เหล็กโครงสร้างขนาดใหญ่ ใช้สำหรับงานโครงสร้างเสาและโครงถักขนาดใหญ่ โดยเรียกชื่อว่าประเภทเหล็กว่า กลุ่มเหล็กเอชบีม ซึ้งจะแยกเป็น เหล็กเอชบีม เหล็กไอบีมและเหล็กไวค์แฟรงค์ข้อแตกต่างระหว่างเหล็ก เฮชบีม H-Beam ไอบีม I-Beam ไวด์แฟลงจ์ Wide-Flange
เหล็กเอชบีม (H-beam) เป็นเหล็กโครงสร้างรูปพรรณรีดร้อน อีกแบบหนึ่ง เหมาะสำหรับงานโครงสร้าง ซึ่งพบเห็นได้ทั่วไปในงาน โครงสร้างเหล็ก ซึ่งใช้ร่วมกับ เหล็กรูปพรรณอื่นๆได้ เช่น เหล็กรางน้ำ เหล็กกล่อง เป็นต้น
ลักษณะสำคัญของเหล็กเอชบีม H Beam
ลักษณะของเหล็ก จะคล้ายรูปตัว H มีขนาด ด้านกว้างและด้านยาวเท่ากัน เช่น เหล็กเอชบีม H-beam 100×100 ( ลักษณะที่เด่นชัดคือปีกที่กว้างที่เท่ากัน ) เกรดเหล็กเอชบีม SS400 , SM520 ความยาวปกติ 6 M. / 9 M. / 12 M.
การผลิตเหล็กเอชบีม
เหล็กเอชบีม (H-BEAM) คือ เหล็กรูปพรรณรีดร้อน (Hot-Rolled Structural Steel) ที่เกิดจากการหลอมและหล่อเป็นเหล็กแท่ง แล้วรีดในขณะที่เหล็กยังร้อนให้มีหน้าตัดเป็นรูปตัวอักษรภาษาอังกฤษ “H” ตามการเรียกชื่อ รูปแบบของหน้าตัดจะมีปีก (Flange) กว้างออกมาจากเอว (Web) ตรงกลาง โดยจะมีความหนาของเหล็กในส่วนปีกเท่ากันตลอด ไม่มีการปาดหรือลบมุมที่ปลายปีก
การใช้งานเหล็กเอชบีม
เหล็กเอชบีมเหมาะสำหรับการใช้งานเป็นโครงสร้างคาน เสา และโครงสร้างหลังคา ทั้งในอาคารบ้านพักอาศัย โรงงาน อาคารสูง หรือสนามกีฬา ทั้งนี้เหล็กเอชบีม (H-BEAM) ตามมาตรฐาน ASTM ของประเทศสหรัฐอเมริกาจะเรียกว่าเหล็ก Wide Flange (W-Shape)
ปัจจุบันเหล็กเอชบีม (H-BEAM) รวมทั้งเหล็กรูปพรรณแบบต่างๆ สามารถผลิตได้ภายในประเทศไทยและได้รับความนิยมมากในงานก่อสร้าง เนื่องจากงานก่อสร้างด้วยโครงสร้างเหล็กมีความสะดวกรวดเร็ว ไม่จำเป็นต้องรอให้แห้งหรือเซตตัวต่างจากงานคอนกรีต สามารถดัดโค้งได้ มีขนาดที่ได้มาตรฐานเนื่องจากผลิตมาจากโรงงาน เป็นการก่อสร้างด้วยระบบแห้งหน้างานจึงไม่สกปรกเลอะเทอะ สามารถนำมาดัดแปลง ต่อเติม และรื้อถอนได้ง่าย และยังสามารถนำกลับมาใช้งานใหม่ได้อีกครั้งอีกด้วย
หลายท่านคงมีความสงสัยว่าเหล็ก 2 ตัวนี้ แตกต่างกันอย่างไร ซึ่งเหล็กทั้ง 2 หน้าตัดนี้ มีข้อแตกต่างกันอยู่ 2 ด้าน คือ
-
ด้านการนำไปใช้งานเหล็กเอชบีม H-beam จะนำไปใช้ในงานก่อสร้างอาคาร เป็นชิ้นส่วนของ เสา คาน โครงหลังคา ฯลฯ H-BEAM มีขนาดหน้าตัดให้เลือกที่หลากหลาย ตั้งแต่ H100x50mm. จนถึงขนาดใหญ่สุด H900x300mm. ทำให้ H-BEAM นั้นถูกเลือกใช้ในงานที่หลากหลาย ทั้งโครงสร้างอาคาร โครงหล้งคา โครงสร้างโรงงาน หรืองานโครงการขนาดใหญ่เป็นต้น เช่น โรงจอดเครื่องบิน เหล็กไอบีม I-beam จะนิยมนำไปทำรางเคน Crane Girder ที่ไว้ใช้ยกของที่มีน้ำหนักมาก แะเหล็กไอบีมนี้ ถูกผลิตขึ้นมากเพื่อใช้ในงานที่เฉพาะเจาะจงมากกว่า เช่น รางเลื่อนของเครนในโรงงานอุตสาหกรรม เพราะความหนาของ Flange ปีกที่ยื่นออกมา ที่มาก และมีลักษระ Taper เรียวที่ปลาย ไม่เหมือนกับ H-beam ที่มีความหนาของ Flange เท่ากันตลอด ส่งผลให้โดยทั่วไป I-beam จะสามารถรับแรงกระแทกได้ดี แต่ก็จะมีน้ำหนักที่มากกว่า เอชบีม H-Beam ในขณะที่หน้าตัดเท่ากัน เช่น
-
H 300x150x6.5x9mm. นน. 7 กก./ม.
-
I 300x150x8x13mm. นน. 3 กก./ม. ซึ่งจะเห็นได้ว่า I-Beam มีน้ำหนักมากกว่าถึง 32%
-
ด้านลักษณะรูปร่าง แตกต่างของเหล็กทั้ง 2 หน้าตัด คือ ปีก Flange ทั้งบนและล่างของเหล็ก H-beam จะเป็นแผ่นเรียบหนาเท่ากันตลอด ส่วนของเหล็กไอบีม I-beam ทั้งปีกบนและล่างจะเป็นแผ่นเอียง หรือ Taper Flange ซึ่งขนาดหน้าตัดเหล็กที่เท่ากัน I-beam จะมีน้ำหนักต่อเมตรสูงกว่า H-beam เนื่องจากเหล็ก I-beam จะมีความหนาของเหล็ก
ข้อดีของการใช้เหล็กรูปพรรณรีดร้อน
- ลดระยะเวลาการก่อสร้าง ทำให้ลดภาระดอกเบี้ยของโครงการ เปิดใช้งานได้รวดเร็ว
- เตรียมงานจากโรงงานได้ และใช้แรงงานน้อยกว่าการก่อสร้างด้วยระบบอื่น
- ออกแบบโครงสร้างให้มีช่วงเสากว้าง กว่าโครงสร้างระบบอื่น ไม่เปลืองพื้นที่ใช้งาน
- ออกแบบงานสถาปัตยกรรมได้หลากหลายเช่น ตัดโค้ง ทำใครงสร้างโปร่ง หรือทำส่วนยื่่นได้มาก
- โครงสร้างมีน้ำหนักเบา ทำให้ประหยัดฐานราก ลดการขนส่ง และพื้นที่กองเก็บวัสดุ
- ตรวจสอบ ควบคุมคุณภาพ และบำรุงรักษาได้สะดวกกว่าโครงสร้างอื่น
- มีความแข็งแรง สามารถรับแรงสั่นสะเทือนและแผ่นดินไหว ได้ดีกว่าโครงสร้างระบบอื่น
- ก่อสร้างในที่จำกัดได้สะดวก ไม่ก่อให้เกิดมลภาวะฝุ่น
- ดัดแปลง ต่อเติม หรือรื้อไปสร้างใหม่ได้ ไม่ต้องทุบทิ้ง
- สามารถนำวัสดุมาหมุนเวียนได้ 100%
ขั้นตอนการผลิตโดยสังเขปเนื่องจากผลิตโดยการหลอมและรีดร้อนขึ้นเป็นท่อน เหล็กโครงสร้างชนิดนี้จึงมีเนื้อเดียวกัน ไม่มีรอยเชื่อมระหว่างส่วนต่างๆ ดังนั้นคุณสมบัติของหน้าตัดจึงสม่ำเสมอกว่าเหล็กโครงสร้างชนิดอื่นเช่น เหล็กรูปพรรณกลวงซึ่งทำจากเหล็กม้วนและเชื่อมตามยาว กับเหล็กโครงสร้างรูปพรรณเชื่อมประกอบที่ทำจากเหล็กแผ่นสามชิ้นเชื่อมเข้าด้วยกัน
เหล็ก เอชบีม H-Beam ต่างกับ I-Beam อย่างไร? เหล็กทั้ง 2 หน้าตัดนี้ มีข้อแตกต่างกันอยู่ 2 ด้าน คือ ด้านการนำไปใช้งาน เหล็กเอชบีม H-beamเหล็กเอชบีม H-beam จะนำไปใช้ในงานก่อสร้างอาคาร เป็นชิ้นส่วนของ เสา คาน โครงหลังคา ฯลฯ H-BEAM มีขนาดหน้าตัดให้เลือกที่หลากหลาย ตั้งแต่ H100x50mm. จนถึงขนาดใหญ่สุด H900x300mm. ทำให้ H-BEAM นั้นถูกเลือกใช้ในงานที่หลากหลาย ทั้งโครงสร้างอาคาร โครงหล้งคา โครงสร้างโรงงาน หรืองานโครงการขนาดใหญ่เป็นต้น เช่น โรงจอดเครื่องบินเหล็กไอบีม I-beam เหล็กไอบีม I-beam จะนิยมนำไปทำรางเคน Crane Girder ที่ไว้ใช้ยกของที่มีน้ำหนักมาก แะเหล็กไอบีมนี้ ถูกผลิตขึ้นมากเพื่อใช้ในงานที่เฉพาะเจาะจงมากกว่า เช่น รางเลื่อนของเครนในโรงงานอุตสาหกรรม เพราะความหนาของ Flange ปีกที่ยื่นออกมา ที่มาก และมีลักษระ Taper เรียวที่ปลาย ไม่เหมือนกับ H-beam ที่มีความหนาของ Flange เท่ากันตลอด ส่งผลให้โดยทั่วไป I-beam จะสามารถรับแรงกระแทกได้ดี แต่ก็จะมีน้ำหนักที่มากกว่า เอชบีม H-Beam ในขณะที่หน้าตัดเท่ากัน เช่น H 300x150x6.5x9mm. นน. 36.7 กก./ม. I 300x150x8x13mm. นน. 48.3 กก./ม. ซึ่งจะเห็นได้ว่า I-Beam มีน้ำหนักมากกว่าถึง 32%ด้านลักษณะรูปร่าง จุดแตกต่างของเหล็กทั้ง 2 หน้าตัด คือ ปีก Flange ทั้งบนและล่างของเหล็ก H-beam จะเป็นแผ่นเรียบหนาเท่ากันตลอด ส่วนของเหล็กไอบีม I-beam ทั้งปีกบนและล่างจะเป็นแผ่นเอียง หรือ Taper Flange ซึ่งขนาดหน้าตัดเหล็กที่เท่ากัน I-beam จะมีน้ำหนักต่อเมตรสูงกว่า H-beam เนื่องจากเหล็ก I-beam จะมีความหนาของเหล็กมากกว่าเพื่อรองรับแรงกระแทก และการเคลื่อนที่จากรางเครน
