Thép U dập và U cán nóng khác nhau thế nào?

Thép U dập và thép U cán nóng khác nhau từ cách làm ra. Thép U dập, còn gọi là U chấn, được gấp nguội từ thép tấm hoặc tôn nên bụng, cánh và góc dày bằng nhau, kích thước làm theo bản vẽ, thường mỏng và nhẹ. Thép U cán nóng, thị trường hay gọi là U đúc, được cán từ phôi thép nung đỏ nên góc trong lượn tròn dày, cánh dày hơn bụng, quy cách cố định theo tiêu chuẩn và nặng hơn nhiều ở cùng chiều cao. Ví dụ U dập 100 x 50 dày 3 mm nặng khoảng 4,57 kg/m, còn U100 x 46 x 4,5 cán nóng nặng 8,59 kg/m. U dập hợp với khung nhẹ và chi tiết cần kích thước riêng; U cán nóng hợp với dầm, khung chịu lực và chỗ cần quy cách chuẩn.

Thép U dập là gì?

Thép U dập là thép có mặt cắt chữ U được tạo hình nguội, tức gấp ở nhiệt độ thường, từ thép tấm hoặc thép cuộn. Có hai cách làm phổ biến:

• Chấn trên máy chấn: tấm thép được cắt thành dải có bề rộng bằng khổ trải của chữ U, rồi đặt lên máy chấn gấp hai đường để tạo hai cánh. Cách này hợp với số lượng ít, kích thước riêng; chiều dài thanh bị giới hạn bởi chiều dài bàn máy chấn.
• Cán lăn liên tục: băng thép cuộn chạy qua nhiều cặp con lăn, mỗi cặp uốn thêm một chút cho tới khi thành chữ U, rồi cắt theo chiều dài đặt. Cách này hợp với hàng sản xuất số lượng lớn cùng một kích thước.

Vì làm từ tấm phẳng, thép U dập có độ dày đều ở bụng, cánh và góc. Góc bo theo bán kính của dao chấn hoặc con lăn, mép cánh là mép cắt của tấm phôi. Độ dày của thanh chính là độ dày tấm, thường gặp từ khoảng 1,5 đến 6 mm; bề rộng bụng và cánh làm được gần như tuỳ ý, kể cả hai cánh lệch nhau. Trên thị trường, U dập, U chấn và U chấn nguội là cùng một nhóm sản phẩm.

Thép U cán nóng là gì?

Thép U cán nóng là thép hình được cán từ phôi thép nung tới trên khoảng 1.100 °C, cho chạy qua nhiều giá cán có rãnh định hình cho tới khi thành mặt cắt chữ U, rồi để nguội và cắt thành cây, thường dài 6 m hoặc 12 m. Tên gọi U đúc là cách gọi của thị trường; thanh thép không được đúc trong khuôn mà được cán từ phôi.

Mặt cắt của thép U cán nóng không dày đều: góc trong giữa bụng và cánh lượn tròn với nhiều thép hơn, mặt trong cánh thường hơi vát nên cánh dày ở gốc và mỏng dần ra mép, mép cánh bo tròn. Bề mặt có lớp vảy cán màu xanh đen. Kích thước, độ dày bụng, độ dày cánh và trọng lượng mỗi mét được quy định trong bảng của từng tiêu chuẩn, nên chỉ mua được các quy cách có sẵn như U100 x 46 x 4,5 hay U200 x 76 x 5,2, không đặt được chiều cao hay bề rộng cánh tuỳ ý. Bảng quy cách và trọng lượng đầy đủ xem tại bảng tra trọng lượng thép U.

So sánh thép U dập và thép U cán nóng

Bảng dưới gom các điểm khác nhau chính, từ cách sản xuất tới cách tính giá:

Chịu lực khác nhau ra sao?

Khi gấp nguội, thép ở vùng góc bị biến cứng nên giới hạn chảy ở góc tăng lên so với tấm phôi. Dù vậy, U dập vẫn chịu tải kém hơn U cán nóng cùng chiều cao vì thành mỏng: dưới tải lớn, bụng và cánh mỏng dễ bị oằn cục bộ trước khi thép đạt tới giới hạn chảy, nên phần cường độ tăng thêm ở góc không dùng hết được. Thép U cán nóng có thành dày, góc trong dày, chịu uốn và chịu tải tập trung tốt hơn hẳn trên cùng chiều cao tiết diện.

Ngược lại, với cùng số kg thép, U dập cho phép làm tiết diện cao và rộng hơn, nên với tải nhẹ trải đều, một thanh U dập được thiết kế đúng có thể đủ cứng mà nhẹ hơn. Kết cấu thép thành mỏng được tính theo cách riêng, không dùng chung bảng tra của thép cán nóng, nên khi U dập làm cấu kiện chịu lực, kích thước và độ dày phải do kỹ sư tính theo bản vẽ.

Cách nhận biết thép U dập và thép U cán nóng

Có thể phân biệt hai loại ngay tại bãi bằng mắt và thước kẹp:

• Đo độ dày ở ba điểm: đo ở giữa bụng, ở gốc cánh và ở mép cánh. U dập cho ba số gần như bằng nhau; U cán nóng có cánh dày hơn bụng, cánh dày ở gốc và mỏng dần ra mép.
• Nhìn góc trong: U cán nóng có góc trong lượn tròn đầy thép; U dập có góc bo cong đều, mặt trong và mặt ngoài góc song song với nhau.
• Nhìn mép cánh: U dập có mép cắt vuông, đôi khi còn ba via; U cán nóng có mép bo tròn.
• Nhìn bề mặt: U cán nóng có vảy cán xanh đen; U dập mang bề mặt của tấm phôi, nếu chấn từ tôn mạ kẽm thì bề mặt sáng màu kẽm nhưng mép cắt lộ thép.
• Đối chiếu kích thước: đo chiều cao, bề rộng cánh, độ dày bụng rồi so với bảng tiêu chuẩn. Kích thước không khớp quy cách nào trong bảng, như 100 x 50 dày 3 mm, gần như chắc chắn là U dập.

Quy cách và trọng lượng thép U dập

Quy cách thép U dập ghi theo chiều cao bụng x bề rộng cánh x độ dày, đơn vị mm. U dập 100 x 50 x 3 là thanh cao 100 mm, hai cánh rộng 50 mm, dày đều 3 mm. Vì kích thước theo bản vẽ, U dập không có một bảng trọng lượng chung như thép U cán nóng; trọng lượng tính từ khổ trải của tấm phôi:

Trọng lượng (kg/m) = độ dày x (chiều cao + 2 x bề rộng cánh trừ 2 x độ dày) x 0,00785

Trong đó các kích thước tính bằng mm, 0,00785 là khối lượng của thanh thép tiết diện 1 mm² dài 1 m. Ví dụ U dập 100 x 50 x 3: khổ trải 100 + 2 x 50 trừ 2 x 3 = 194 mm; trọng lượng 3 x 194 x 0,00785 = 4,57 kg/m, cây 6 m khoảng 27,41 kg. Công thức coi góc là góc vuông nhọn, nên trọng lượng thực của thanh có góc bo thường thấp hơn kết quả khoảng 1-2%.

Một số kích thước U dập hay gặp, tính theo công thức trên:

So với thép U cán nóng cùng chiều cao, U dập nhẹ hơn khoảng một nửa: U dập 100 x 50 x 3 nặng 4,57 kg/m, U100 x 46 x 4,5 cán nóng nặng 8,59 kg/m; U dập 150 x 75 x 4 nặng 9,17 kg/m, U150 x 75 x 6,5 cán nóng nặng 18,6 kg/m. Khi đặt chấn, khối lượng tấm phôi được tính theo cách tính trọng lượng thép tấm.

Tiêu chuẩn của thép U dập và thép U cán nóng

Hai loại thép U đi theo hai nhóm tiêu chuẩn khác nhau:

• Thép U cán nóng: kích thước, dung sai và trọng lượng mỗi mét theo các bảng tiêu chuẩn như TCVN 7571-11:2019 (biên soạn trên cơ sở JIS G3192), JIS G3192 của Nhật Bản, GOST 8240 của Nga và GB/T 706 của Trung Quốc. Mác thép thông dụng là SS400, CT3, Q235B, A36.
• Thép U dập: thép hình tạo hình nguội dùng cho kết cấu có tiêu chuẩn riêng, ví dụ JIS G3350 của Nhật Bản. Phần lớn U chấn theo bản vẽ không theo bảng quy cách nào; kích thước theo bản vẽ, còn mác thép là mác của tấm phôi, như SS400 với thép tấm đen hoặc tôn mạ kẽm nhúng nóng theo JIS G3302.

Mác thép quyết định cường độ, còn trọng lượng chỉ phụ thuộc kích thước. Khi đặt hàng U dập cho cấu kiện chịu lực, nên ghi rõ mác thép, độ dày và bán kính góc theo bản vẽ.

Thép U dập mạ kẽm và thép U cán nóng mạ kẽm

Cả hai loại đều bị gỉ nếu để thép đen ngoài trời, nhưng cách mạ kẽm khác nhau:

• U cán nóng mạ kẽm nhúng nóng: cây thép đen được cắt, khoan, hàn xong rồi nhúng vào bể kẽm nóng chảy. Lớp mạ phủ kín cả mép cắt và lỗ khoan. Với thép dày trên 6 mm, lớp kẽm trung bình tối thiểu là 85 µm, khoảng 610 g/m²; thép dày trên 3 đến 6 mm là 70 µm, khoảng 505 g/m².
• U dập chấn từ tôn mạ kẽm sẵn: tôn đã mạ kẽm ở nhà máy được cắt và chấn thành chữ U. Cách này nhanh và rẻ, nhưng lớp kẽm mỏng: loại Z275 có 275 g/m² cho cả hai mặt, tức khoảng 20 µm mỗi mặt. Mép cắt và lỗ khoan lộ thép nền, nên cần sơn kẽm lạnh ở các chỗ này nếu dùng ngoài trời.
• U dập chấn từ thép đen rồi mạ nhúng nóng: thanh được chấn, khoan, hàn xong mới đem mạ, lớp kẽm phủ kín như U cán nóng. Với thép dày từ 1,5 đến 3 mm, lớp kẽm trung bình tối thiểu là 55 µm, khoảng 395 g/m².

Chỗ ẩm, gần biển hoặc phải để ngoài trời lâu năm nên dùng thép mạ kẽm nhúng nóng sau gia công; tôn mạ kẽm sẵn hợp với chỗ trong nhà hoặc có mái che.

Khi nào chọn thép U dập, khi nào chọn thép U cán nóng?

Lựa chọn phụ thuộc vào tải trọng, kích thước cần có và số lượng:

Hợp với thép U dập:

• Khung nhẹ và chi tiết phụ: khung tủ điện, khung giá kệ, khung trần, máng, nẹp viền, thanh đỡ thiết bị nhẹ.
• Cần kích thước không có trong bảng tiêu chuẩn: cánh rộng mà bụng thấp, hai cánh lệch nhau, độ dày mỏng để giảm trọng lượng.
• Cần mặt cắt dày đều, mép sắc gọn: chi tiết lắp ghép, ốp ngoài, chỗ cần thẩm mỹ.

Hợp với thép U cán nóng:

• Dầm phụ, xà gồ, khung sàn: các cỡ U120 đến U200 gác lên dầm chính hoặc tường.
• Khung thùng xe, bệ máy, khung chịu rung: thành dày, chịu tải tập trung và hàn tốt.
• Cột, dầm tổ hợp trong nhà xưởng: các cỡ lớn ghép đôi theo bản vẽ.

Nếu tải lớn hơn khả năng của thép U, thiết kế thường chuyển sang thép I hoặc thép H; xem thêm bài thép I và thép H khác nhau thế nào.

Giá thép U dập và thép U cán nóng tính thế nào?

Hai loại được tính tiền theo hai cách khác nhau:

• Thép U cán nóng: bán theo cây 6 m hoặc 12 m, tiền một cây bằng trọng lượng cây nhân đơn giá theo kg. Giá tham khảo các quy cách U65 đến U400 từ 14.000 đến 18.000 đ/kg tuỳ cỡ, thay đổi theo thời điểm; bảng giá từng quy cách xem tại trang thép hình U.
• Thép U dập: tiền gồm thép tấm theo kg, công cắt dải và công chấn theo số đường chấn, cộng thêm mạ kẽm nếu có. Đặt số lượng ít hoặc kích thước nhỏ thì công gia công chiếm phần lớn, nên đơn giá quy ra kg thường cao hơn thép U cán nóng.

Vì vậy, khi so hai phương án, nên so tiền cho mỗi mét thanh đủ chịu lực theo bản vẽ, không chỉ so đơn giá theo kg: U dập đắt hơn mỗi kg nhưng nhẹ hơn khoảng một nửa, còn U cán nóng rẻ hơn mỗi kg nhưng nặng hơn.

Đặt thép U cán nóng và gia công U chấn tại Đăng Quân

Đăng Quân báo giá thép hình U cán nóng 12 quy cách từ U65 x 30 x 3 đến U400 x 100 x 10,5, và nhận gia công thép tấm theo bản vẽ gồm cắt, chấn, đột, hàn, nên có thể làm thép U chấn theo kích thước riêng. Gọi 0965 468 871 (Thủy Tiên) hoặc 0936 283 980 (Đăng Quân), hoặc gửi email sale.dangquan@gmail.com kèm quy cách hoặc bản vẽ, độ dày, chiều dài, số lượng và yêu cầu mạ để nhận báo giá. Đăng Quân đặt tại 44 đường 46, Phường 10, Quận 6, TP.HCM.