Thép tấm có mấy loại? Phân loại mác A36, A572, S235, S275, S355 và ứng dụng
Thép tấm kết cấu được phân loại thành nhiều mác theo hệ tiêu chuẩn ASTM (Mỹ), EN (châu Âu) và JIS (Nhật Bản). Mỗi mác có giới hạn chảy và tính hàn khác nhau, phù hợp với từng loại công trình.
1. Các hệ thống phân loại mác thép tấm
Trên thị trường Việt Nam hiện lưu hành thép tấm từ ba hệ tiêu chuẩn chính:
- ASTM (Mỹ): A36, A572, A516, A514 — phổ biến trong dự án dầu khí và công nghiệp liên doanh Mỹ
- EN 10025 (châu Âu): S235, S275, S355 — phổ biến trong dự án châu Âu và hệ thống thiết kế Eurocode
- JIS G3101 (Nhật Bản): SS400 tương đương A36/S235; SM490 tương đương S355 — phổ biến trong dự án liên doanh Nhật
2. Nhóm mác ASTM
2.1. ASTM A36 — Mác phổ thông nhất
A36 là mác thép tấm phổ biến nhất tại Mỹ và Việt Nam, với Re ≥ 250 MPa và Rm = 400–550 MPa. Dễ hàn, dễ gia công cắt gọt và uốn, giá thành thấp. Phù hợp cho bản đế cột, bản nối dầm, kết cấu tổng hợp, bể chứa áp suất thấp. Chiều dày phổ biến: 3–100 mm.
2.2. ASTM A572 Grade 50 — Mác cường độ cao
A572 Gr.50 có Re ≥ 345 MPa và Rm ≥ 450 MPa, cao hơn A36 khoảng 38%. Cho phép giảm tiết diện tấm khoảng 15–20% so với A36 cùng tải trọng. Dùng trong cầu thép, nhà cao tầng, bồn chứa áp suất trung bình. Tính hàn tốt nhưng cần que hàn phù hợp (E70XX).
2.3. ASTM A516 Grade 70 — Tấm bình chứa áp suất
A516 Gr.70 được thiết kế cho bình chứa áp suất và thiết bị hoạt động ở nhiệt độ thấp. Rm = 485–620 MPa, độ dai va đập tốt hơn A36 ở nhiệt độ âm. Không nên dùng thay thế cho kết cấu thông thường vì giá cao hơn.
3. Nhóm mác EN 10025
3.1. S235 — Mác cơ bản
S235 có Re ≥ 235 MPa (cho t ≤ 16 mm) và Rm = 360–510 MPa. Tương đương A36 và SS400. Dùng cho kết cấu thông thường, khung nhẹ, bản nối, cửa thép. Ký hiệu đầy đủ: S235JR (thử va đập 27 J ở 20°C), S235J0 (0°C), S235J2 (−20°C).
3.2. S275 — Mác trung gian
S275 có Re ≥ 275 MPa (t ≤ 16 mm) và Rm = 430–580 MPa. Không phổ biến tại Việt Nam nhưng hay gặp trong thiết kế Eurocode gốc châu Âu. Lấp khoảng trống giữa S235 và S355, phù hợp kết cấu trung bình không cần cường độ quá cao.
3.3. S355 — Mác cường độ cao nhóm S
S355 có Re ≥ 355 MPa (t ≤ 16 mm) và Rm = 490–630 MPa, tương đương A572 Gr.50. Dùng cho nhà cao tầng, cầu, tháp truyền hình, giàn khoan, kết cấu ngoài khơi. Ký hiệu mở rộng: S355JR/J0/J2/K2; ML (độ dai nhiệt độ thấp); NL (cán chuẩn hóa).
4. Bảng so sánh các mác thép tấm chính
| Mác thép | Tiêu chuẩn | Re min (MPa) | Rm (MPa) | A min (%) | Ứng dụng tiêu biểu | Tính hàn |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A36 | ASTM | 250 | 400–550 | 20 | Kết cấu thông thường | Rất tốt |
| A572 Gr.50 | ASTM | 345 | ≥450 | 18 | Cầu, nhà cao tầng | Tốt |
| A516 Gr.70 | ASTM | 260 | 485–620 | 17 | Bình áp suất | Tốt (cần xử lý sau hàn) |
| S235JR | EN 10025 | 235 | 360–510 | 26 | Kết cấu thông thường | Rất tốt |
| S275JR | EN 10025 | 275 | 430–580 | 23 | Kết cấu trung bình | Tốt |
| S355JR | EN 10025 | 355 | 490–630 | 22 | Cầu, nhà cao tầng | Tốt (kiểm soát nhiệt) |
| SS400 | JIS G3101 | 245 | 400–510 | 21 | Kết cấu thông thường VN | Rất tốt |
| SM490 | JIS G3106 | 325 | 490–610 | 22 | Cầu, kết cấu hàn lớn | Tốt |
5. Hướng dẫn chọn mác thép tấm theo công trình
Nhà xưởng, nhà dân dụng thông thường: A36 hoặc S235 — đủ cường độ, dễ hàn, giá tốt nhất.
Nhà cao tầng thép, cầu dưới 30 m nhịp: A572 Gr.50 hoặc S355 — giảm tiết diện, tiết kiệm trọng lượng kết cấu 15–20%.
Bồn bể, bình chứa hóa chất: A516 Gr.70 (áp suất cao) hoặc A36 (áp suất thấp, nhiệt độ thường).
Công trình ngoài khơi, vùng lạnh: S355 ML hoặc S355 NL — đảm bảo độ dai va đập ở −50°C.
6. Câu hỏi thường gặp
- A36 và SS400 có thể thay thế nhau không?
- Về cơ bản có thể — cả hai đều có Re ≈ 250 MPa, Rm = 400–510 MPa. Tuy nhiên, A36 quy định Re tối thiểu chặt hơn (250 MPa), trong khi SS400 quy định theo Rm. Cần xác nhận với kỹ sư thiết kế trước khi thay thế.
- Tại Việt Nam thép tấm nào phổ biến nhất?
- SS400 (JIS) và S235 (EN) là phổ biến nhất do nhà máy thép trong nước sản xuất theo tiêu chuẩn này. A36 chủ yếu nhập khẩu hoặc dùng trong dự án có yêu cầu ASTM.
- Mác S355 có cần xử lý nhiệt sau hàn không?
- Tấm dày > 30 mm nên ủ giảm ứng suất sau hàn (PWHT) nếu thiết kế yêu cầu. Tấm mỏng ≤ 20 mm thường không cần nếu quy trình hàn kiểm soát nhiệt độ vào đúng.
- Thép tấm cường độ cao có đắt hơn nhiều không?
- A572/S355 thường cao hơn A36/S235 khoảng 10–20% về giá/kg, nhưng tiết kiệm được 15–20% khối lượng thép, tổng chi phí có thể tương đương hoặc thấp hơn.