Thép kết cấulà 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") theo tiêu chuẩn công nghiệp. 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.
Ở Châu Âu, thép kết cấu phải tuân thủ tiêu chuẩn Châu ÂuEN 10025, được quản lý bởi Ủy ban Tiêu chuẩn hóa Sắt và Thép Châu Âu (ECISS), một nhóm nhỏ của Ủy ban Tiêu chuẩn hóa Châu Âu (CEN).
Có rất nhiều ví dụ về các mác thép kết cấu châu Âu, chẳng hạn như S195, S235, S275, S355, S420 và S460. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ tập trung vào thành phần hóa học, tính chất cơ học và ứng dụng của S235, S275 và S355, ba mác 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 chỉ định 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 chữ cái và phân loại bổ sung có thể được sử dụng để xác định 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 cùng đặc tính hóa học và cơ học có thể được sử dụng ở các khu vực khác trên thế giới. Ví dụ, thép kết cấu sản xuất cho thị trường Hoa Kỳ phải đáp ứng các yêu cầu của Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM). Các mã quốc tế bắt đầu bằng chữ "A" theo sau là lớp tương ứng, chẳng hạn như A36 hoặcA53.
Ở hầu hết các quốc gia, thép kết cấu được quản lý và phải đáp ứng các tiêu chuẩn cụ thể tối thiểu về hình dạng, kích thước, thành phần hóa học và độ bền.
Thành phần hóa học của thép kết cấu cực kỳ quan trọng và được kiểm soát chặt chẽ. Đây là yếu tố chính quyết định các tính chất cơ học của thép. Trong bảng dưới đây, bạn có thể thấy tỷ lệ phần trăm tối đa của một số nguyên tố có thể điều chỉnh có trong thép kết cấu châu Âu cấp S235.S275và S355.
Thành phần hóa học của thép kết cấu cực kỳ quan trọng và được quy định chặt chẽ. 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 thay đổi tùy theo từng loại, tùy thuộc vào mục đích sử dụng. Ví dụ, S355K2W là thép kết cấu tôi cứng, được gọi 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 S355.
Các đặc tính cơ học của thép kết cấu là cơ sở 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 cơ học hoặc hiệu suất, chẳng hạn như giới hạn chảy và giới hạn bền kéo, như được mô tả chi tiết hơn bên dưới, cũng rất quan trọng.
Giới hạn 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 giới hạn chảy tối thiểu của một loại thép được thử nghiệm ở độ dày 16 mm.
Độ bền kéo của thép kết cấu liên quan đến điểm mà tại đó biến dạng vĩnh viễn xảy ra khi vật liệu bị kéo căng hoặc giãn theo chiều ngang dọc theo chiều dài của nó.
Thép kết cấu có nhiều loại, nhưng thường được bán dưới dạng thép định hình sẵn, được thiết kế cho từng ứng dụng cụ thể. Ví dụ, thép kết cấu được bán dưới dạng dầm chữ I, dầm chữ Z, dầm hộp, tiết diện kết cấu rỗng (HSS), dầm chữ L và thép tấm là những loại phổ biến.
Tùy thuộc vào ứng dụng mong muốn, kỹ sư sẽ chỉ định loại thép - thường là để đáp ứng các yêu cầu về độ bền tối thiểu, trọng lượng tối đa và thời tiết có thể xảy ra - cũng như hình dạng mặt cắt - liên quan đến vị trí yêu cầu và tải trọng dự kiến hoặc tải trọng công việc cần thực hiện.
Thép kết cấu có nhiều ứng dụng, và chúng 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 linh hoạt, thường được các kỹ sư ưa chuộng khi muốn tối đa hóa độ bền hoặc kết cấu hình chữ S đồng thời giảm thiểu trọng lượng.
Thời gian đăng: 13-04-2023