Thép tấm S355 là gì? Mác EN 10025 Re≥355 MPa cường độ cao nhất nhóm S phổ thông
Thép tấm S355 là mác thép kết cấu cường độ cao theo tiêu chuẩn EN 10025-2, có giới hạn chảy tối thiểu Re ≥ 355 MPa (cho tấm ≤ 16 mm) và giới hạn bền Rm = 490–630 MPa. Đây là mác phổ biến nhất trong nhóm thép kết cấu cường độ cao (HSS), được dùng rộng rãi trong cầu, nhà cao tầng và công trình ngoài khơi.
1. Ý nghĩa ký hiệu và hệ phân nhóm S355
S355 có nhiều phân nhóm dựa trên nhiệt độ thử va đập và phương pháp sản xuất:
| Ký hiệu | Nhiệt độ thử va đập | Năng lượng va đập (Charpy) | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| S355JR | +20°C | 27 J | Thông dụng nhất |
| S355J0 | 0°C | 27 J | Khí hậu lạnh nhẹ |
| S355J2 | −20°C | 27 J | Phổ biến cho cầu |
| S355K2 | −20°C | 40 J | Độ dai cao hơn J2 |
| S355ML | −50°C | 27 J | Cán TMCP, vùng lạnh sâu |
| S355NL | −50°C | 27 J | Cán chuẩn hóa, vùng lạnh sâu |
2. Thông số kỹ thuật S355JR theo chiều dày
| Phạm vi chiều dày (mm) | Re min (MPa) | Rm (MPa) | A min (%) |
|---|---|---|---|
| t ≤ 16 | 355 | 490–630 | 22 |
| 16 < t ≤ 40 | 345 | 490–630 | 22 |
| 40 < t ≤ 63 | 335 | 490–630 | 22 |
| 63 < t ≤ 80 | 325 | 470–630 | 21 |
| 80 < t ≤ 100 | 315 | 470–630 | 21 |
| 100 < t ≤ 150 | 295 | 450–600 | 20 |
3. Thành phần hóa học S355JR (EN 10025-2)
| Nguyên tố | Giới hạn max (%) |
|---|---|
| Carbon (C) | 0,24 (t ≤ 30 mm) / 0,26 (t > 30 mm) |
| Silicon (Si) | 0,55 |
| Manganese (Mn) | 1,60 |
| Phosphorus (P) | 0,035 |
| Sulfur (S) | 0,035 |
| Nitrogen (N) | 0,012 |
| Copper (Cu) | 0,55 |
4. Ứng dụng thép tấm S355
4.1. Cầu thép trung và lớn
S355J2 hoặc S355K2 là mác tiêu chuẩn cho bản cánh dầm cầu, sườn dầm hộp, bản nút của cầu đường bộ và đường sắt. Độ dai va đập −20°C đảm bảo an toàn cho cầu ở vùng khí hậu lạnh.
4.2. Nhà cao tầng kết cấu thép
Bản đế cột lớn (50–100 mm), bản nối dầm-cột cứng (moment connection) trong khung thép chịu động đất. Dùng S355 thay S235 giảm tiết diện tấm 30–35%, đặc biệt quan trọng ở tầng hầm và tầng kỹ thuật.
4.3. Kết cấu ngoài khơi và tháp gió
S355ML (TMCP) dùng cho jacket platform (giàn khoan chân đế), tháp gió ngoài khơi, đường ống dẫn dầu khí ngầm. Yêu cầu va đập −50°C và kiểm tra siêu âm (UT) toàn phần cho chiều dày > 25 mm.
4.4. Tàu thủy và đóng tàu
S355 tương đương EH36 (ABS/Lloyd’s) và EH36 (DNV) cho đóng tàu. Dùng cho sườn tàu, boong tàu và khung tàu có tải trọng lớn.
5. Lưu ý khi hàn S355
Carbon Equivalent (CE) của S355JR thường trong khoảng 0,43–0,47%:
- Tấm ≤ 20 mm, nhiệt độ môi trường ≥ 10°C: không cần gia nhiệt trước
- Tấm 20–36 mm hoặc nhiệt độ < 10°C: gia nhiệt 50–100°C
- Tấm > 36 mm: gia nhiệt 100–150°C theo EN 1011-2
- Que hàn phù hợp: E7018, E8018 (tương đương Rm ≥ 550 MPa)
- Tấm dày > 30 mm trong kết cấu quan trọng nên xem xét PWHT
6. Tương đương quốc tế S355
| Tiêu chuẩn | Mác tương đương | Re min (MPa) |
|---|---|---|
| EN 10025-2 | S355JR/J2 | 355 |
| ASTM | A572 Gr.50 | 345 |
| JIS G3106 | SM490A/B/C | 325 |
| JIS G3140 | SBHS500 | 500 (cầu đặc biệt) |
| GB/T 1591 | Q345B/C/D | 345 |
| GOST 27772 | C345-1 | 345 |
7. Câu hỏi thường gặp
- Tại sao S355 không cùng đơn vị với A572 Gr.50 (345 vs 355 MPa)?
- Do hai hệ tiêu chuẩn độc lập phát triển song song. Chênh lệch 10 MPa không đáng kể trong thiết kế thực tế và hai mác được xem là tương đương cho hầu hết ứng dụng.
- S355 có cần kiểm tra siêu âm (UT) không?
- Tấm dày ≥ 25 mm dùng cho kết cấu quan trọng thường yêu cầu UT theo EN 10160 hoặc ASTM A578. Không phải tấm nào cũng bắt buộc UT.
- S355ML và S355J2 khác nhau thế nào?
- Cùng Re nhưng S355ML sản xuất bằng công nghệ TMCP và thử va đập ở −50°C, trong khi S355J2 thử ở −20°C. S355ML đắt hơn nhưng cần cho công trình vùng lạnh sâu.
- Giá thép tấm S355 hiện nay là bao nhiêu?
- Tham khảo năm 2024: 22.000–30.000 đồng/kg tùy chiều dày và xuất xứ, cao hơn S235 khoảng 15–20%.
- S355 có thể dùng cho bình áp suất không?
- Không khuyến nghị dùng S355 EN 10025 cho bình áp suất — nên dùng EN 10028 (P355, P460) hoặc ASTM A516 có kiểm soát thành phần hóa học và xử lý nhiệt chuyên biệt.