Tiêu chuẩn thép hộp là gì?
Tiêu chuẩn thép hộp quy định phương pháp sản xuất, thành phần hóa học, cơ tính, dung sai hình học và phương pháp thử nghiệm cho thép hộp vuông (SHS) và chữ nhật (RHS). Hai tiêu chuẩn châu Âu chủ đạo là EN10219 (cold-formed) và EN10210 (hot-formed) — được áp dụng phổ biến nhất tại Việt Nam.
EN10219 — Thép hộp tạo hình nguội (cold-formed)
EN10219 gồm hai phần: EN10219-1 (yêu cầu kỹ thuật) và EN10219-2 (dung sai, kích thước, tiết diện). Đây là tiêu chuẩn phổ biến nhất cho SHS/RHS tại Việt Nam vì phần lớn hàng nhập khẩu được sản xuất theo phương pháp cold-formed.
Cấp thép theo EN10219-1
| Ký hiệu cấp thép | Giới hạn chảy ReH (MPa) | Giới hạn bền Rm (MPa) | Độ giãn dài A (%) |
|---|---|---|---|
| S235JRH | ≥ 235 | 360–510 | ≥ 26 |
| S275J0H | ≥ 275 | 430–580 | ≥ 23 |
| S275J2H | ≥ 275 | 430–580 | ≥ 23 |
| S355J0H | ≥ 355 | 470–630 | ≥ 22 |
| S355J2H | ≥ 355 | 470–630 | ≥ 22 |
| S355K2H | ≥ 355 | 470–630 | ≥ 22 |
Hậu tố “H” (Hollow) = tiết diện rỗng; “JR” = thử va đập 27J tại 20°C; “J0” = 27J tại 0°C; “J2” = 27J tại −20°C; “K2” = 40J tại −20°C.
Dung sai hình học theo EN10219-2
| Thông số | Dung sai cho phép |
|---|---|
| Kích thước ngoài cạnh ≤ 100 mm | ± 0,5 mm hoặc ± 1% (lấy giá trị lớn hơn) |
| Kích thước ngoài cạnh > 100 mm | ± 1% |
| Bề dày thành t ≤ 5 mm | ± 0,5 mm (−10% / +15%) |
| Bề dày thành t > 5 mm | ± 10% |
| Độ thẳng (straightness) | 0,15% chiều dài, tối đa 6 mm/m |
| Độ vuông góc (squareness) | ± 1° hoặc 2% cạnh |
EN10210 — Thép hộp tạo hình nóng (hot-formed)
EN10210 áp dụng cho SHS/RHS sản xuất bằng phương pháp tạo hình nóng (hot-formed) ở nhiệt độ trên 900°C, sau đó ủ kiểm soát. Cấp thép tương tự EN10219 nhưng không có hậu tố “H” đặc biệt vì đã là tiêu chuẩn hot-formed chuyên biệt. Cấp thép bổ sung: S420MH, S460MH cho kết cấu cường độ cao.
Ưu điểm của EN10210 so với EN10219
- Ứng suất dư thấp hơn tại góc — tốt hơn cho kết cấu chịu tải mỏi
- Bán kính góc trong nhỏ hơn — tiết diện chính xác hơn
- Cho phép hàn theo tiêu chuẩn EN 1011 mà không cần nung nóng trước ở nhiều cấp thép
- Phù hợp hơn cho kết cấu chịu tải động và động đất
ASTM A500 — Tiêu chuẩn Mỹ cho thép hộp cold-formed
| Cấp (Grade) | Ry min (MPa) | Ru min (MPa) | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Grade A | 228 | 310 | Hộp vuông và chữ nhật |
| Grade B | 317 | 400 | Phổ biến nhất — tương đương S275 |
| Grade C | 345 | 427 | Cường độ cao — tương đương S355 |
JIS G3466 — Tiêu chuẩn Nhật Bản
JIS G3466 quy định thép hộp vuông và chữ nhật Nhật Bản. Cấp thép: STKR400 (Ry ≥ 245 MPa, Ru ≥ 400 MPa) và STKR490 (Ry ≥ 325 MPa, Ru ≥ 490 MPa). Hàng JIS G3466 nhập khẩu từ Nhật, Hàn Quốc có chất lượng ổn định, mill certificate rõ ràng.
TCVN và tiêu chuẩn Việt Nam
Việt Nam chưa có tiêu chuẩn riêng cho thép hộp SHS/RHS. TCVN 7571:2006 quy định thép hình nói chung và tham chiếu sang JIS, EN. Trong thiết kế kết cấu, TCVN 5575:2012 (kết cấu thép) và TCVN 7540:2005 (thép cán nóng) là các tài liệu cơ sở. Khi mua thép hộp tại Việt Nam, nên yêu cầu mill certificate theo EN10219 hoặc JIS G3466 để đảm bảo truy xuất nguồn gốc.
Hướng dẫn đọc mill certificate thép hộp
- Heat number: số mẻ nấu — liên kết với thành phần hóa học
- Chemical composition: C, Mn, Si, P, S — kiểm tra theo tiêu chuẩn tương ứng
- Mechanical properties: ReH, Rm, A%, CVN (va đập) — so sánh với bảng cấp thép
- Dimensional inspection: kích thước thực đo — kiểm tra dung sai
- Standard reference: EN10219-1/2, ASTM A500, JIS G3466
Câu hỏi thường gặp
- S235 và S355 khác nhau thế nào trong thực tế thi công?
- S235 (giới hạn chảy 235 MPa) thường dùng khi tải trọng nhẹ, không cần tiết kiệm trọng lượng. S355 (355 MPa) cho phép giảm tiết diện 20–30% với cùng khả năng chịu lực — phù hợp công trình yêu cầu tối ưu trọng lượng như nhà xưởng lớn, cầu nhịp lớn.
- Có thể hàn thép hộp S355 tại công trường không?
- Có, nhưng cần lưu ý: S355 yêu cầu que hàn phù hợp (E8018-B2 hoặc tương đương), kiểm tra nhiệt độ môi trường và có thể cần nung nóng sơ bộ (preheat) khi bề dày > 25 mm hoặc nhiệt độ < 5°C. Tham chiếu EN 1011-2 hoặc AWS D1.1.
- Làm sao phân biệt hàng đạt EN10219 và hàng không rõ nguồn gốc?
- Yêu cầu mill certificate gốc từ nhà sản xuất. Kiểm tra bề dày thành tại nhiều điểm bằng máy siêu âm (UTG). Đo kích thước ngoài bằng thước kẹp chính xác. Hàng đạt chuẩn thường có ký hiệu in dập hoặc nhãn dán ghi tiêu chuẩn, cấp thép và số mẻ.