Xà gồ thép C là gì?
Xà gồ thép C (còn gọi là C-purlin, lipped channel hoặc C-section) là thanh thép cán nguội có tiết diện hình chữ C, bao gồm bản bụng thẳng đứng và hai cánh hướng ra ngoài theo phương ngang, kết thúc bằng gân gia cường (stiffener lip) ở mép tự do. Đây là dạng xà gồ phổ biến nhất tại thị trường Việt Nam, được dùng rộng rãi trong hệ mái nhà xưởng, kho bãi và nhà tiền chế thép nhẹ.
Hình dạng và ký hiệu kích thước
Tiết diện xà gồ C gồm ba thành phần chính: bản bụng (web) có chiều cao H, cánh trên và cánh dưới (flanges) có chiều rộng B, và gân gia cường (lip) có chiều dài D. Ký hiệu tiêu chuẩn là CH×B×t, ví dụ C150×65×2,5 có nghĩa chiều cao bụng 150 mm, chiều rộng cánh 65 mm, chiều dày thép 2,5 mm. Một số nhà sản xuất ký hiệu đơn giản là C150 (chỉ chiều cao).
Dải kích thước thương phẩm phổ biến tại Việt Nam:
- C80×40×2,0 — nhẹ, dùng vách ngăn, mái nhỏ nhịp ngắn
- C100×50×2,0 — mái nhà dân dụng nhỏ
- C120×55×2,5 — mái kho nhịp 4–5 m
- C150×65×2,5 — tiêu chuẩn cho nhà xưởng nhịp 6 m (3,1 kg/m)
- C180×70×3,0 — nhà xưởng nhịp 6–7 m tải nặng
- C200×75×3,0 — kho công nghiệp, nhịp lớn
- C250×80×4,0 — tải nặng hoặc nhịp 8–9 m
- C300×100×4,0 — nhịp lớn, tải đặc biệt
Đặc tính cơ học của tiết diện C
Tiết diện C có trục đối xứng đơn (mono-symmetric) qua phương ngang, khác với tiết diện đôi xứng của thép I. Tâm cắt (shear centre) nằm ngoài bụng, dẫn đến xu hướng xoắn (torsion) khi chịu tải thẳng đứng lệch tâm. Để khắc phục, xà gồ C cần được gá cố định vào tấm mái hoặc dùng thanh giằng ngang để hạn chế xoắn. Moment quán tính Ix (quanh trục nằm ngang) lớn hơn nhiều so với Iy, phù hợp chịu uốn theo phương đứng.
Với C150×65×2,5: Ix ≈ 193 cm⁴; Wx ≈ 25,7 cm³; Iy ≈ 17 cm⁴; trọng lượng 3,1 kg/m.
Vật liệu và tiêu chuẩn sản xuất
Thép nguyên liệu cho xà gồ C thường là thép cán phẳng cường độ cao theo ASTM A570 Grade 50 (Fy = 345 MPa), EN 10162 Grade S350GD hoặc JIS G3350 SSC400. Thép được cán nguội liên tục trên dây chuyền roll-forming, cắt theo chiều dài yêu cầu (thường 6 m, 9 m, 12 m). Dung sai chiều dày theo EN 10162: ±0,10 mm đến ±0,15 mm; dung sai chiều dài: 0/+5 mm.
Bảo vệ bề mặt
Xà gồ C thương phẩm thường có ba lựa chọn bề mặt: (1) thép đen phủ sơn mồi tại nhà máy, (2) mạ kẽm điện phân (electro-galvanized, lớp kẽm 8–15 µm), và (3) mạ kẽm nhúng nóng (HDG, lớp kẽm ≥45 µm theo ISO 1461). Cho công trình ven biển hoặc môi trường ẩm, nên dùng HDG kết hợp sơn epoxy bổ sung. Thép nguyên liệu mạ kẽm sẵn (pre-galvanized coil, lớp kẽm Z275 = 275 g/m² tổng hai mặt) là phổ biến nhất tại Việt Nam.
Ưu điểm xà gồ C
- Lắp đặt đơn giản: Tiết diện đối xứng theo phương ngang giúp căn chỉnh dễ dàng khi lắp bu-lông vào rafter.
- Giá cạnh tranh: Sản xuất phổ biến, nguồn cung dồi dào, giá thấp hơn xà gồ Z cùng kích thước.
- Đa dạng ứng dụng: Dùng cho cả mái, tường và sàn mái nhẹ.
- Dễ ghép nối: Có thể ghép hai thanh C quay mặt vào nhau tạo tiết diện hộp (boxed) để tăng cứng tại gối tựa.
Nhược điểm cần lưu ý
- Tâm cắt lệch gây xoắn khi chịu tải bất đối xứng — cần giằng ngang đúng cách.
- Không lắp chồng nhau kiểu sleeve tốt bằng xà gồ Z, nên mối nối liên tục phức tạp hơn.
- Hiệu quả chịu tải/kg thấp hơn xà gồ Z ở nhịp lớn hơn 7 m và mái dốc >10°.
Câu hỏi thường gặp
- C150 và C200 dùng cho nhịp bao nhiêu mét?
- C150×65×2,5 phù hợp nhịp 5–6 m với khoảng cách xà gồ 1,2–1,5 m và tải mái thông thường. C200×75×3,0 đáp ứng nhịp 6–8 m với tải nặng hơn hoặc khoảng cách xà gồ lớn.
- Xà gồ C có thể dùng cho tường bao không?
- Có. Khi dùng làm girt (thanh ngang giằng tường), xà gồ C được gá nằm ngang vào cột thép để đỡ tôn tường hoặc các loại tấm tường sandwich.
- Khoảng cách xà gồ C bao nhiêu là hợp lý?
- Thông thường 1,0–1,5 m tùy loại tấm lợp. Tôn lạnh 0,45–0,47 mm thường yêu cầu khoảng cách xà gồ ≤1,2 m để đảm bảo không võng.