Dầm Thép Chữ I Là Gì? Quy Cách, Ứng Dụng

Bạn đang lên kế hoạch xây nhà xưởng, cầu đường hay nhà cao tầng và nghe đến dầm thép chữ I? Loại thép này là “trụ cột” không thể thiếu trong các công trình hiện đại nhờ sức mạnh vượt trội và chi phí hợp lý. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá dầm thép chữ I là gì, quy cách chuẩn, ứng dụng thực tế và giá cả cập nhật năm 2025. Hãy cùng tìm hiểu để chọn đúng loại thép, tối ưu chi phí và đảm bảo công trình bền vững!

Dầm chữ I là gì Phương pháp nối dầm I thông dụng

Dầm Thép Chữ I Là Gì? Đặc Điểm Nổi Bật

Dầm thép chữ I, hay thép hình I (I-beam), là loại thép có mặt cắt ngang giống chữ “I” in hoa, với phần bụng mỏng nối hai cánh rộng ở trên và dưới. Thiết kế này giúp dầm chịu lực uốn và cắt xuất sắc, phân tán tải trọng hiệu quả mà không cần dùng quá nhiều vật liệu, từ đó giảm chi phí xây dựng đáng kể.

Đặc điểm nổi bật:

Sức chịu lực cao: Chống uốn quanh trục mạnh, lý tưởng cho các công trình lớn như cầu, nhà thép tiền chế.
Bền bỉ: Làm từ thép carbon hoặc hợp kim, có thể mạ kẽm để chống gỉ, phù hợp môi trường khắc nghiệt như vùng biển.
Dễ thi công: Có thể cắt, hàn hoặc nối bulong nhanh chóng, tiết kiệm thời gian.
Tiết kiệm không gian: Cấu trúc nhẹ nhưng chắc, giúp tạo không gian rộng mở, đặc biệt trong nhà xưởng.

Ở Việt Nam, dầm thép chữ I được cung cấp bởi các thương hiệu lớn như Hòa Phát, Posco, hoặc nhập khẩu từ Trung Quốc, Hàn Quốc. Chất lượng phụ thuộc vào mác thép (SS400, Q235B) và cách bảo quản.

Cấu Tạo Chi Tiết Của Dầm Thép Chữ I

Dầm thép chữ I có cấu tạo tối ưu để chịu lực:

Bụng dầm (Web): Phần dọc mỏng ở giữa, chịu lực cắt chính và kết nối hai cánh. Độ dày bụng quyết định khả năng chịu tải.
Cánh dầm (Flange): Hai phần ngang ở trên và dưới, chịu lực nén (cánh trên) và kéo (cánh dưới) khi dầm chịu mô-men uốn.
Nẹp tăng cứng (Stiffeners): Tấm thép bổ sung ngang hoặc dọc, ngăn dầm oằn hoặc mất ổn định dưới tải trọng lớn.
Mối nối: Sử dụng bulong, hàn hoặc đinh tán để nối dầm với cột hoặc kéo dài dầm.

Dầm có thể là dầm đúc nóng (nguyên khối, bền cao) hoặc dầm hàn (ghép từ tấm thép, dễ tùy chỉnh). Dầm đúc phù hợp công trình lớn, trong khi dầm hàn tiết kiệm chi phí cho nhà xưởng nhỏ.

Phân Loại Dầm Thép Chữ I

Dầm thép chữ I được phân loại dựa trên cách sản xuất và vật liệu:

Dầm đúc nóng: Tạo từ thép nóng chảy, nguyên khối, độ bền cao, dùng cho cầu hoặc nhà cao tầng.
Dầm hàn: Ghép từ tấm thép, dễ điều chỉnh kích thước, chi phí thấp, phổ biến trong nhà xưởng.
Dầm đinh tán: Ít dùng, chủ yếu xuất hiện ở công trình cổ (thời Pháp), nối bằng đinh tán.
Theo vật liệu:
- Thép đen: Giá rẻ, cần sơn chống gỉ định kỳ.
- Thép mạ kẽm: Chống ăn mòn tốt, lý tưởng cho môi trường ẩm.
- Thép hợp kim: Độ bền vượt trội, dùng cho giàn khoan hoặc công trình đặc biệt.

Dầm tổ hợp (kết hợp thép I với bê tông) cũng phổ biến trong cầu hoặc sàn nhà để tăng sức chịu lực.

Quy Cách Và Bảng Kích Thước Dầm Thép Chữ I Chuẩn

Dầm thép chữ I tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế như ASTM (Mỹ), JIS (Nhật), hoặc TCVN (Việt Nam). Mác thép phổ biến gồm SS400, Q235B, A36 (sức chịu tải 250-450 MPa). Chiều dài chuẩn là 6m hoặc 12m, có thể cắt theo yêu cầu công trình.

Dưới đây là bảng quy cách tham khảo (đơn vị mm, kg/m):

Mã hiệu	Chiều cao (h)	Chiều rộng cánh (b)	Độ dày bụng (t1)	Độ dày cánh (t2)	Trọng lượng (kg/m)
I100	100	55	4.5	6.5	9.46
I120	120	64	4.8	6.5	11.5
I150	150	75	5	7	14
I200	200	100	5.5	8	21.3
I250	250	125	6	9	29.6
I300	300	150	6.5	9	36.7
I350	350	175	7	11	49.6
I400	400	200	8	13	66.0
I450	450	200	9	14	76.0
I500	500	200	10	16	88.2
I600	600	210	12	20	122
I700	700	300	13	24	185
I800	800	300	14	26	210
I900	900	300	16	28	240

Lưu ý: Trọng lượng có thể dao động ±5% tùy nhà sản xuất (Hòa Phát, Posco, An Khánh, hoặc thép nhập khẩu). Luôn kiểm tra thông số từ nhà cung cấp.

Xem thêm: Bảng giá thép hình cập nhật mới nhất

So Sánh Dầm Thép Chữ I Và Chữ H

Dầm thép chữ I và chữ H đều là thép hình chịu lực, nhưng có sự khác biệt quan trọng:

Hình dạng: Chữ I có cánh hẹp hơn bụng, còn chữ H có cánh rộng gần bằng bụng, giống chữ “H”.
Chịu lực: I chịu lực uốn dọc tốt, lý tưởng cho dầm ngang. H chịu lực đều hai hướng, phù hợp làm cột hoặc kết cấu lớn.
Trọng lượng: I nhẹ hơn, tiết kiệm chi phí vận chuyển và thi công.
Chi phí: Thép I rẻ hơn 10-20% so với thép H trong cùng ứng dụng.
Ứng dụng: I dùng cho dầm sàn, mái; H dùng cho cột hoặc nhịp lớn.

Chọn thép I nếu bạn muốn tiết kiệm ngân sách và công trình chủ yếu chịu lực ngang. Thép H sẽ phù hợp hơn cho kết cấu phức tạp hoặc tải trọng đa hướng.

Ưu Điểm Và Nhược Điểm Của Dầm Thép Chữ I

Ưu điểm:

Hiệu quả chịu lực: Phân tán lực uốn và cắt tốt, giảm nguy cơ biến dạng.
Tiết kiệm chi phí: Nhẹ hơn thép H, giảm lượng thép cần dùng, hạ giá thành công trình.
Dễ thi công: Có thể cắt, hàn hoặc nối bulong nhanh chóng, phù hợp tiến độ gấp.
Linh hoạt: Phù hợp nhiều loại công trình, từ nhà dân dụng đến cầu đường.
Bền lâu: Thép mạ kẽm hoặc sơn chống gỉ có thể chịu được môi trường khắc nghiệt.

Nhược điểm:

Dễ gỉ sét: Thép đen cần bảo dưỡng thường xuyên, đặc biệt ở vùng ẩm ướt.
Giới hạn chịu lực ngang: Bụng mỏng có thể oằn nếu tải trọng ngang lớn, cần nẹp tăng cứng.
Yêu cầu kỹ thuật: Lắp đặt sai cách dễ gây mất ổn định, cần đội thi công chuyên nghiệp.

Để khắc phục, hãy chọn thép mạ kẽm cho vùng ven biển và kiểm tra định kỳ để đảm bảo độ bền.

Ứng Dụng Thực Tế Của Dầm Thép Chữ I

Dầm thép chữ I được sử dụng rộng rãi nhờ tính linh hoạt và độ bền:

Nhà dân dụng: Làm khung sàn, mái nhà tiền chế, đặc biệt phù hợp với nhà có không gian rộng, không cần cột giữa.
Công trình công nghiệp: Nhà xưởng, kho bãi, giàn khoan dầu khí, nhà máy sản xuất.
Cầu đường: Dầm cầu, khung đường sắt hoặc đường bộ, trụ cầu chịu tải trọng lớn.
Công trình đặc biệt: Tháp truyền hình, cần cẩu, khung container, hoặc lò hơi công nghiệp.

Tại Việt Nam, dầm thép chữ I xuất hiện trong các công trình nổi tiếng như cầu Long Biên (thời Pháp) hay các nhà xưởng hiện đại ở khu công nghiệp Bắc Ninh, Bình Dương.

Cách nối dầm thép liên kết chữ I thông dụng

Trong xây dựng và kết cấu thép, việc lựa chọn phương pháp nối dầm thép chữ I sao cho phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và điều kiện thực tế là rất quan trọng. Dưới đây là các cách nối phổ biến, mỗi phương pháp đều có đặc điểm riêng và được áp dụng tùy thuộc vào thiết kế công trình:

1. Cách Nối Dầm Thép Đóng Khung

Phương pháp nối dầm thép đóng khung sử dụng các kết nối góc để liên kết dầm thép chữ I với các cấu kiện hỗ trợ như dầm khác hoặc cột. Trong quá trình thi công, người ta thường sử dụng thanh chắn web (web stiffener) và thanh vây ngang để tạo sự chắc chắn cho mối nối.

Khi thực hiện, cần chú ý đến nhiều yếu tố quan trọng như cường độ, chủng loại và kích thước của ốc vít được sử dụng để kết nối, cũng như cường độ của vật liệu cơ sở. Để đảm bảo độ cứng và sự ổn định cho dầm thép, độ dài tối thiểu của góc kết nối cần đạt ít nhất ½ độ sâu của thanh web.

Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là việc sử dụng ốc vít giúp giảm bớt thời gian thi công đáng kể. Các kích cỡ tiêu chuẩn thường được quy định qua các mã tiêu chuẩn ngành. Hơn nữa, việc lựa chọn kết nối có tải trọng tối thiểu đủ để chịu lực sẽ giúp tối ưu hóa thiết kế, giảm chi phí và mang lại hiệu quả kinh tế cao.

2. Cách Nối Dầm Thép Có Tựa Bu Lông

Phương pháp nối dầm thép có tựa bu lông bao gồm hai hình thức chính: kết nối tựa bu lông có chốt cứng và kết nối tựa bu lông không có chốt củng cố.

Kết nối tựa bu lông có chốt cứng: Thường được áp dụng khi thanh vây dầm có kích thước lớn. Lý do là chốt tựa bu lông cho phép chân góc uốn cong theo chiều ngang mà không bị hạn chế, đồng thời vẫn đủ sức chịu được các tác động lực lớn. Ưu điểm của loại kết nối này là khả năng định hình tốt, hỗ trợ hiệu quả ngay từ giai đoạn lắp đặt. Thông thường, người ta sử dụng góc trên cùng trong kết nối để ngăn ngừa hiện tượng dầm thép quay tự do. Chi phí thi công của phương pháp này cũng không quá cao, phù hợp với nhiều dự án.
Đặc điểm chung: Việc sử dụng dầm thép liên kết chữ I với tựa bu lông rất thân thiện với môi trường vì các chi tiết có thể tháo rời và tái sử dụng. Quá trình lắp ráp và kết nối không quá phức tạp, giúp tiết kiệm thời gian thi công và tăng hiệu suất công việc.

3. Cách Nối Khung Hàn

Phương pháp nối khung hàn, tương tự như các cách liên kết thép chữ I khác, cung cấp nhiều lựa chọn về kích thước và tiêu chuẩn để phù hợp với từng công trình.

Trong quá trình hàn kết nối chữ I, các ứng suất cắt trực tiếp và ứng suất từ tải trọng tác động lên dầm sẽ ảnh hưởng lớn đến chất lượng của mối hàn. Vì vậy, việc xem xét kỹ lưỡng độ căng của các mối hàn là điều cần thiết để đảm bảo sự an toàn.

Một thách thức thường gặp với phương pháp này là các thành phần thép có thể bị di chuyển do tác động của gió hoặc các yếu tố ngoại cảnh khác. Do đó, kỹ năng và sự khéo léo của người thợ hàn đóng vai trò quan trọng để đảm bảo mối hàn đạt tiêu chuẩn chất lượng cao, tránh các lỗi kỹ thuật trong quá trình thi công.

4. Cách Nối Dầm Thép Hàn

Phương pháp nối dầm thép hàn, tương tự như kết nối tựa bu lông, tạo ra mối nối chắc chắn hơn so với việc chỉ sử dụng bu lông. Khi tải trọng tác động lên dầm, các ứng suất được hình thành sẽ ảnh hưởng đến mô hình mối hàn lệch tâm. Vì thế, cần tính toán kỹ lưỡng các ứng suất trong quá trình thi công để đảm bảo an toàn cho toàn bộ công trình.

Có hai loại kết nối dầm thép hàn chính:

Tựa không được che chắn: Thường được áp dụng cho các công trình có tải trọng nhỏ, phù hợp với những thiết kế đơn giản.
Tựa cứng: Được sử dụng cho các công trình có tải trọng lớn, đòi hỏi độ bền và khả năng chịu lực cao hơn.

Trước khi tiến hành hàn, người ta thường sử dụng bu lông để kết nối mặt bích dưới của dầm với tựa. Sau khi quá trình hàn hoàn tất, các bu lông này có thể được gỡ bỏ hoặc giữ lại tùy theo thiết kế. Tuy nhiên, phương pháp hàn thường không được ưa chuộng lắm vì các mối nối khó tháo rời hoặc tái sử dụng sau khi hoàn thiện.

5. Cách Nối Dầm Thép Có Tựa Bu Lông Hàn

Phương pháp nối dầm thép chữ I có tựa bu lông hàn áp dụng công nghệ hàn tương tự như hàn thép thông thường. Trong quá trình này, tấm cuối và lưới thép định hình được liên kết chặt chẽ với nhau thông qua mối hàn. Khả năng cắt của lưới thép tại vị trí tiếp giáp với mối hàn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến công suất cũng như kích thước của cửa hàn, do đó cần chú ý trong khâu gia công.

Phương pháp này thường được sử dụng cho các kết nối ở cuối cấu kiện thép không có độ lệch tâm, đặc biệt là với những kết cấu có chiều cao lớn. Có nhiều kiểu kết nối tấm cuối, bao gồm kết nối linh hoạt, kết nối cứng và kết nối nửa cứng. Quá trình gia công và cắt dầm phải được thực hiện một cách cẩn thận và chính xác để tránh sai sót. Chẳng hạn, việc cắt dầm theo chiều dài cần đảm bảo độ chính xác cao nhất có thể để đạt hiệu quả tối ưu.

6. Cách Nối Dầm Thép Đặc Biệt

Đối với các cấu trúc dầm thép đặc biệt hoặc phức tạp, khi các phương pháp nối thông thường không thể áp dụng, người ta sẽ sử dụng cách nối dầm thép đặc biệt. Ví dụ, các dầm thép giao nhau với độ lệch tâm khác nhau hoặc khi tâm của dầm không trùng với tâm của cột sẽ cần đến các kỹ thuật này.

Các loại kết nối dầm thép đặc biệt bao gồm: kết nối khung uốn cong, kết nối tấm web đơn, kết nối khung một mặt, kết nối tấm web cân bằng và kết nối loại Z.

Khả năng truyền mô men vào các cột của dầm thép cấu trúc đặc biệt phụ thuộc vào mức độ cố định của mối nối. Cụ thể, khả năng truyền mô men sang các cột sẽ càng lớn nếu mức độ cố định của dầm thép càng cao. Đồng thời, khả năng chịu lực cắt từ dầm thép định hình và khả năng chuyển mô men sang các cột sẽ hiệu quả hơn khi kết nối được thiết kế để truyền mô men một cách tối ưu.

Dầm thép chữ I là lựa chọn hoàn hảo cho mọi công trình, từ nhà ở đến cầu đường, nhờ khả năng chịu lực vượt trội và chi phí hợp lý. Bằng cách chọn đúng quy cách và nhà cung cấp uy tín như Hòa Phát hay Posco, bạn sẽ xây dựng được công trình bền vững, tiết kiệm ngân sách. Bạn cần thêm thông tin về tính toán tải trọng hay báo giá chi tiết? Để lại câu hỏi hoặc liên hệ mình ngay, mình sẵn sàng hỗ trợ. Chúc dự án của bạn thành công rực rỡ!