ทำไมคานเหล็กที่รองรับวัสดุส่วนใหญ่ถึงเป็นรูปตัวไอ

หากลองสังเกตคานเหล็กตามท่าเรือ หลังคาบ้าน หรือโรงงานต่างๆ จะสังเกตว่าจะมีลักษณะเป็นตัวไอเสียส่วนใหญ่ ทำไมถึงเป็นเช่นนั้น

คานเหล็กรูปตัวไอ (I-shaped) มีชื่อเรียกอย่างเป็นทางการ I-Beam บ้างก็ถูกเรียกว่า H-Shape เป็นคานเหล็กที่คิดค้นและเป็นสิทธิบัตรของ Alphonse Halbou ของบริษัท Forges de la Providence ในปี 1849 เนื่องจากสมัยก่อนหากใช้เหล็กแท่งตรงในการรับน้ำหนักของวัตถุใดๆก็ตามจะทำให้เกิดการงอตามแนวยาวได้ง่าย และทำให้สิ่งก่อสร้างมีความคงทนต่ำ หรือหากจะสร้างตึกสูงก็ทำได้ไม่สูงมากนัก เนื่องจากมีข้อจำกัดในการรับน้ำหนัก ซึ่งเป็นแรงเฉือนที่กระทำกับแท่งเหล็ก

ลักษณะของคานเหล็ก I-Beam จะมีส่วนช่วยในการต้านแรงเฉือนได้หลายทิศทางมากกว่าคานเหล็กแท่งตรงปกติ ทั้งในแนวยาว (จินตนาการว่าหักไม้บรรทัดในแนวแบนราบ – งอง่าย) และแนวขวาง (จินตนาการว่าหักไม้บรรทัดโดยเอาสันตั้งในแนวดิ่ง งอได้ยากมาก)

คลิกที่รูปเพื่อชมแอนิเมชั่น (หากดูบน Desktop)