Bạn có biết, trong xây dựng, ngoài nguồn vật liệu chính là bê tông ra thì còn một nguyên liệu chính không thể thiếu quyết định sự bền vững của công trình đó chính là thép xây dựng. Vậy thép xây dựng là gì? Thép xây dựng loại nào tốt? Thép xây dựng là thép cán nóng hay cán nguội? Để hiểu rõ hơn, hãy cùng Thép Trí Việt tìm hiểu trong bài viết sau đây! Bài viết sau đây sẽ cung cấp cho các bạn kiến thức cực kỳ tổng quát về thép xây dựng. 

Thép xây dựng là gì?

Thép xây dựng là loại thép được sử dụng trong xây dựng. Thép xây dựng tiếng Anh là Structural Metal ý chỉ những loại thép tiêu dùng được sử dụng làm vật liệu trong những công trình xây dựng.

Hiện nay, thép được sử dụng chủ yếu trong xây dựng nhà cửa, cao ốc, cầu đường,… Một số khác, thép xây dựng cũng được sử dụng phân phối máy móc, thiết bị như: ô tô, động cơ, xe máy, xe tải, linh kiện ô tô, máy phát điện;…

Thành phần hóa học của thép xây dựng

Thép xây dựng gồm hai thành phần chính là sắt và cacbon kết hợp với những thành phần phụ khác như mangan – Mn, silic – Si, lưu huỳnh – S, photpho – P.

• Mangan – Mn: là thành phần có tác dụng làm tăng cường độ dai của thép, làm giảm liên quan sở hữu hại của lưu huỳnh. Do đó, Mangan thường được dùng để thêm vào thép lỏng, nếu hàm lượng Mn vượt ngưỡng 1,5%, thép sẽ trở thành giòn.
• Silic – Si: là chất khử oxy nên được cho vào thép tĩnh. Silic có tác dụng làm tăng cường độ của thép nhưng lại làm giảm tính chống gỉ, tính dễ hàn. Nếu luyện kim, khuyến cáo hàm lượng Silic ko quá 0,3% đối với thép cacbon thấp.

Bên cạnh sở hữu một số chất có lợi thì thép xây dựng cũng sở hữu những chất có hại như:

• Photpho – P: thành phần làm giảm tính dẻo và độ dai va chạm của thép.
• Lưu huỳnh – S: khiến thép giòn nóng nên dễ bị nứt lúc hàn và rèn.
• Nitơ – N, oxy –O2: khiến cho thép bị giòn, làm giảm cường độ thép. 

Ngoài ra, đối với những loại thép hợp kim người ta thường cho thêm vào thép cacbon những nhân tố kim loại khác như đồng (Cu), vanadi (V), crôm (Cr), titan (Ti), Molipden (Mo) v.v… giúp làm tăng tính năng cơ học, tăng độ bền chống gỉ của thép.

Những loại thép xây dựng phổ biến hiện nay

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại thép tuy nhiên phổ biến nhất vẫn là các dạng thép kết câu như tấm, hình, hộp, thanh, cuộn… Bởi những loại thép xây dựng này phù hợp ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Cụ thể từng loại thép như sau:

Thép tấm

Thép tấm là loại thép được gia công bằng quy trình phức tạp từ những bước chọn vật liệu ban đầu. Sau đó vật liệu sẽ được cán mỏng thành từng tấm/ miếng với các khổ, kích thước khác nhau và chia thành thép cán nóng và thép cán nguội. Ngoài ra, thép tấm còn có dạng cuộn để giúp nhà sản xuất tiết kiệm được chi phí khi sản xuất số lượng lớn. Thép tấm sở hữu những ưu điểm nổi bật sau:

• Thép tấm có độ bền cao
• Khả năng chịu lực tốt
• Dễ dàng lưu trữ và bảo quản. Chú ý, thép cán nguội cần tránh nước mưa và các chất hóa học để tránh bị rỉ sét..
• Sở hữu tính ứng dụng rất cao nhờ có nhiều quy cách.
• Vận chuyển cực kì dễ dàng nhờ bề mặt phẳng nên hạn chế bị cong, vênh, móp méo hơn so với các loại thép khác.
• Ứng dụng: thép tấm thường được ứng dụng để đóng tàu, sản xuất đồ dân dụng, đồ nội thất, xây nhà xưởng, lợp, sử dụng để sản xuất các phương tiện giao thông như xe tải, xe thùng, container…cũng như gia công các chi tiết sản phẩm có bề mặt phẳng, rộng như bàn, ghế, tủ…

Thép ống

Thép ống là loại thép rỗng ruột, có dạng ống hình trụ tròn, vuông, chữ nhật, oval… Độ dày thành của thép ống thường mỏng dao động từ 0,7mm-6,35mm, đường kính từ 12,7mm, đến 219,1mm. Bề mặt thép ống có thể được gia công xi mạ giúp gia tăng khả năng chống ăn mòn.

Ngoài ra, thép ống còn được chia thành thép ống mạ kẽm, thép ống hàn xoắn, thẳng, cao tầng hay thép ống đúc carbon…

• Sở hữu độ bền cao.
• Dễ lắp đặt
• Chịu lực, chịu nhiệt tốt
• Ứng dụng: Sử dụng để sản xuất giàn giáo, sản xuất nhà thép tiền chế, kết cấu móng, trụ đèn hay các loại ống dẫn và thoát nước, dầu…Bên cạnh đó, thép ống còn được sử dụng để sản xuất khung sườn của các loại phương tiện giao thông và trang trí nội – ngoại thất.

Thép hộp

Là loại thép xây dựng được gia công thành hình khối và rỗng ruột. Hai loại thép phổ biến nhất là thép hộp vuông và thép hộp chữ nhật. Độ dày của thành thép hộp dao động từ 0,7 đến 5,1mm và một cây thép hộp thường có độ dài 6m.

Tùy vào mục đích sử dụng cũng như điều kiện môi trường mà lựa chọn loại thép hộp phù hợp. Thường thép hộp đen thường được sử dụng trong điều kiện bình thường không tiếp xúc trực tiếp với axit và muối, nước biển. Còn đối với trường hợp sử dụng trong điều kiện khắc nghiệt hơn như ven biển hay môi trường có tiếp xúc với hóa chất thì thép hộp mạ kẽm lại được ưu tiên sử dụng hơn. Bởi lớp mạ kẽm bên ngoài giúp bảo vệ mặt thép bên trong không bị oxy hóa.

Ứng dụng:

• Thép hộp đen được ứng dụng trong các công trình xây dựng, nhà máy, các sản phẩm dân dụng.
• Thép mạ kẽm được ứng dụng tương tự nhưng ở những môi trường khắc nghiệt như ven biển hoặc các kho bãi, nhà máy hóa chất.

Thép hình

Hiện nay, các loại thép hình được sử dụng phổ biến như thép hình H, hình I, thép chữ V, U, góc…Do loại thép này phong phú về hình dạng và kích thước nên thích hợp với nhiều lĩnh vực công nghiệp, đặc biệt là sử dụng trong ngành xây dựng. Ngoài ra, thép hình còn được nhiều người biết đến nhờ sở hữu kết cấu vững chắc, bền, chịu được tải trọng cũng như độ rung lắc mạnh.

Bởi vậy mà thép hình được ứng dụng trong công trình xây dựng, thiết bị, máy móc, nhà tiền chế, khung xe cộ, đồ dân dụng nội – ngoại thất, công trình cầu đường, tháp và cột điện…

Thép thanh tròn

Có 2 loại thép thanh tròn gồm thanh trơn và thanh vằn. Thép thanh trơn thường có đường kính từ Ø14 – Ø25 độ dài lên đến 12m với độ dãn và độ dẻo cụ kỳ linh hoạt để uốn. Còn thép thanh vằn hay còn gọi là cốt thép bê tông sẽ có đường kính từ Ø10 đến Ø32 nên sử dụng để tăng cường sự kiên cố của các trụ trong công trình.

Thép cuộn

Là loại thép dây được cuộn tròn với khối lượng dao động từ 200kg đến 460kg. Đường kính thép cuộn nhỏ, mảnh, bề mặt trơn nên được ứng dụng để kéo dây trong các công trình xây dựng.

Xà gồ

Bạn có biết, đối với những công trình có quy mô lớn như các nhà máy, đóng tàu, cầu đường, các tấm đỡ, hạng mục thi công tường, mái,…. Vật liệu được sử dụng gọi là xà gồ bởi chúng có độ bền vượt trội, độ cứng cáp cao, tính thẩm mỹ vượt trội mà không bị cong vênh dưới tác động lực.

Bên cạnh đó, những loại xà gồ cán nóng còn có khả năng chống cháy ở một mức độ nhất định nên có tác dụng giúp nhà xưởng hạn chế và làm giảm thiểu hậu quả về hỏa hoạn. Hiện nay, xà gồ có 2 loại gồm xà gồ thép đen và xà gồ mạ kẽm trong đó có 2 hình dạng phổ biến là xà gồ C và xà gồ Z để người dùng có nhiều lựa chọn cho công trình của mình.

Thép xây dựng loại nào tốt nhất?

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại thép xây dựng nhưng loại thép nhóm C hoặc thép cường độ cao sẽ là tốt và lý tưởng nhất để bạn lựa chọn sử dụng cho công trình của mình.

Tuy nhiên, nếu bạn sử dụng toàn bộ thép cho công trình của mình là thép cường độ cao hoặc thép nhóm C thì chi phí xây dựng sẽ vô cùng tốn kém. Chính vì vậy, tùy vào vị trí, công dụng trong công trình cũng như tác động của môi trường mà bạn lựa chọn loại thép phù hợp nhất.

Vì thế, để quyết định xem nên sử dụng loại thép sắt thép nào là tốt nhất, bạn nên tham khảo ý kiến của những kỹ sư thiết kế để sở hữu được phương án tối ưu nhất đáp ứng chất lượng công trình nhà thép tiền chế.

Thép xây dựng là thép cán nóng hay cán nguội?

Như đã biết, thép cán nóng là loại thép được gia công, ép, dập, tạo hình khi thép còn nóng. Còn thép cán nguội thì ngược lại. Thép được luyện ra sau đó để nguội đến nhiệt độ bình thường sau đó mới tiến hành ép, cán, cắt gọt,… Chính vì vậy mà thép cán nóng và thép cán nguội có tính chất khác nhau và được sử dụng trong từng trường hợp khác nhau. 

Vậy thép xây dựng là thép cán nóng hay cán nguội? Dựa vào thông tin phía trên bạn cũng có thể tự đưa ra câu trả lời. Đó chính là cả hai loại thép này đều là loại thép xây dựng. Tùy vào từng mục đích sử dụng, yêu cầu công trình cũng như ưu, nhược điểm của từng loại thép khác nhau mà người ta sử dụng thép cán nóng hay thép cán nguội để chế tạo loại thép phù hợp.

Những yếu tố quan trọng bạn cần biết khi lựa chọn thép xây dựng

Khi chọn thép xây dựng cho công trình của mình, bạn cần đặc biệt quan tâm tới các yếu tố sau: 

Khả năng chịu kéo của thép

Bạn có biết kéo là dạng làm việc cơ bản của thép, là đặc trưng cho độ chịu lực của thép dưới trọng tải. Chính vì vậy, tại những công trình, trước lúc thi công xây dựng, người kỹ sư cần phải tính toán mức trọng tải của công trình trước khi tính toán ra số lượng thép được đưa vào sử dụng.

Sự phá hoại giòn của thép xây dựng

Giòn là tình trạng cứng nhưng lại dễ bị đứt gãy. Do vậy, sự phá hoại giòn là sự phá hoại biến dạng nhỏ tất nhiên vết nứt. Hiện tượng giòn xảy ra do thép bị đứt, lực tương tác giữa những phân tử bị mất đi khiến những phân tử bị cách xa nhau.

Ngược lại, sự phá hoại dẻo là sự phá hoại có biến dạng to khi vật liệu làm việc trong lúc thời tiết nắng quá nóng hay nhiệt độ quá cao. Sự phá hoại dẻo xảy ra do sự trơn trượt giữa những phân tử khi ngoại lực to hơn lực chống trượt của những tinh thể.

Thép chịu tải trọng lặp

Khi thép chịu trọng tải lặp đi lặp lại nhiều lần nó sẽ sở hữu thể bị ở ứng suất nhỏ hơn giới hạn bền của thép. Chính vì vậy, ta gọi đó là sự mỏi của thép.

Sự già hóa của thép

Khi thép được đưa vào sử dụng, trải qua năm tháng, gió mưa từ môi trường bên ngoài cũng khiến thép bị thay đổi tính chất. Lúc này, Giới hạn chảy và giới hạn bền của thép tăng lên còn độ giãn và độ dai va đập giảm đi khiến thép trở thành giòn hơn. Đây chính là hiện tượng hóa già của thép.

Nguyên nhân gây ra hiện tượng này chính là trong những tinh thể ferit vẫn còn những chất C, N hòa tan. Những hoạt chất này dần dần tách ra và tạo nên những lớp cứng giữa những hạt ferrite. Từ đó, thép trở nên cứng hơn nhưng kém dẻo đi khiến thép giòn hơn.

Tác động của nhiệt độ

Ở nhiệt độ dương từ 200 – 300 độ C, tính chất của thép sẽ ít bị thay đổi. Tuy nhiên, khi sử dụng trong môi trường với nhiệt độ từ 300 – 330 độ C thì cấu trúc thép khởi đầu thay đổi khiến thép trở thành giòn hơn và dễ bị đứt gãy.

Còn ở nhiệt độ âm từ t = -45 ÷ -60 độ C thép trở sẽ trở nên rất giòn, dễ nứt gãy.

Độ dai khi va đập

Trong xây dựng công trình, khi chọn thép xây dựng, bạn còn phải tính toán thêm độ dai va đập của thép để đưa ra lựa chọn tốt nhất cho công trình của mình.

Vai trò của thép trong xây dựng

Hiện nay, thép xây dựng được sử dụng ngày càng phổ biến nhờ mang lại những vai trò nổi bật như:

• Tạo kết cấu vững chắc: Thép xây dựng được ứng dụng nhiều nhất trong việc xây dựng những khung trụ cột và nền móng trong các công trình xây dựng kiến trúc nhờ sở hữu độ vững chắc cao cũng như độ đàn hồi tốt.
• Ứng dụng linh hoạt :do thép vừa có độ cứng cao nhưng lại dễ dàng uốn cong. Vì vậy thép xây dựng được sản xuất thành nhiều kiểu dáng và kích thước khác nhau để có thể đáp ứng nhu cầu của người sử dụng.
• Tiết kiệm chi phí: Do thép là loại vật liệu có thể tái chế vô cùng tốt. Thép sau khi được tháo gỡ trong các công trình cũ qua quá trình nung nóng và loại bỏ tạp chất vẫn có thể tạo ra thành phẩm mới mà vẫn đảm bảo yêu cầu về chất lượng. Ngoài ra, yếu tố này còn đảm bảo được khả năng tiết kiệm chi phí cao và cực kì an toàn với môi trường.
• Đảm bảo tính thẩm mỹ: Hiện nay, các công trình không chỉ đòi hỏi về chất lượng thi công mà còn rất cực kỳ chú trọng đến hình thức thẩm mỹ nên thật khó để lựa chọn loại vật liệu nào đảm bảo đáp ứng được cả hai yếu tố cùng một lúc nếu không lựa chọn sử dụng thép xây dựng trong các công trình.

Trên đây là toàn bộ thông tin trả lời cho câu hỏi “Thép xây dựng là gì?”. Nếu bạn thấy thông tin hay và thực sự bổ ích thì hãy chia sẻ cho bạn bè của mình cùng biết nhé. Và đừng quên theo dõi chúng tôi để nhận tin tức hay mỗi ngày.