เนื่องจากลักษณะภายนอกของเหล็กไอบีม (I-Beam), เหล็กเอชบีม (H-Beam), เหล็กไวด์แฟรงค์ (Wide Flange) ที่มีลักษณะคล้ายกันทำให้เกิดการจำสับสน และหลายคนยังมีความเข้าใจผิดๆ เกี่ยวกับเหล็กบีมนี้อยู่ ทำให้เกิดปัญหาตามมาในการเลือกไปใช้งาน วันนี้เรามาทำความรู้จักกับเหล็กบีมทั้ง 3 ชื่อนี้กัน
เหล็กเอชบีม (H-Beam) / เหล็กไวด์แฟรงค์ (Wide Flange)
ลักษณะภายนอก
หน้าตัดของเหล็กเอชบีม หรือ ไวด์แฟลงก์ นั้นจะเป็นรูปตัวเอช (H) สมชื่อ แต่ให้สังเกตว่าส่วนที่เป็นขาตัวเอช หรือที่เรียกว่า “ปีก” (Flanges) นอกจากจะมีความหนากว่าแกนตรงกลาง ที่เรียกว่า “เอว”(web) แล้ว “ปีก”ยังมีลักษณะตรงเรียบ ความหนาคงที่ สัดส่วนหน้าตัดจะมีทั้งที่เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสและผืนผ้า เหล็กเอชบีม หรือ ไวด์แฟลงก์ นี้รับแรงได้ดี เป็นหน้าตัดที่คนรู้จักคุ้นเคยเลือกใช้มากที่สุดชนิดหนึ่ง
นิยมนำมาใช้ส่วนโครงสร้างหลักของอาคาร เช่น ส่วนเสาและคาน ทั้งอาคารสาธารณะและบ้านพักอาศัย อาจใช้ประกอบเป็นส่วนของโครงถัก ทำอาคารที่ยื่นยาว(cantilever) นอกจากการเลือกเหล็กที่ได้มาตรฐานแล้ว การนำมาใช้อย่างถูกวิธี เช่น การตัด-ต่อ การเชื่อมและยึดสลักเกลียวก็ต้องได้มาตรฐานด้วย
เหล็กเอชบีม (H-Beam) และ เหล็กไวด์แฟรงค์ (Wide Flange) เหมือนกัน?
ถูกต้อง! เหล็กสองชนิดนี้คือเหล็กประเภทเดียวกัน ลักษณะของ H Beam กับ Wide Flange ทั้งสองจะมีหน้าตาเหมือนกันทุกประการ ก็คือจะมีปีกบน (Flanges) และปีกล่างเท่ากันคงที่ต่อเนื่องเท่ากันทั้งเส้น แต่การที่มีชื่อเรียกที่ต่างกันนั้น มาจาก 2 สาเหตุ ดังนี้
1. มาตรฐานที่รองรับ
เหล็กเอชบีม (H-Beam) จะเป็นเหล็กตามมาตรฐาน มอก. (TIS) ของประเทศไทย หากยึดตามสำนักงานมาตรฐานอุตสาหกรรม ที่กำหนดมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมเหล็กโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อน มอก. 1227 ฉบับล่าสุด ซึ่งระบุไว้ว่าเหล็กโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อนหน้าตัดรูปตัว H ให้เรียก เหล็กรูปตัวเอช (H-Section Steel) หรือ “H-Beam”
เหล็กไวด์แฟรงค์ (Wide-Flange) แท้จริงแล้วเป็นการเรียกเหล็กโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อนรูปตัว H ตามมาตรฐาน ASTM (American Society for Testing and Materials) A6 “Standard Specification for General Requirements for Rolled Structural Steel Bars, Plates, Shapes, and Sheet Piling” ซึ่งได้ระบุไว้ว่าเหล็กโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อนหน้าตัดรูปตัว H ให้เรียก “W-Shape” หรือ “Wide Flange”
2. หน่วยในการวัด
เหล็กเอชบีม (H-Beam) หน่วยที่ใช้ระบุขนาดของ H-Beam เป็นหน่วยวัดในระบบเมตริก (Metric system) มีหน่วยวัดความยาวเป็น มิลลิเมตร (mm.) เช่น H 200x100x5.5×8 mm. , H 300x300x10x15 mm. ซึ่งจะเห็นได้ว่า ไม่ว่าขนาดหน้าตัดที่มีสัดส่วน ความลึกกับความกว้าง เท่าหรือไม่เท่ากันก็ตาม จะเรียกเหมือนกันว่าโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อนหน้าตัดรูปตัว H หรือ H-Beam
เหล็กไวด์แฟรงค์ (Wide-Flange) หน่วยที่ใช้ระบุขนาดของ Wide Flange เป็นหน่วยวัดอังกฤษ (Imperial units) เช่น W 8”x4” , H6”x6” มีหน่วยวัดความยาวเป็น นิ้ว (inch.) ซึ่งในทำนองเดียวกัน ไม่ว่าขนาดหน้าตัดจะมีสัดส่วน ความลึกกับความกว้าง เท่าหรือไม่เท่ากันก็ตาม ถ้ายึดตามมาตรฐาน ASTM เราเรียกเหล็กชนิดนี้ว่า Wide Flange
โดยสรุปแล้ว เหล็กเอชบีม(H-Beam) และเหล็กไวด์แฟรงค์ (Wide-Flange) จึงต่างกันเพียงแค่มาตรฐานที่มีการรองรับ และหน่วยใช้วัดที่แตกต่างกัน ดังนั้น การเรียกชื่อเหล็กโครงสร้างรูปพรรณ หน้าตัดรูปตัว H จึงสามารถเรียกได้ทั้ง 2 ชื่อ ไม่แปลกที่มักเกิดการสับสน ซึ่งทั้งสองมาตรฐานนี้ ก็เป็นมาตรฐานที่มีความน่าชื่อถือ แต่ยังมีเหล็กอีก 1 ชนิด ที่เรายังไม่ได้พูดถึงนั้นก็คือ เหล็กไอบีม (I-Beam) เหล็กชนิดนี้มีความคล้ายคลึงกันกับเหล็กทั้ง 2 ชนิดที่กล่าวมา แต่หากสังเกตดูจากรูปร่างลักษณะภายนอกจะเห็นถึงความต่างได้ชัดเจน
เหล็กไอบีม (I-Beam)
ลักษณะภายนอก
เหล็กไอบีม (I-Beam) มีลักษณะคล้ายกับ เอชบีม แต่ให้สังเกตส่วนที่เป็น “ปีก” (flanges) ความลาดเอียงเข้าสู่แกนกลาง หรือ “เอว”(web) โดยความหนาของปีกใกล้แกนกลาง (เอว) จะหนากว่าส่วนปลาย และปลายมีความโค้งมน บางแห่งอาจใช้ชื่อเรียกว่า S-Section หน้าตัดรูปตัวไอ (I-Beam) ปีกเหล็กจะหนาขึ้นที่โคนปีก จึงรับแรงสั่นสะเทือนได้ดีกว่า
การใช้งาน
นิยมใช้เป็นโครงสร้างหลักของอาคารเช่นเดียวกัน กับ H-Beam แต่ด้วยคุณสมบัติของปีกที่หนากว่าจึงนิยมนำมาใช้ทำรางเครนในอาคารงานอุตสาหกรรม