Thép hình là gì? Loại thép được tin dùng trong làm nhà lắp ghép bạn nên biết

Ngày nay nhà lắp ghép kết cấu thép đã trở nên thông dụng và phổ biến, trở thành một trong các giải pháp xây dựng nhà thông minh được nhiều người lựa chọn. Đi theo đó không thể thiếu nguyên vật liệu chủ yếu là thép, một yếu tố quan trọng để tạo nên độ vững chắc, chất lượng và an toàn cho căn nhà lắp ghép theo kết cấu khung thép.

Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ dẫn đến có nhiều loại thép được ra đời với nhiều kích thước, mẫu mã, tiêu chuẩn khác nhau. Trong đó, thép hình là một trong các loại thép chất lượng, có độ tin cậy cao được đưa vào sử dụng và phổ biến trong lĩnh vực thi công làm nhà lắp ghép hiện nay.

Hãy cùng BCD House đi tìm hiểu rõ hơn về loại thép này cũng như các công dụng, đặc tính vượt trội của nó trong xây dựng nhà lắp ghép nhé.

Tổng quan khái niệm về thép

Thép là gì?

Thép là một hợp kim loại có thành phần chính là sắt và từ 0,2% – 2% cacbon tính theo trọng lượng, được làm nung chảy cùng với các nguyên tố hoá học khác như magie, mangan, silic… với mỗi tỷ lệ nhất định. Thép có độ cứng, độ kéo, độ bền, có khả năng đàn hồi và tính dẻo dễ uốn cong hơn so với vật liệu sắt.

Lịch sử ra đời của thép

Vào cuối thế kỷ 19, quy trình sản xuất thép được ra đời qua kết quả của một kỹ sư, nhà phát minh nổi tiếng người Anh – Henry Bessemer khi tìm ra cách để giảm hàm lượng cacbon trong gang. Với việc giảm lượng cacbon xuống còn 2% để làm sản phẩm kim loại có tính năng cứng và dễ uốn hơn của thép được sản xuất.

Đó là lịch sử để ra đời các loại thép hiện đại ngày nay. Còn nếu xét về thời gian ra đời của loại vật liệu này ở không gian trong lịch sử thì thép đã có mặt ở Trái Đất chúng ta từ rất là lâu rồi.

Thành phần cấu tạo của thép

Có hơn 3.500 loại thép khác nhau theo thống kê của Hiệp hội Thép Thế giới trong khi thép chỉ bao gồm sắt và cacbon, đó là vì lượng cacbon cũng như mức độ tạp chất và các nguyên tố hợp kim bổ sung, từ đó xác định tính chất của từng loại thép. Xét về thành phần hoá học thép được chia làm 2 loại chính:

Thép hợp kim: bao gồm các nguyên tố như mangan, silicon, crôm, niken… làm cho thép có độ bền cao hơn hẳn, nhằm tăng cường tính dai, độ bền, độ sáng bóng và khả năng chống oxy hoá của thép.

Nhờ những ưu điểm tính năng này, thép hợp kim được ứng dụng trong các lĩnh vực gia công cơ khí như chế tạo máy móc, dụng cụ, làm khuôn đúc trong công nghiệp…

Thép cacbon: đúng với tên gọi thì nguyên tố quan trọng nhất trong loại thép này cacbon (C). Thép cacbon chiếm tỷ trọng lớn nhất trong tổng sản lượng thép khoảng 80% – 90%.

Ứng dụng trong sản xuất các loại thép như: thép hình, thép hộp, thép tròn.. cùng kết hợp với công nghệ mạ kẽm để tạo ra các loại thép khác nhau. Áp dụng trong các ngành công nghiệp xây dựng, cơ khí, đóng tàu, nhà xưởng, làm cầu đường,…

Thép hình được tin dùng trong xây dựng nhà lắp ghép khung thép

Thép hình là gì?

Thép hình là loại thép bên ngoài có hình dạng nhất định, các hình dạng đó là các kiểu hình khối giống với hình dáng các chữ cái khác nhau, thường có kết cấu dài. Thép hình chứa các ưu điểm nổi bật hơn so với các kim loại khác. Hội tụ đầy đủ tất cả các tính chất căn bản của thép với khả năng chống ăn mòn cao trong quá trình oxy hoá, nên thép có thời gian sử dụng rất lâu lên đến 70 năm tuỳ vào điều kiện của từng môi trường.

Thép hình là nguồn nguyên vật liệu chính trong xây dựng của các công trình quy mô lớn, nhỏ và các công trình của chính phủ. Riêng trong mô hình nhà lắp ghép, thép hình là lựa chọn hàng đầu có độ tin cậy, độ bền cao trong quá trình xây dựng lắp đặt.

Quy trình sản xuất thép hình trong xây dựng nhà lắp ghép khung thép

Quá trình sản xuất thép hình đi theo một dây chuyền định sẵn và không bị thay đổi quá nhiều khi thực hiện sản xuất phân chia theo nhiều loại thép hình với kiểu dáng khác nhau.

Giai đoạn 1: Xử lý quặng sắt

Sau khi khai thác các quặng dưới lòng đất như quặng sắt, quặng viên kết hợp cùng các chất phụ gia khác như than cốc, đá vôi, thép phế liệu… sẽ tạo thành một hỗn hợp các nguyên liệu. Tiếp đến sẽ đưa từ từ các hỗn hợp nguyên liệu này vào và phải đổ từ phần đỉnh của lò nung, được nung nóng ở nhiệt độ 2000ºC.

Quặng sắt được nóng chảy ở dưới lò, thường trở thành thép đen có chứa các nguyên tố hoá học cacbon, silic, lưu huỳnh và một số thành phần khác. Sau đó thép đen được tinh lọc lại một lần nữa để thành thép nóng chảy nguyên chất.

Giai đoạn 2: Tinh chế các thành phần của dòng thép nóng chảy

Dòng thép nóng chảy sau khi đã xử lý quặng, tiếp tục được xử lý và bóc tách các thành phần tạp chất. Mục đích tạo ra sự tương quan của các thành phần hoá học trong quá trình sản xuất thép. Giai doạn này rất quan trọng vì nó quyết định đến độ đạt chuẩn của từng mác thép, dòng thép đạt chuẩn thì sản phẩm làm ra mới thực hiện đúng khả năng của nó. Tuỳ vào từng loại mác thép để các thành phần và nguyên tố hoá học sẽ được thêm vào hoặc lượt bỏ đi.

Giai đoạn 3: Đúc tiếp nhiên liệu

Sau khi các dòng thép nóng chảy được tinh chế xử lý thì sẽ được đưa tới lò đúc phôi. Có 3 loại phôi phổ biến:

• Phôi thanh (Billet): được dùng để cán hoặc kéo thép cuộn và thép thanh vằn.
• Phôi phiến (Slab): được dùng để cán ra thép hình, thép cuộn cán nóng, thép tấm cán nóng, thép cuộn cán nguội.
• Phôi Bloom: có thể thay thế cho 2 loại phôi thanh và phôi phiến, được dùng để chế tạo các loại thép trên thị trường hiện nay.

Phôi sau khi đã được đúc có thể để ở trạng thái nóng và nguội

• Nếu ở trạng thái nóng tức phôi đang ở một nhiệt độ rất cao sẽ đưa thẳng vào quá trình cán nóng.
• Nếu ở trạng thái nguội tức phôi đã được làm nguội để xuất bán, chuyển đến các nhà máy khác. Sau đó, phôi sẽ được làm nóng lại rồi đưa đến nhà máy cán nguội để sản xuất thép cán nguội.

Giai đoạn 4: Cán thép

• Phôi ở trạng thái nóng sẽ được cán liên tục với tốc độ cao để tạo ra sản phẩm thép. Đây là quá trình tạo ra các loại thép hình chữ U, chữ V, chữ I, chữ H, thép cuộn, thép thanh.
• Phôi ở trạng thái nguội sẽ được hạ nhiệt độ xuống và đưa qua dây chuyền tẩy gỉ để cán tạo sản phẩm.

Giai đoạn 5: Mạ kẽm

Thép cũng là một trong các vật liệu dễ bị ăn mòn do quá trình oxy hoá của môi trường bên ngoài không khí. Vì vậy thép sau khi hình thành trong giai đoạn 4 sẽ trải qua quá trình mạ kẽm bằng công nghệ NOF, phủ thêm một lớp mạ có độ bám dính cao trên bề mặt, tạo nên một lớp bảo vệ bên ngoài.

Mạ kẽm sẽ có tác dụng bảo vệ thép, để thép không bị ảnh hưởng trong quá trình sử dụng, chống sự xâm hại của ăn mòn cũng như tăng tuổi thọ của sản phẩm.

Các loại thép hình phổ biến thường dùng trong làm nhà lắp ghép khung thép

Làm nhà lắp ghép bằng thép hình chữ H

Thép hình chữ H là thép có kết cấu mặt cắt ngang giống với hình chữ H với 2 mặt bích song song và bằng nhau, phần thân giữa mỏng hơn phần mặt bích. Được phân loại thành các dạng mặt bích rộng, trung bình và hẹp.

Ưu điểm của thép chữ H

– Với kết cấu hình chữ H nên có độ cân bằng cao, có khả năng chịu áp lực rất lớn.

– Chiều cao và chiều rộng của thép chữ H có tỷ lệ gần bằng nhau làm nên thép chữ H có đặc tính cứng, vững và bền bỉ.

– Đặc tính cường độ chịu lực cao, chống đỡ được các rung động mạnh, thép chữ H là nguyên vật liệu xây dựng lý tưởng trong điều kiện môi trường xấu, khắc nghiệt như mưa bão, động đất, các tác động của hoá chất và nhiệt độ.

Lĩnh vực ứng dụng: thép chữ H sử dụng làm các thanh dầm, khung mái, cột, làm kết cấu hoặc cọc trong xây dựng nhà xưởng, nhà ở, các toà cao ốc lớn, đóng khung container…

Các loại thép hình chữ H thông dụng như H100, H150, H300,…

Thông số cơ bản của loại thép hình chữ H:

• Chiều cao: từ 100mm – 900mm.
• Chiều rộng cánh: từ 50mm – 400mm.
• Chiều dài: từ 6000mm – 12000mm.

Làm nhà lắp ghép bằng thép hình chữ I

Thép hình chữ I là loại thép có hình dạng mặt cắt ngang giống với hình chữ I. Phần nối giữa đầu có tỷ trọng lớn, phần cạnh ngang hẹp, là một trong các loại thép hình khá phổ biến trong các công trình xây dựng công nghiệp.

Hình dáng cấu tạo bên ngoài và công dụng gần giống với thép hình chữ H và còn được gọi chung là dầm thép. Vì bên ngoài có cấu tạo giống nhau nên thép chữ I hay bị nhầm với thép chữ H nhưng có điểm phân biệt rõ ràng là độ rộng cánh của thép chữ I ngắn hơn rất nhiều so với chiều cao, trong khi đó thép chữ H có tỷ lệ tương đương với nhau, ngoài ra phần thân thép chữ I không dày bằng thép chữ H.

Ưu điểm của thép chữ I

– Thép chữ I có độ rộng cánh ngắn hơn độ rộng thân nên có khả năng chịu lực, độ chịu va đập, giữ cân bằng tốt.

– Thép chữ I có kích thước, độ mỏng dày, lớn nhỏ đa dạng khác nhau phù hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau của từng công trình.

– Thích ứng với các điều kiện trong môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ cao, hoá chất, sự ăn mòn.

– Thép chữ I mạ kẽm có khả năng chống sự oxy hoá, giúp làm tăng tuổi thọ của công trình xây dựng lên tận 50 năm.

– Thời gian thi công nhanh chóng, bảo trì dễ dàng, chi phí thấp.

Lĩnh vực ứng dụng: được dùng trong các công trình đòi hỏi khả năng chịu lực, chịu va đập tốt, kết cấu nhà thép tiền chế, đường ray, làm cột và dầm cho các công trình kết cấu thép, cột chống hỗ trợ trong hầm mỏ…

Các loại thép hình chữ I thông dụng như: I100, I150, I200,…

Thông số cơ bản của loại thép hình chữ I

• Chiều cao: từ 100mm – 600mm.
• Chiều rộng: từ 50mm – 200mm.
• Chiều dài: từ 6000mm – 12000mm.

Làm nhà lắp ghép bằng thép hình chữ U

Thép hình chữ U có kết cấu đặc biệt với mặt cắt theo chiều ngang giống với hình chữ U, phần lưng thẳng được gọi là thân và 2 phần kéo dài được gọi là cánh ở trên và dưới.

Ưu điểm của thép chữ U

– Thép hình chữ U chịu được giao động lớn, lực vặn xoắn ở thân tốt.

– Thép chữ U cán nóng tạo ra các góc bên trong đạt độ chính xác cao.

– Thép có hình dạng chữ U phù hợp cho việc tăng cường lực, độ cứng của thép theo chiều dọc hoặc chiều ngang.

Lĩnh vực ứng dụng: thép chữ U có các góc với độ chính xác cao là vật liệu để ứng dụng trong các kết cấu, chế tạo, sản xuất và sữa chữa dụng cụ nông nghiệp, thiết bị vận tải, giao thông vận tải, đầu kéo…

Các loại thép hình chữ U thông dụng như U50, U100, U200, U400,…

Thông số cơ bản của loại thép hình chữ U:

• Chiều ngang: từ 40mm – 500mm.
• Chiều cao cánh: từ 25mm – 100mm.
• Chiều dài: từ 6000mm – 12000mm.

Làm nhà lắp ghép bằng thép hình chữ V

Thép hình chữ V hay còn gọi là thép góc, là loại thép có thiết diện mặt cắt giống với hình chữ V, có góc được tạo bởi 2 cánh chéo có chiều dài bằng nhau.

Ưu điểm của thép chữ V

Thép chữ V có khả năng chịu lực, sức nặng và sức ép tốt.

Thép chữ V có độ cứng và độ bền cao, không bị biến dạng khi có va đập.

Có cường độ lớn, chịu được sự rung động mạnh hoặc tác động mạnh từ môi trường như khí hậu, độ ẩm, hoá chất…

Lĩnh vực ứng dụng: Thép chữ V có nhiều kích thước, độ dày và trọng lượng khác nhau để phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau của công trình như: thiết kế máy móc, gia cố và sửa chữa vật dụng, làm cầu đường, kết cấu khung trong nhà thép tiền chế, sản xuất thiết bị máy móc, đồ gia dụng, đóng tàu, làm đồ dùng trang trí…

Các loại thép hình chữ V thông dụng như: V100, V150, V200…

Thông số cơ bản của loại thép hình chữ V:

• Chiều dài: 6000mm – 12000mm.
• Chiều dài cánh: 25mm – 250mm.

Làm nhà lắp ghép bằng thép hình chữ C

Thép hình chữ C hay còn gọi là xà gồ C, là loại thép có hình dạng mặt cắt giống như hình chữ C. Mặt cắt của thép chữ C giống với thép chữ U nhưng có cạnh nhỏ vòng vào trong. Trên thân có thể có lỗ đột đơn hoặc đôi để dễ dàng làm khung, kèo thép… cho các công trình.

Ưu điểm của thép hình C

Được sản xuất trên dây chuyền mạ điện NOF nên đạt tiêu chuẩn cao về chất lượng, bề mặt nhẵn, ít bám bụi nên có tính thẩm mỹ cao, có khả năng chống ăn mòn, rỉ sét tốt, thích hợp với các công trình xây dựng trong môi trường có độ ẩm cao, nhiều khói bụi.

Có đặc tính nhẹ, dễ gia công, với thiết kế kiểu dáng chữ C giúp tăng thêm sức mạnh và độ cứng của góc thép làm tăng khả năng chịu được các tải lực theo chiều dọc hoặc chiều ngang.

Thiết kế thép hình C linh hoạt, lắp đặt đơn giản, giá thành thi công thấp, có lỗ ghim vặn chặt khi cần thiết.

Xà gồ C rất dễ sử dụng khi hàn, cắt, tạo hình và tính toán kết hợp với các thiết bị khác.

Lĩnh vực ứng dụng: được sử dụng nhiều trong các công trình dân dụng và thương mại, chế tạo thiết bị giao thông vận tải, giường xe tải, làm dụng cụ nông nghiệp, bảo trì trong công nghiệp,…

Thông số cơ bản của loại thép hình chữ C:

• Chiều ngang: 80mm – 300mm.
• Chiều cao cánh: 40mm – 80mm.
• Chiều dài: 6000mm – 12000mm.

Ứng dụng của các loại thép hình trong thi công làm nhà lắp ghép

Thép hình chữ H

Đây là loại thép được sử dụng rất nhiều trong làm nhà lắp ghép khung thép. Một ưu điểm nổi trội đó là khả năng chịu được sức nặng, trọng lượng rất lớn của công trình. Các công trình làm nhà lắp ghép với quy mô lớn, cần độ chịu lực mạnh, chịu nặng tốt thì chắc chắn không nên bỏ qua loại thép hình chữ H này.

Thép hình chữ I

Loai thép này cũng được dùng rất nhiều trong xây dựng nhà lắp ghép khung thép. Khi sử dụng loại thép hình chữ I, đơn vị thi công sẽ tính toán, dựa vào từng mối đỡ cũng như đối tượng khác nhau để sử dụng một cách hiệu quả nhất.

Lưu ý: Đối với các công trình xây dựng với diện tích, quy mô rộng lớn, đòi hỏi nhiều về độ bền, độ chịu lực, chịu nặng cao thì nên dùng thép hình H vì nó sẽ chịu được lực ép lớn hơn.

Thép hình chữ U

Loại thép này có thể chịu được giao động rất lớn nên khá phổ biến để sử dụng vào thi công xây dựng mô hình nhà lắp ghép với kiểu làm nhà lắp ghép khung thép 1 tầng, 2 tầng hoặc nhà lắp ghép cấp 4. Hơn thế nữa, thép hình chữ U có khả năng chịu lực, chống chọi tốt dưới điều kiện thời tiết khắc nghiệt như ở Việt Nam, chịu nhiệt tốt.

Thép hình chữ V

Thép chữ V là một trong các loại thép hình được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp xây dựng. Loại thép này có ưu điểm về độ bền, độ cứng nên cũng được sử dụng trong kết cấu khung chịu lực của nhà lắp ghép khung sắt.

Thép hình chữ C

Trong xây dựng thi công nhà lắp ghép khung thép cũng thường hay sử dụng loại thép này. Một trong các ưu điểm của loại thép hình chữ C này mang lại là dễ hàn, dễ cắt, dễ tạo hình, thích hợp cho xây dựng kết cấu của công trình.

Tổng kết

Qua bài viết này, nhà lắp ghép BCD House mong muốn các bạn cần tìm hiểu kĩ vật liệu thép khi có nhu cầu làm nhà lắp ghép khung thép. Trước tiên, cần xác định được quy mô diện tích, loại mô hình làm nhà lắp ghép nào cần thi công, từ đó để xác định cần sử dụng loại thép hình nào với thông số phù hợp cho công trình đó. Tránh mua nhầm, sử dụng loại thép không phù hợp sẽ làm mất đi chất lượng của căn nhà, sản phẩm thép cũng sẽ không thể hiện được hiệu quả, công năng tối ưu nhất mà từng đặc tính của từng loại thép mang lại.