยังคงรักษาอัตราส่วนความแข็งแรง{2}}ต่อ-น้ำหนักที่ดี

โดยทั่วไปแล้ว ส่วนกลวงของอะลูมิเนียมจะทำจากอะลูมิเนียมอัลลอยด์ เช่น 6061, 6063 และอะลูมิเนียม 7075. 6063 เป็นอะลูมิเนียมที่พบได้บ่อยที่สุด ซึ่งใช้สำหรับการใช้งานทางสถาปัตยกรรม (เช่น ผนังม่าน หน้าต่าง ประตู) เนื่องจากสามารถอัดขึ้นรูปได้ดีเยี่ยมและสวยงามน่าดึงดูด. 6061 อะลูมิเนียมมีความแข็งแกร่งและทนทานมากกว่า ใช้สำหรับงานโครงสร้าง (เช่น ชิ้นส่วนยานยนต์ ชิ้นส่วนเครื่องบิน). 7075 อะลูมิเนียมเป็นโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูง- ใช้สำหรับงานหนัก- การใช้งาน เช่น ส่วนประกอบด้านการบินและอวกาศและอุปกรณ์ทางทหาร

การใช้งานทั่วไปของส่วนกลวงของอะลูมิเนียม ได้แก่ โครงรถยนต์ ส่วนประกอบของเครื่องบิน ด้านหน้าอาคารทางสถาปัตยกรรม กรอบหน้าต่าง และโครงสร้างน้ำหนักเบา ในมาเลเซีย ส่วนกลวงอะลูมิเนียมที่จัดหาโดยผู้ส่งออกของจีนถูกนำมาใช้ใน-อาคารสูงและโครงการขนส่ง ซึ่งคุณสมบัติน้ำหนักเบาช่วยลดต้นทุนการก่อสร้างและการดำเนินงาน

2.4 ส่วนกลวงเหล็กโลหะผสม

ส่วนกลวงของโลหะผสมเหล็กทำโดยการเพิ่มองค์ประกอบโลหะผสม(เช่นแมงกานีส โครเมียม นิกเกิล โมลิบดีนัม) กับเหล็กกล้าคาร์บอนเพื่อปรับปรุงความแข็งแรง ความเหนียว และความต้านทานการกัดกร่อน ประเภทและปริมาณของธาตุโลหะผสมจะกำหนดคุณสมบัติของโลหะผสมเหล็ก-เช่น โครเมียมช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน ในขณะที่โมลิบดีนัมช่วยเพิ่ม-ความแข็งแกร่งที่อุณหภูมิสูง

ส่วนกลวงของโลหะผสมเหล็กถูกนำมาใช้ในงานพิเศษที่ต้องการความแข็งแกร่ง ความเหนียว หรือความต้านทานต่อสภาวะที่รุนแรง (เช่น อุณหภูมิสูง แรงดันสูง) ตัวอย่าง ได้แก่ ท่อส่งน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง ส่วนประกอบของโรงไฟฟ้า เครื่องจักรกลหนัก และส่วนประกอบระบบขับเคลื่อนของยานยนต์ ซัพพลายเออร์ในจีน เช่น Fangda Special Steel Co., Ltd. ส่งออกเหล็กโลหะผสมส่วนกลวงไปยังมาเลเซีย เพื่อจัดส่งให้กับภาคน้ำมันและก๊าซและอุตสาหกรรมของประเทศ

บทสรุป

ในปี 2026 ด้วยการเติบโตของภาคการก่อสร้าง โครงสร้างพื้นฐาน และภาคอุตสาหกรรมของมาเลเซีย ความต้องการส่วนกลวงยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยซัพพลายเออร์ในจีนมีบทบาทสำคัญในการจัดหาผลิตภัณฑ์-คุณภาพสูงและคุ้มค่า-การทำความเข้าใจส่วนกลวงประเภทต่างๆ และคุณสมบัติของส่วนต่างๆ ถือเป็นสิ่งสำคัญในการเลือกผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะ เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของโครงสร้าง ความคุ้มค่า-ด้านต้นทุน และ-ประสิทธิภาพในระยะยาว