Thép kết cấuThép kết cấu là vật liệu xây dựng tiêu chuẩn được làm từ một số loại thép nhất định và có nhiều hình dạng mặt cắt ngang (hay "hình dạng") tiêu chuẩn trong ngành. Các loại thép kết cấu được phát triển với thành phần hóa học và tính chất cơ học cụ thể được thiết kế cho các ứng dụng cụ thể.
Tại châu Âu, thép kết cấu phải tuân thủ tiêu chuẩn châu Âu.EN 10025, được quản lý bởi Ủy ban Tiêu chuẩn hóa Sắt thép Châu Âu (ECISS), một tiểu nhóm của Ủy ban Tiêu chuẩn hóa Châu Âu (CEN).
Có rất nhiều ví dụ về các loại thép kết cấu châu Âu, chẳng hạn như S195, S235, S275, S355, S420 và S460. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào thành phần hóa học, tính chất cơ học và ứng dụng của S235, S275 và S355, ba loại thép kết cấu phổ biến được sử dụng trong nhiều dự án xây dựng khác nhau tại Liên minh châu Âu.
Theo phân loại Eurocode, thép kết cấu phải được ký hiệu bằng các ký hiệu tiêu chuẩn bao gồm nhưng không giới hạn ở S, 235, J2, K2, C, Z, W, JR và JO, trong đó:
Tùy thuộc vào quy trình sản xuất, thành phần hóa học và ứng dụng liên quan, các ký hiệu và phân loại bổ sung có thể được sử dụng để xác định một loại thép kết cấu hoặc sản phẩm cụ thể.
Phân loại của EU không phải là tiêu chuẩn toàn cầu, vì vậy nhiều loại thép có liên quan với các tính chất hóa học và cơ học tương tự có thể được sử dụng ở các khu vực khác trên thế giới. Ví dụ, thép kết cấu sản xuất cho thị trường Mỹ phải đáp ứng các yêu cầu của Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Hoa Kỳ (ASTM). Mã quốc tế bắt đầu bằng chữ "A" theo sau là loại thép phù hợp, chẳng hạn như A36 hoặc...A53.
Ở hầu hết các quốc gia, thép kết cấu được quản lý chặt chẽ và phải đáp ứng các tiêu chuẩn tối thiểu cụ thể về hình dạng, kích thước, thành phần hóa học và độ bền.
Thành phần hóa học của thép kết cấu vô cùng quan trọng và được quy định rất chặt chẽ. Đây là yếu tố chính quyết định các tính chất cơ học của thép. Trong bảng dưới đây, bạn có thể thấy mức phần trăm tối đa của một số nguyên tố có thể điều chỉnh được trong các mác thép kết cấu châu Âu S235.S275và S355.
Thành phần hóa học của thép kết cấu vô cùng quan trọng và được quy định nghiêm ngặt. Đây là yếu tố cơ bản quyết định các tính chất cơ học của thép. Bảng dưới đây cho thấy tỷ lệ phần trăm tối đa của một số nguyên tố được quy định trong các mác thép kết cấu châu Âu S235, S275 và S355.
Thành phần hóa học của thép kết cấu rất quan trọng đối với các kỹ sư và sẽ khác nhau tùy thuộc vào từng loại thép và mục đích sử dụng. Ví dụ, S355K2W là loại thép kết cấu tôi cứng, được ký hiệu là K2, với thành phần hóa học được thiết kế để có khả năng chống chịu thời tiết cao hơn - W. Do đó, thành phần hóa học của loại thép kết cấu này hơi khác so với tiêu chuẩn.Cấp độ S355.
Các đặc tính cơ học của thép kết cấu là nền tảng cho việc phân loại và ứng dụng của nó. Mặc dù thành phần hóa học là yếu tố chính quyết định các đặc tính cơ học của thép, nhưng việc nắm rõ các tiêu chí tối thiểu về đặc tính hoặc hiệu suất cơ học, chẳng hạn như giới hạn chảy và độ bền kéo, cũng rất quan trọng, như được mô tả chi tiết hơn bên dưới.
Cường độ chảy của thép kết cấu đo lường lực tối thiểu cần thiết để tạo ra biến dạng vĩnh viễn trong thép. Quy ước đặt tên được sử dụng trong tiêu chuẩn châu Âu EN10025 đề cập đến cường độ chảy tối thiểu của một loại thép được thử nghiệm ở độ dày 16 mm.
Cường độ kéo của thép kết cấu liên quan đến điểm mà tại đó biến dạng vĩnh viễn xảy ra khi vật liệu bị kéo giãn hoặc kéo giãn theo chiều dài của nó.
Thép kết cấu có nhiều mác thép khác nhau, nhưng thường được bán dưới dạng thép định hình sẵn với hình dạng mặt cắt ngang cụ thể được thiết kế cho một ứng dụng cụ thể. Ví dụ, thép kết cấu được bán dưới dạng dầm chữ I, dầm chữ Z, dầm hộp, thép hình hộp rỗng (HSS), dầm chữ L và tấm thép là những loại phổ biến.
Tùy thuộc vào ứng dụng mong muốn, kỹ sư sẽ chỉ định mác thép—thường là để đáp ứng các yêu cầu về độ bền tối thiểu, trọng lượng tối đa và khả năng chịu thời tiết—cũng như hình dạng mặt cắt—phù hợp với vị trí yêu cầu và tải trọng dự kiến hoặc khối lượng công việc cần thực hiện.
Thép kết cấu có rất nhiều ứng dụng, và các ứng dụng của nó rất đa dạng. Chúng đặc biệt hữu ích vì mang lại sự kết hợp độc đáo giữa khả năng hàn tốt và độ bền được đảm bảo. Thép kết cấu là một sản phẩm cực kỳ dễ thích nghi, thường được các kỹ sư ưa chuộng khi muốn tối đa hóa độ bền hoặc các cấu trúc hình chữ S trong khi giảm thiểu trọng lượng.
Thời gian đăng bài: 13/04/2023