Thép Hình I100, I150, I200: Bảng Tra Kích Thước Barem Và Ứng Dụng Giá Đỡ Cơ Điện

33 0

Trong thiết kế kết cấu thép, việc tối ưu hóa tỷ lệ giữa “Khả năng chịu tải” và “Trọng lượng bản thân” của vật liệu là bài toán cốt lõi. Đối với các hạng mục có khẩu độ nhịp ngắn và chịu tải trọng uốn theo một phương duy nhất, việc sử dụng các dầm chữ H cỡ lớn là sự lãng phí nghiêm trọng. Lúc này, dải sản phẩm dầm cánh hẹp như thép hình I100, I150, I200 trở thành giải pháp vật tư hoàn hảo, đặc biệt là trong công tác gia công hệ treo đỡ cơ điện (M&E).

Bài viết sẽ cung cấp bảng tra barem chuẩn xác và phân tích ứng dụng chịu uốn của các dầm chữ I cỡ trung và nhỏ.

Giới thiệu các dòng thép hình I cỡ vừa và nhỏ (I100 đến I250)

Khác với thép hình H có thiết diện hình vuông (cánh và bụng bằng nhau), thép hình I (I-Beam) được thiết kế với hình dáng chữ I đặc trưng: Phần bụng (Web) rất cao và phần cánh (Flange) khá hẹp. Đặc điểm vát thuôn dần về phía mép cánh là điểm dễ nhận diện nhất của dòng thép này khi cán nóng.

Nguyên lý chịu lực cơ học: Trong sức bền vật liệu, khả năng chống uốn cong của một dầm thép phụ thuộc vào Momen quán tính (Moment of Inertia). Thiết kế của thép hình I 100, I150 dồn phần lớn khối lượng vật liệu ra xa trục trung hòa (trục nằm ngang X-X hay còn gọi là Strong axis – Trục mạnh). Điều này giúp thép I cực kỳ cứng cáp khi phải gánh chịu tải trọng đè ép từ trên xuống (Lực uốn dọc trục).

Tuy nhiên, do cánh hẹp, khả năng chịu lực xô ngang (Lực vặn xoắn) của nó khá yếu. Do đó, thép I chủ yếu được dùng làm dầm ngang chịu uốn, hiếm khi dùng làm cột đứng chịu nén như thép H.

Bảng barem chi tiết kích thước dầm thép hình I100, I150, I200, I250

Các kỹ sư thiết kế (Designer) và kỹ sư khối lượng (QS) cần tính toán chính xác trọng lượng thép để lên dự toán kết cấu và xin giấy phép tải trọng trần. Kích thước thép hình I được ký hiệu theo chuẩn: H (Cao bụng) x B (Rộng cánh) x t1 (Dày bụng) x t2 (Dày cánh).

Dưới đây là bảng thông số barem (kg/mét dài) của dải kích thước thông dụng:

Quy Cách (Tên gọi)	Kích Thước Chi Tiết (H x B x t1 x t2)	Trọng Lượng Lý Thuyết (kg/m)	Diện tích mặt cắt ngang (cm²)
Thép Hình I100	100 x 50 x 5.0 x 7.0 mm	~ 9.46 kg/m	12.00
Thép Hình I120	120 x 58 x 5.1 x 7.7 mm	~ 11.10 kg/m	14.20
Thép Hình I150	150 x 75 x 5.5 x 9.5 mm	~ 17.10 kg/m	21.80
Thép Hình I200	200 x 100 x 7.0 x 10.0 mm	~ 26.00 kg/m	33.10
Thép Hình I 250	250 x 125 x 7.5 x 12.5 mm	~ 38.30 kg/m	48.80

(Để tra cứu các quy cách siêu trường siêu trọng từ I300 đến I900, quý khách vui lòng truy cập danh mục thép hình I chuyên dụng).

Tiêu chuẩn dung sai và chất lượng chế tạo dầm chữ I cỡ nhỏ

Để một thanh thép chữ I được ứng dụng làm kết cấu chịu tải, nó phải thỏa mãn các tiêu chuẩn luyện kim khắt khe. Tại thị trường Việt Nam, phôi thép hình thường được nhập khẩu và tuân thủ các chuẩn:

Mác thép thông dụng: SS400 (Theo chuẩn JIS G3101 Nhật Bản), A36 (Chuẩn ASTM Mỹ) hoặc Q235B (Chuẩn GB Trung Quốc). Giới hạn chảy tối thiểu phải đạt 235 – 245 MPa.
Tiêu chuẩn hình học JIS G3192: Đây là tiêu chuẩn sống còn định định dung sai cho phép của dầm thép. Ví dụ, với thanh thép hình I150, độ lệch độ võng dọc thân (Camber) không được quá lớn, độ lệch mép cánh (Out of square) cũng bị giới hạn khắt khe. Nếu bụng thép quá mỏng (hàng âm ly mác kém), dầm sẽ bị hiện tượng xé rách bụng (Web crippling) khi điểm tì đè (Support point) chịu lực cắt quá lớn.

Ứng dụng dầm thép hình I trong hệ thống giá đỡ M&E hạng nặng

Thay vì làm khung kèo nhà xưởng (thường dùng thép I tổ hợp hàn cỡ lớn), các dải kích thước từ I100 đến I250 là “vua” trong lĩnh vực chế tạo hệ thống giá treo đỡ cơ điện (M&E Support Systems):

Hệ giá đỡ đường ống trục đứng (Riser Support): Trong các trục kỹ thuật Riser của tòa nhà cao 40 tầng, trọng lượng tĩnh của ống thép cấp nước lạnh/Chiller cỡ lớn (D150, D200, D300) là khổng lồ. Kỹ sư phải dùng thép hình I 200 hoặc I250 gác ngang qua các tầng bê tông để làm bệ tì hãm khối lượng đường ống, chống tuột trôi.
Khung giá đỡ máy bơm (Pump Base): Cụm bơm PCCC công suất lớn khi khởi động sẽ sinh ra momen xoắn và lực chấn động cực mạnh. Thép I150 được hàn thành khung đế (Base frame) để bắt bulong chống rung, triệt tiêu lực rung truyền xuống sàn.
Giá treo đa năng hạng nặng (Trapeze Hanger): Để treo các dải thang máng cáp rộng trên 1 mét hoặc treo tổ hợp ống gió tôn mạ kẽm trên trần nhà máy, thép I100 thường được cắt ngắn kết hợp cùng ty ren M12/M16 làm xà ngang đỡ đáy. Có thể so sánh tính kinh tế với các giải pháp đỡ khác tại thép hình quy cách tiêu chuẩn.

Phương pháp bảo vệ dầm thép I100 – I250 trước tác nhân ăn mòn hóa học

Để duy trì tuổi thọ dầm chịu tải trong điều kiện khắc nghiệt (tầng hầm ẩm ướt, mỏ than than, trạm xử lý nước thải), thép hình I sau khi gia công cắt/khoan lỗ bắt buộc phải được xử lý bề mặt:

Sơn Epoxy 3 lớp: Phun cát làm sạch bề mặt đạt chuẩn SA 2.5, sau đó phủ sơn lót giàu kẽm và sơn phủ Epoxy chống ăn mòn.
Mạ kẽm nhúng nóng (Hot-dip Galvanizing): Theo chuẩn ASTM A123, toàn bộ khung dầm chữ I được nhúng vào bể kẽm 450°C. Lớp hợp kim kẽm dày 65µm – 85µm bảo vệ thép không rỉ sét trong 30-50 năm ở môi trường lộ thiên ngoài trời.

Cung cấp và gia công dầm thép I chuyên nghiệp tại Zencomex

Zencomex cung cấp dầm thép hình I100, I150, I200, I250 chính hãng có đầy đủ chứng nhận xuất xứ CO/CQ. Nhà xưởng chúng tôi hỗ trợ gia công cắt ngắn, đột lỗ cánh dầm bằng máy CNC và mạ kẽm nhúng nóng theo thiết kế bản vẽ kỹ thuật (Shop-drawing) của tổng thầu.

Liên hệ Hotline ngay hôm nay để nhận báo giá sỉ cạnh tranh nhất cho các dự án nhà xưởng, chung cư cao tầng.

CÔNG TY CỔ PHẦN SẢN XUẤT VÀ XUẤT NHẬP KHẨU ZENCOMEX

Hotline/Zalo: 0909 126 992
Email: zencomex.vietnam@gmail.com
Văn phòng giao dịch: 100 Đường TA13, Quận 12, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
Nhà máy sản xuất: 1 Đường số 171, Xã Bình Mỹ, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
Website: zencomex.vn

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Dựa theo barem khối lượng lý thuyết, thép I100x50x5x7 có trọng lượng là 9.46 kg/mét. Vậy một cây thép nguyên chuẩn dài 6 mét sẽ có trọng lượng khoảng: 9.46 x 6 = 56.76 Kg (Trọng lượng thực tế có thể dao động +-5% theo dung sai sản xuất của nhà máy).

Được, nhưng quy trình hàn đối đầu dầm chữ I rất khắt khe. Thợ hàn bắt buộc phải vát mép (vát chữ V) ở cả phần bụng và cánh trước khi hàn nung chảy (Full penetration weld). Để an toàn tuyệt đối chịu lực uốn, kỹ sư thường chỉ định hàn ốp thêm các bản mã táp thép (Splice plates) ở 2 bên bụng và 2 mặt bích cánh khu vực nối.

Độ vát lượn (Taper) ở mặt trong của cánh và góc bo tròn (Fillet) giữa cánh và bụng là kết quả của công nghệ khuôn cán nóng nguyên khối. Thiết kế bo góc lượn này đóng vai trò sống còn trong việc triệt tiêu hiện tượng tập trung ứng suất (Stress concentration) tại góc chữ L, ngăn chặn dầm thép bị xé nứt gãy ngang khi gánh tải trọng rung động.