เรื่องโครงสร้างเหล็ก
เหล็กถูกนำมาใช้เป็นวัสดุสำหรับสิ่งปลูกสร้างมากกว่า 2 ศตวรรษแล้ว โครงสร้างเหล็กแรกสุดที่ได้รับการบันทึกไว้คือ สะพานโค้งซึ่งมีช่วงเสายาว 30 เมตร สร้างในอังกฤษเมื่อปี 1779 โดยใช้เหล็กหล่อจนถึงปลายศตวรรษ 1800 ชิ้นส่วนเหล็กจึงมีการผลิตเป็นอุตสาหกรรม ทำให้การใช้โครงสร้างเหล็กเริ่มแพร่หลายในทวีปยุโรป เริ่มจากเหล็กรูปพรรณหน้าตัดฉากซึ่งผลิตในปี 1819 และรูป I ในปี 1849 ในฝรั่งเศส เมื่อมีการผลิตเหล็กรูปพรรณเป็นมาตรฐานเหล็กจึงได้รับความนิยมสำหรับงานก่อสร้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งโครงสร้างสะพาน ซึ่งต้องการอัตราส่วนของความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง เพื่อให้มีช่วงกลางระหว่างเสาสามารถมีความยาวมากที่สุด จนถึงในศตวรรษ 1900 เหล็กจึงได้รับความนิยมสำหรับการสร้างอาคารสูง โดยเฉพาะในประเทศที่มีความเสี่ยงภัยเนื่องจากแผ่นดินไหวมาก เช่น สหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น เป็นต้น
สำหรับประเทศไทย เหล็กเป็นที่นิยมสำหรับโครงสร้างโรงงานและคลังสินค้ามานานแล้ว แต่เมื่อเร็วๆ นี้เองสะพานข้ามทางแยกต่างๆ ก็ได้อาศัยข้อได้เปรียบของโครงสร้างเหล็ก คือ การประกอบและติดตั้งที่รวดเร็ว ทำให้สามารถก่อสร้างสะพานข้ามทางแยกเป็นจำนวนมากในกรุงเทพมหานคร ภายในระยะเวลาอันสั้น ส่วนการใช้โครงสร้างเหล็กสำหรับอาคารและบ้านพักอาศัยที่ผ่านมา ยังมีปัญหาอยู่หลายประการ ทำให้การพัฒนาโครงสร้างเหล็กทางด้านนี้ไม่ประสบความสำเร็จเท่าที่ควร บทความนี้จะกล่าวถึงปัญหาต่างๆ เหล่านี้ สถานการณ์ที่ดีขึ้นตลอดจนถึงแนวโน้มที่จะมีการใช้โครงสร้างเหล็กสำหรับอาคารประเภทต่างๆอย่างก้าวกระโดด ในอนาคตอันใกล้นี้
2. ข้อได้เปรียบเสียเปรียบของโครงสร้างเหล็ก
ความสม่ำเสมอ
เหล็กเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติที่มีความสม่ำเสมอและมีความแน่นอนสูง เพราะผลิตด้วยกรรมวิธีในอุตสาหกรรมที่มีระบบการควบคุมคุณภาพที่สมบูรณ์ โครงสร้างเหล็กจึงไม่มีปัญหาเรื่องคุณภาพของวัสดุ
น้ำหนัก
โครงสร้างเหล็กมีน้ำหนักเบาเมื่อเทียบกับโครงสร้างคอนกรีตสำหรับขนาดที่ใช้รับน้ำหนักที่เท่ากัน ถ้าไม่คิดข้อจำกัดเรื่องBuckling แล้ว ชิ้นส่วนโครงสร้างสำหรับรับแรงอัด เช่น เสาคอนกรีตเสริมเหล็กจะต้องมีพื้นที่หน้าตัดประมาณ 17 เท่า และมีน้ำหนักชิ้นส่วนประมาณ 5 เท่า ของชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กเพื่อรับน้ำหนักที่เท่ากัน ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกลและน้ำหนักได้แสดงไว้ในตารางที่ 1
ตารางที่ 1 คุณสมบัติเปรียบเทียบระหว่างเหล็กและคอนกรีต
วัสดุ
|
ถ.พ.
|
กำลังดึง
t./sq.cm.
|
กำลังอัด
t./sq.cm.
|
ค่าโมดูลัส
t./sq.cm.
|
กำลังอัดต่อ
หน่วยน้ำหนัก
|
Mild Steel
|
7.85
|
3.5 - 5.0
|
3.5 - 5.0
|
2,100
|
3.5 / 7.85 = 0.45
|
Concrete
|
2.4
|
0 - 0.05
|
0 - 0.05
|
200
|
0.2 / 2.4 = 0.08
|
ทางเลือกของการออกแบบ
โครงสร้างเหล็กเสริมสามารถได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงความสมดุล ระหว่างกำลังของโครงสร้างกับความประหยัดในการใช้วัสดุโดยอาศัยการคัดเลือกรูปพรรณมาตรฐาน หรือโดยการตัดประกอบจากแผ่นเหล็ก ทางเลือกในการออกแบบโครงสร้างเหล็กจึงค่อนข้างจะหลากหลาย
ความเสี่ยงต่อการวิบัติโดยสิ้นเชิง
โครงสร้างเหล็กมีกำลังและความเหนียวหลังจุดคลากสูงกว่าโครงสร้างคอนกรีตมาก ถ้าเกิดกรณีฉุกเฉินที่ทำให้มีการแบกน้ำหนักเกินกำลัง แม้ชิ้นส่วนเหล็กจะเปลี่ยนรูป แต่ก็ยังสามารถคงสภาพได้โดยไม่เกิดการวิบัติโดยฉับพลัน เพราะคุณสมบัติด้านความเหนียว (Ductility) ต่างจากกรณีของโครงสร้างคอนกรีตซึ่งมีความเปราะมากกว่า ถ้าเกิดการรับแรงเกินกำลังก็อาจเกิดการวิบัติได้โดยฉับพลัน ดังนั้นจะเห็นว่า Design Code สำหรับรับแรงแผ่นดินไหวจะกำหนดให้โครงสร้างคอนกรีต จะต้องสามารถรับแรงในแนวราบมากกว่าในกรณีของโครงสร้างเหล็ก ทำให้โครงสร้างคอนกรีตยิ่งมีน้ำหนักมากขึ้นไปอีก และในที่สุดฐานรากและจำนวนเข็มที่ใช้ ก็จะต้องมีขนาดและจำนวนสูงและกลายเป็นจุดอ่อนที่ทำให้โครงสร้างคอนกรีตเสียเปรียบโดยเฉพาะในกรณีของบ้านเรา ซึ่งราคาของระบบฐานรากนับว่าเป็นส่วนที่มีนัยสำคัญมาก
การก่อสร้าง / การติดตั้ง
ปัจจัยที่ทำให้โครงสร้างเหล็กได้เปรียบโครงสร้างคอนกรีตที่สำตัญมากคือ ระยะเวลาการก่อสร้าง เพราะโครงสร้างเหล็สามารถที่จะออกแบบเพื่อให้ตัดประกอบ (Fabrication) ในโรงงาน แล้วยกไปติดตั้งที่หน้างานได้โดยวิธีการเชื่อมหรือขันชิ้นส่วนยึดได้ นอกจากการร่นเวลาแล้วค่าใช้จ่ายในการบริหารงานก่อสร้างก็จะลดลงด้วยเพราะมีภาระน้อยกว่าในการตรวจสอบและการควบคุมคุณภาพของวัสดุต่างๆ ที่หน้างาน รวมทั้งการประหยัดจากการสูญเสียต่างๆ รวมทั้งการต้องใช้ไม้แบบด้วย
การมีมาตรฐานที่ดีในการออกแบบโดยกำหนดให้ชิ้นส่วนเหล็กต่างๆ มีขนาดที่เหมาะสม ทำให้การตัดประกอบในโรงงานทำได้ด้วยความละเอียดเป็นระบบ และโดยรวดเร็วเหมือนหนึ่งการผลิตสินค้าในโรงงาน ทำให้มีการสูญเสียสิ้นเปลือง น้อยมาก ในประเด็นนี้ ทำให้อุตสาหกรรมอาคารโครงสร้างเหล็กประกอบสำเร็จรูป ที่เรียกในหลายประเทศว่า System Buildings กำลังได้รับความนิยมมาก เป็นระบบที่ทุกชิ้นส่วนได้รับการออกแบบมาเป็น Single Package การติดตั้งจะใช้ เวลาน้อยมาก จึงเหมาะสำหรับโครงสร้างโรงงานหรือโกดังสำเร็จรูป
การรื้อถอน
ข้อได้เปรียบข้อนี้ของโครงสร้างเหล็กค่อนข้างเด่นชัด โครงสร้างเหล็กสามารถรื้อถอนได้โดยง่าย นอกจากนี้เศษเหล็กก็ยังขายหรือนำไปใช้ต่อไปได้อีกด้วย ต่างจากกรณีโครงสร้างคอนกรีต ซึ่งนอกจากรื้อถอนยาก เศษปูนก็เป็นปัญหาในการนำไปทิ้ง นอกจากนี้ยังมีปัญหาเรื่องผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในระหว่างการรื้อถอนด้วย
ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม
ข้อเสียเปรียบของโครงสร้างเหล็ก คือ ค่าใช้จ่ายในการดูแลรักษาโครงสร้างเหล็ก ซึ่งมีอยู่ 2 ประการ คือ การป้องกันไฟ (Fire Protection) และการป้องกันการกัดกร่อน (Corrosion Control) อย่างไรก็ตาม สิ่งที่สำคัญที่สุดในการดู แลรักษาโครงสร้างเหล็ก คือ การจัดให้มีกำหนดเวลาในการตรวจตราและซ่อมแซมอย่างสม่ำเสมอในลักษณะของ PreventiveMaintenance
3. สภาวะการใช้โครงสร้างเหล็กในประเทศไทย
ในประเทศไทย มีการนำเข้าเหล็กรูปพรรณจากประเทศผู้ผลิตนานแล้ว โครงสร้างเหล็กที่ได้รับความนิยมมาก คือโครงสร้างประเภทโรงงานอุตสาหกรรมและคลังสินค้า เพราะโครงสร้างประเภทนี้ต้องการช่วงระหว่างเสาที่กว้าง เหล็กจึงเป็นวัสดุที่เหมาะสมที่สุด ทั้งยังสร้างได้เร็ว และถ้าต้องการขยับขยายเปลี่ยนแปลง หรือรื้อถอนก็ทำได้
สำหรับโครงสร้างอื่นๆ หลังจากที่บริษัทผู้รับเหมารายใหญ่ในประเทศไทยได้ประสบการณ์ในการประกอบและติดตั้งโครงสร้างเหล็กของสะพานขึงพระรามที่เก้า ก็มีการนำประสบการณ์นี้มาใช้กับอุตสาหกรรมก่อสร้างอื่นๆ ที่สำคัญคือ สะพานข้ามทางแยกต่างๆ ของกรุงเทพมหานคร ซึ้งต้องการความรวดเร็วในการติดตั้งเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาในการจราจร
ในอนาคตต้องมีการสร้างสะพานแม่น้ำเจ้าพระยาอีกหลายแห่ง โครงสร้างเหล็กมีความเหมาะสมมากสำหรับสะพานข้ามแม่น้ำที่ต้องการช่วงเสายาวมากๆ รูปแบบของโครงสร้างสะพานขึ้นอยู่กับความยาวของช่วงเสา สะพานเหล็กประเภท PlateGirder มักใช้สำหรับช่วงสะพานไม่เกิน 200 เมตร ถ้ายาวกว่านั้นจนถึง 300 เมตร สะพานเหล็กที่เหมาะสมจะเป็นสะพานระบบ โครง Truss หรือสะพานโค้ง (Arch Bridges) ส่วนสะพานขึง (Cable - Stayed Bridges) ที่ใช้โครงสร้างเหล็กจะสามารถรับช่วงกลางได้ยาวถึง 400 เมตร และสะพานแขวน (Suspension Bridges) สามารถขยายช่วงกลาง ออกไปถึง 1,000 เมตรได้
ปัญหาหลักๆ ของสะพานโค้งสร้างเหล็กสำหรับสะพานซึ่งมีการสั่นสะเทือนและต้องตากแดดตากฝนอยู่ตลอดเวลาคือ การต้องดูแลรักษาโครงสร้างเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการสึกกร่อนเนื่องจากสนิม โดยเฉพาะบริเวณจุดต่อของชิ้นส่วนเหล็กต่างๆ เมื่อเร็วๆ นี้ปรากฏเป็นข่าวใหญ่โตว่าโครงสร้างเหล็กเฉพาะช่วงกลางยาว 48 เมตร ของสะพานซองซู (Songsu Brildges) ซึ่งเป็นสะพานข้ามแม่น้ำฮานในกลางกรุงโซล ประเทศเกาหลี เกิดหลุดจากตัวสะพานและตกไปในแม่น้ำ ทำให้มี ผู้เสียชีวิตถึง 32 คน สาเหตุเพราะการขาดการดูแลรักษาที่ดี และเพราะต้องแบกน้ำหนักรถบรรทุกที่เกินพิกัดอยู่ตลอดเวลา ทำให้เดือยเหล็กที่ยึดรอยต่อเกิดการล้า และขาดไปในที่สุด
อย่างไรก็ตาม ถ้ามีการใช้งานอย่างถูกต้องและมีการดูแลรักษาอย่างสม่ำเสมอตามหลักวิชาการ โครงสร้างเหล็กนับว่าจะมีความเหมาะสมกับสะพาน โดยเฉพาะสะพานขนาดย่อม เช่น สะพานข้ามทางแยก ที่สร้างเพื่อพยายามแก้ปัญหาการจราจรอันเป็นปัญหาระดับชาติอยู่ในปัจจุบันนี้
มีแนวโน้มว่าโครงการระบบขนส่งมวลชนหลายโครงการที่กำลังจะเกิดขึ้น อาจต้องใช้โครงสร้างเหล็กหลายโครงการโดยเฉพาะเมื่อคำนึงถึงผลประโยชน์ด้านความรวดเร็วในการประกอบและติดตั้งตลอดจนเรื่องการขนส่งชิ้นส่วนซึ่งประกอบจากโรงงาน
4. ปัญหาที่โครงสร้างเหล็กที่ไม่ได้รับความนิยมสำหรับอาคารและบ้านที่อยู่อาศัย
ยกเว้นกรณีที่ประโยชน์ของเหล็กเป็นที่เด่นชัด เช่น กรณีโรงงานอุตสาหกรรมและอาคารคลังสินค้า ดูเหมือนว่าโครงสร้างเหล็กมักจะเป็นทางเลือกสุดท้ายสำหรับโครงสร้างอาคารต่างๆ สาเหตุใหญ่ๆ มีดังนี้
(1) ความไม่แน่นอนของอุปทานเนื่องจากไม่มีโรงงานผลิตเหล็กรูปพรรณ หรือเหล็กแผ่นภายในประเทศ ผลิตภัณฑ์เหล็กเหล่านี้ ซึ่งเป็นชิ้นส่วนหลักสำหรับโครงสร้างเหล็ก ล้วนแต่ต้องนำเข้าจากต่างประเทศทั้งสิ้น ความไม่พร้อมเหล่านี้สร้างความไม่มั่นใจแก่เจ้าของอาคารและผู้ออกแบบ ในปัญหาด้านการขาดตลาดของสินค้านำเข้าเหล่านี้โดยเฉพาะโครงการขนาดใหญ่ที่ต้องการสร้างให้เสร็จภายในเวลาจำกัดมี
(2) การขาดผู้ชำนาญการด้านการตัดประกอบชิ้นส่วนจากโรงงาน (Fabrication) ความสำเร็จของโครงสร้างเหล็ก ส่วนหนึ่งขึ้นอยู่กับความชำนาญการของโรงงานประกอบชิ้นส่วนเหล็ก ซึ่งต้องการความละเอียดในขนาดของชิ้นส่วนและตำแหน่งของรอยต่อเชื่อมหรือรูสำหรับขันยึด มิฉะนั้นการนำไปติดตั้งที่หน้างานก็จะมีปัญหาใน ปัจจุบันความชำนาญการด้านนี้ได้มีเพิ่มมากขึ้นในประเทศตั้งแต่มีการสร้างสะพานขึ้นพระรามที่เก้า ตามด้วยสะพานข้ามทาง แยกอีกเป็นจำนวนมาก
(3) ขาดผู้มีประสบการณ์อย่างแท้จริงทั้งผู้ออกแบบและผู้รับเหมาข้อได้เปรียบต่างๆ ของโครงสร้างคอนกรีตในอดีตทำให้สถาปนิก วิศวกร ตลอดจนช่างรับเหมาและระดับคนงานภายในประเทศมีประสบการณ์ด้านโครงสร้างคอนกรีตเป็นส่วนใหญ่โดยเฉพาะอาคารสูง ผู้ออกแบบโดยเฉพาะสถาปนิก ซึ่งโดยทางปฏิบัติมักเป็นผู้กำหนดวัสดุที่ใช้ จึงมักเลือกที่จะใช้โครงสร้างคอนกรีตซึ่งตนเองมีความคุ้นเคยกว่า นอกเสียแต่จะไม่มีทางเลือกอื่น หรือได้รับข้อแนะนำที่หนักแน่นมากๆ จากวิศวกรโครงสร้างเท่านั้น
(4) ขาดการคิดในการสร้างสรรค์
ในช่วงที่สถาปนิกและวิศวกรมีงานล้นมือ การออกแบบทำไปด้วยความเร่งรีบ เพื่อแข่งกับเวลาที่จำกัด การออกแบบด้านวิศวกรรม ก็มักทำโดยการจำลองโครงสร้างที่ง่ายที่สุด การขาดบุคลากรที่มีคุณภาพ ตลอดจนความรู้และเวลาในการวิเคราะห์โครงสร้างที่ละเอียดพอ ทำให้ผู้ออกแบบไม่มีปัญหาที่จะพิจารณาทางเลือกต่างๆ ให้ได้ประโยชน์แก่ลูกค้ามากที่สุดการที่ผู้ออกแบบส่วนใหญ่ปฏิบัติหน้าที่ไปตามกระแส โดยไม่ได้ทุ่มเทเวลาให้กับการสร้างสรรค์สิ่งใหม่ๆ (Creativity) เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้การพัฒนาโครงสร้างเหล็กสำหรับอาคารสูงในบ้านเรา เป็นไปด้วยความล่าช้า บ่อยครั้งวิศวกรมักไม่มีเวลาหรือไม่ได้ให้ความสนใจในการเปรียบเทียบข้อได้เปรียบเสียเปรียบ ระหว่างโครงสร้างเหล็กกับโครงสร้างคอนกรีตอย่างจริงจังและให้เป็นรูปธรรม นอกจากการใช้ความรู้สึกเท่านั้น
5. แนวโน้มอาคารโครงสร้างเหล็ก
ในที่นี้จะไม่พูดถึงอาคารโรงงาน และคลังสินค้า ซึ่งเป็นกลุ่มอาคารที่ใช้โครงสร้างเหล็กมากอยู่แล้วในปัจจุบัน แต่จะพูดถึงแนวโน้มของตลาดใหม่ของโครงสร้างเหล็ก โดยได้พิจารณาถึงปัจจัยของการมีโรงงานผลิตเหล็กรูปพรรณและเหล็กแผ่นภายในประเทศแล้ว
5.1 อาคารสูงประเภทใช้เป็นสำนักงานในปัจจุบันเริ่มมีการก่อสร้างอาคารสำนักงานโดยใช้โครงสร้างเหล็กหลายอาคารแล้ว แนวโน้มค่อนข้างจะออกมาชัดเจนว่าจำนวนโครงสร้างเหล็กสำหรับอาคารสูงประเภทใช้เป็นสำนักงานจะต้องเพิ่มขึ้น ด้วยเหตุผลต่อไปนี้
(1) ระยะเวลาการก่อสร้าง อาคารสำนักงานเป็นการลงทุนโดยคำนึงถึงผลเชิงธุรกิจ เป็นการลงทุนที่ใช้เงินทุนมาก แต่กว่าจะเริ่มได้ผลตอบแทนก็ต่อเมื่ออาคารสร้างแล้วเสร็จ ระยะเวลาการก่อสร้างที่สั้น หมายถึงการหาผลตอบแทนจากการใช้อาคารสามารถทำได้เร็วขึ้น ความรวดเร็วในการก่อสร้าง ได้จากการที่ชิ้นส่วนต่างๆ ของโครงสร้างสามารถตัดประกอบได้ในโรงงาน ซึ่งสามารถเริ่มทำได้ทันที ขนานกับการตอกเสาเข็มและการก่อสร้างฐานราก เมื่อฐานรากเสร็จแล้ว การก่อสร้างคือ การติดตั้งชิ้นส่วนต่างๆ โดยการเชื่อมหรือการขันยึด และลงท้ายด้วยการห่อหุ้มด้วยสารกันสนิม และกันอัคคีภัย การตัดประกอบจาก โรงงานที่มีการวางแผนควบคุมอย่างดี ทำให้ปัญหาที่หน้างานมีน้อยกว่ากรณีโครงสร้างคอนกรีตมากงานจึงเดินหน้าไปได้ตาม เป้าหมาย ด้วยคุณภาพที่ดี ภายในเวลาอันสั้น(2) ปัญหาต่อสิ่งแวดล้อม การก่อสร้างอาคารสำนักงานมักมีทำเลอยู่ในใจกลางเมือง หรือบริเวณที่มีสาธารณูปโภคพร้อมคือ เป็นบริเวณที่มีการใช้ประโยชน์ค่อนข้างหนาแน่น บ่อยครั้งที่ผลกระทบต่อบริเวณใกล้เคียงมักเกิดจากการลำเลียง วัสดุปูน ทรายหิน อุบัติเหตุจากวัสดุก่อสร้างตกหล่นในบริเวณใกล้เคียง หรือเกิดจากมลพิษทางฝุ่นและเสียง ล้วนเป็นปัญหาที่อาจก่อให้เกิดการชะงักงัน ปัญหาเหล่านี้จะลดน้อยลงมากถ้าเป็นโครงสร้างเหล็ก(3) ปัญหาการรับน้ำหนักของระบบฐานราก แม้เหล็กจะมีความถ่วงจำเพาะมากกว่าวัสดุคอนกรีตถึงประมาณ 3 เท่าเหล็กสามารถรับน้ำหนักได้เท่ากับคอนกรีตด้วยน้ำหนักเพียง 1 ใน 6 และพื้นที่หน้าตัดเพียง 1 ใน 20 เท่านั้น เมื่อรวมน้ำหนักของทั้งอาคารที่ฐานรากจะต้องรับ จะทำให้จำนวนเสาเข็มน้อยลงมากประโยชน์ข้อนี้มีนัยสำคัญมากสำหรับประเทศที่มีปัญหาของดินอ่อน ทำให้สามารถลดจำนวนเงินที่ต้องจมอยู่กับใต้ดินเป็นจำนวนมากในบางบริเวณที่มีปัญหาของดินใต้อาคาร โครงสร้างเหล็กอาจเหลือเป็นทางเลือกเดียวที่จะสร้างอาคารสูงขนาดหนึ่งได้ นอกจากนี้ยังลดปัญหาเรื่องการทรุดตัวระยะยาวเนื่องจาก Consolidation อีกด้วย(4) ความสามารถในการแข่งขันด้านราคาที่เพิ่มขึ้น ที่ผ่านมาโครงสร้างเหล็กในประเทศไทย ยังประสบปัญหาในราคาที่ไม่แน่นอน เพราะเป็นวัสดุที่ต้องนำเข้าจากต่างประเทศและระยะเวลาซึ่งขึ้นกับความชำนาญการของโรงงานประกอบชิ้นส่วนในอนาคตเมื่อมีการผลิตเหล็กรูปพรรณและเหล็กแผ่นภายในประเทศแล้ว ความสามารถในการแข่งขันของโครงสร้างเหล็กกับโครงสร้างคอนกรีตในด้านราคาย่อมจะมีแนวโน้มที่ดีขึ้น
5.2 ระบบบ้านสำเร็จรูป (Prefabricated Houses)
ความต้องการบ้านอยู่อาศัยภายในประเทศเพิ่มขึ้นทุกๆ ปี เพราะชนชั้นกลางที่เพิ่มขึ้นทุกๆ ปี เพราะชนชั้นกลางที่เพิ่ม ขึ้น ตลอดจนแนวโน้มของการแยกครอบครัวเป็นเอกเทศจะมีเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ บ้านสำเร็จรูปกำลังอยู่ในแนวโน้มที่ได้รับความสนใจจากนักพัฒนาหมู่บ้านจัดสรรต่างๆ โดยเฉพาะเมื่อผู้บริหารต้องการขจัดปัญหาของการควบคุมคุณภาพบ้าน ซึ่งมักจะสร้างโดยผู้รับเหมาย่อยหลายๆ ราย โดยขาดมาตรฐานที่แน่นอน การที่สามารถผลิตชิ้นส่วนต่างๆ ของโครงสร้างบ้านในโรงงานทำให้การ ควบคุมคุณภาพทำได้โดยสม่ำเสมอเหมือนการผลิตสินค้าอุตสาหกรรม ปัญหาที่ยังเป็นอุปสรรคในปัจจุบันคือ การขาดมาตรฐานอุตสาหกรรมของส่วนต่างๆ ของบ้าน เช่น ขนาดของห้อง ขนาดของกรอบประตู หน้าต่าง ขนาดของลูกบันได ความสูงของเพดาน ความลาดชันของจั่วหลังคา เป็นต้น การขาดเอกภาพในมาตรฐานเหล่านี้ที่จะใช้เหมือนกันทั่วประเทศ ทำให้อุตสาหกรรมการผลิตชิ้นส่วนบ้านสำเร็จรูปมีปัญหามาก ไม่สามารถใช้ประโยชน์จาก Economy of Scale ได้
ในปัจจุบันบ้านสำเร็จรูปส่วนใหญ่มักประกอบจากชิ้นส่วนที่เป็นผลิตภัณฑ์ของคอนกรีต แบ่งเป็นประเภทโครงดัด (Frame) และประเภทผนังรับแรงกด (ฺBearing Wall) เนื่องจากขนาดและน้ำหนักที่มาก การขนถ่ายในกรุงเทพฯ กลายเป็นปัญหาใหญ่ การประกอบชิ้นส่วนจึงมักทำภายในบริเวณโครงการ การผลิตจึงยังไม่สามารถทำในรูปแบบของการผลิตสินค้าอุตสาหกรรมได้
โครงสร้างเหล็กสำหรับบ้านสำเร็จรูป น่าจะเป็นแนวโน้มที่แจ่มใสในอนาคตด้วยเหตุผล ดังนี้
(1) ความหนาแน่น วัสดุเหล็กเองก็เป็นผลผลิตจากขบวนการอุตสาหกรรม มีคุณภาพที่แน่นอนและมีความละเอียดในมิติต่างๆ สูง(2) การขนส่ง เหล็กมีอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักที่มีประสิทธิภาพ ชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็กสำหรับบ้านสำเร็จรูปจึงสามารถมีน้ำหนักเบาได้ ส่วนขนาดถ้าจำเป็นสามารถทอนเป็นส่วนเพื่อประกอบที่หน้างานได้ การขนส่งชิ้นส่วนเหล็กสำหรับบ้านสำเร็จจึงมีปัญหาน้อยกว่าบ้านสำเร็จรูปคอนกรีตมาก การผลิตจึงสามารถผลิตจากโรงงานจริงๆ ทำให้การควบคุมคุณภาพทำได้ตามมาตรฐานโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป(3) การติดตั้ง การควบคุมมิติต่างๆ ของชิ้นส่วนโครงสร้างเหล็ก ทำได้ละเอียดกว่าชิ้นส่วนคอนกรีต ทำให้การติดตั้งที่หน้างานทำได้โดยง่าย ไม่ต้องอาศัยการแก้ปัญหาที่หน้างาน ถ้ามีการสร้างระบบที่ดี บ้านแต่ละหลังสามารถทำเป็น SinglePackage เหมือนระบบ Knock - Down การติดตั้งจึงไม่ต้องการความชำนาญงานของคนงานเหมือนกับกรณีโครงสร้างคอนกรีต เพราะความละเอียดของมิติต่างๆ จะเป็นตัวบังคับให้การติดตั้งไม่มีโอกาสผิดพลาดได้
5.3 อาคารอพาร์ตเมนต์ขนาดย่อม
ตลาดใหม่สำหรับโครงสร้างเหล็ก คือ ประเภทอาคารสูงไม่เกิน 7 ชั้น (ความสูงที่จัดอยู่นอกข่าย "อาคารสูง" ตามกฎหมาย) ซึ่งกำลังได้รับความนิยมสำหรับใช้เป็นอพาร์ตเมนต์ทำเลของอาคารประเภทนี้มักอยู่ในซอย ซึ่งทำให้การก่อสร้างด้วยวิธีปกติก่อให้เกิดความเดือดร้อนแก่เพื่อบ้านได้ โครงสร้างเหล็กจึงเป็นทางเลือกหนึ่ง ซึ่งจะทำให้ร่นเวลาในการก่อสร้าง และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมโดยส่วนรวม
6. การสนับสนุนของรัฐบาล
การพัฒนาอุตสาหกรรมเหล็กในประเทศไทย ได้ปรากฏอย่างเด่นชัด ภายหลังที่รัฐบาลได้มีนโยบายส่งเสริมและสนับสนุนให้ภาคเอกชนลงทุนในอุตสาหกรรมประเภทนี้ อุตสาหกรรมเหล็กที่รัฐมีนโยบายสนับสนุนเป็นรูปธรรมแล้ว คือ อุตสาหกรรมเหล็กแผ่นรีดซ้อน และอุตสาหกรรมแผ่นรีดเย็น โดยให้การคุ้มครองเป็นระยะเวลา 10 ปี ตั้งแต่ปี 2532 แต่เพราะอุปทานที่เกิดจริงมีมากกว่าที่เคยประมาณการไว้มาก คณะกรรมการส่งเสริมการลงทุนในวันที่ 11 พฤศจิกายน 2537 เพิ่งมีมติยอมให้เปิดเสรีคือ เปิดให้มีการส่งเสริมกิจการผลิตเหล็กแผ่นรีดร้อนและรีดเย็นได้มากกว่า 1 ราย ผลิตภัณฑ์เหล็กแผ่นเหล่านี้คือชิ้นส่วนสำคัญที่นำมาประกอบเป็นหน้าตัดประกอบ (Built - up Sections) ซึ่งใช้ในการประกอบเป็นโครงสร้างเหล็กขนาดใหญ่สำหรับเหล็กรูปพรรณ (Structural Steel บางแห่งแปลทับว่าเหล็กโครงสร้าง) สามารถทำได้โดยการนำเหล็กแท่งขนาดใหญ่ (Bloom) มารีดขึ้นรูป โรงงานผลิตเหล็กรูปพรรณแห่งแรกที่ใช้วิธีนี้ได้ก่อตั้งแล้วเมื่อปี 2535 โดยจะมีกำลังผลิตปีละ600,000 ตัน จึงจะสามารถทดแทนการนำเข้าได้เกือบทั้งหมด ส่วนอีกขบวนการหนึ่งในการทำเหล็กรูปพรรณ ได้แก่ การนำผลิตภัณฑ์เหล็กแผ่นรีดร้อนมาเป็นวัตถุดิบเพื่อขึ้นรูปโดยการเชื่อมเป็นหน้าตัดมาตรฐาน หรือหน้าตัดประกอบต่อไป
7. บทสรุป
ปัญหาและอุปสรรคต่างๆ ที่ทำให้โครงสร้างเหล็กไม่สามารถแข่งขันกับโครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็ก โดยเฉพาะในกรณีของอาคาร กำลังจะได้รับการแก้ไข โดยเฉพาะด้านอุปทาน ความนิยมในโครงสร้างเหล็กจึงเป็นแนวโน้มที่ค่อนข้างสดใส เพราะประโยชน์ของโครงสร้างเหล็กในเชิงธุรกิจเอง และการให้ความสำคัญของทุกฝ่ายในการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากปัญหาการก่อสร้าง
