Kết cấu thép cầu trục đóng vai trò chính trong việc tạo khung cho cầu trục, là bộ phận chịu lực chính khi cầu trục thực hiện các hoạt động nâng hạ, di chuyển hàng hóa. Có 2 loại kết cấu thép I cầu trục là thép hình chữ I tổ hợp và thép hình chữ I nguyên khối.
Bài viết này sẽ đi sâu vào phân tích đặc điểm, quy cách và thiết kế của loại thép hình chữ I nguyên khối, giúp bạn hiểu rõ hơn về ứng dụng và lợi ích của loại thép I này trong việc chế tạo dầm cầu trục.
Thép hình chữ I là gì?
Thép hình chữ I là sản phẩm được tạo ra thông qua quá trình cán nóng thành hình chữ “I”. Với hình dạng mặt cắt ngang giống chữ “I” đối xứng, độ cứng cao, loại thép này được sử dụng rộng rãi trong chế tạo cầu trục.
Đặc điểm của thép hình chữ I cầu trục
- Thép hình chữ I gồm hai tấm đáy nằm ngang còn được gọi là mặt bích. Hai mặt bích này được nối với nhau bởi một tấm thẳng đứng gọi là bản bụng, tạo thành dầm chữ I. Góc nối mặt bích với bản bụng được gọi là góc phi lê.
- Mặt bích trên và mặt dưới của thép hình chữ I nguyên khối sử dụng cho cầu trục có độ dốc khiến mặt bích mỏng bên ngoài và dày bên trong nhằm tăng cường khả năng chịu tải và phân bố đều tải trọng trên toàn bộ dầm khi cầu trục nâng hàng.
- Tiêu chuẩn thép I cầu trục gồm ASTM A36, CT3, SS400, Q235B, v.v.
- Các thông số kỹ thuật chính của thép I cầu trục bao gồm chiều cao bản bụng, chiều rộng mặt bích và độ dày mặt bích, độ dày bản bụng.
- Thép hình chữ I có các chủng loại: I100, I150, I200, I250, I300, I350, I400, I450, I500, I600
Trọng Lượng Thép I
Trọng lượng của thép hình chữ I được tính dựa trên công thức:
Trọng lượng = Độ dày × Chiều rộng × Chiều dài × Trọng lượng riêng của thép
Trọng lượng riêng của thép thường được nhà sản xuất cung cấp hoặc có thể tìm thấy trong các bảng thông số kỹ thuật.
Khối lượng thép hình chữ I
Khối lượng thép dầm chữ I có thể được tính theo công thức sau:
Khối lượng = Độ dày × Chiều rộng × Chiều dài × Mật độ thép
Trong đó:
Độ dày: Độ dày của mặt bích hoặc bản bụng của dầm chữ I (được đo bằng mm hoặc inch).
Chiều rộng: Kích thước ngang của dầm chữ I (tính bằng mm hoặc inch).
Chiều dài: Chiều dài đoạn dầm chữ I (tính bằng mét hoặc feet).
Mật độ thép: Mật độ của thép, thường được đo bằng kg/m³ hoặc lb/in³.
Mật độ của thép có thể được tìm thấy trong các tài liệu kỹ thuật hoặc bảng dữ liệu của nhà sản xuất.
Ứng dụng của thép I trong gia công cầu trục
- Chế tạo cột, dầm đỡ cho cầu trục có tải trọng từ 0.5 tấn đến 10 tấn.
- Chế tạo dầm chính cầu trục dầm đơn có tải trọng từ 0.5 đến 10 tấn
- Chế tạo dầm và cột cho cầu trục monorail
- Chế tạo dầm cho các loại cầu trục quay, cầu trục gầu ngoạm, cầu trục xà từ
- Chế tạo dầm chính và chân cổng trụccó tải trọng từ 0.5 tấn đến 10 tấn
Ưu điểm của thép I cầu trục
Những đặc điểm nổi bật của thép dầm chữ I bao gồm:
- Diện tích mặt cắt ngang lớn và độ cân bằng cao: Thép dầm chữ I có diện tích mặt cắt ngang rộng tạo độ cân bằng cao, mang lại khả năng chịu tải tuyệt vời cho cầu trục.
- Độ biến dạng và cong vênh thấp: Thép dầm chữ I không bị biến dạng, vặn xoắn, cong vênh dưới áp lực lớn, đảm bảo độ ổn định cho kết cấu dầm cầu trục.
- Khả năng chống chịu thời tiết và ăn mòn hóa học: thép dầm chữ I là lựa chọn tốt khi cần chế tạo các cầu trục cho môi trường khắc nghiệt.
- Thời gian gia công nhanh, lắp dựng ngắn và chi phí bảo trì thấp: Việc lắp dựng cầu trục nhanh chóng và dễ dàng giúp giảm chi phí và chi phí bảo trì được kiểm soát.
- Đa dạng các kích thước và tiết diện: Kích thước và thông số đa dạng đáp ứng nhu cầu thi công cầu trục khác nhau.
- Kết cấu vững chắc: Tăng khả năng chịu tải cho cầu trục cũng như duy trì tuổi thọ cho cầu trục, giảm chi phí bảo trì.
- Việc sử dụng loại thép này trong chế tạo cầu trục có thể mang lại lợi ích đáng kể về giảm chi phí, thời gian thi công cũng như thuận tiện cho việc tháo dỡ hoặc di dời.
- Mặc dù có rất nhiều nước sản xuất thép hình chữ I như Mỹ, Hàn Quốc, Trung Quốc, Nhật Bản, Nga, Thái Lan. Tuy nhiên thép hình chữ I sử dụng cho cầu trục chủ yếu là thép Trung Quốc nên tối ưu chi phí nguyên vật liệu
Cách lựa chọn thép hình chữ I cho cầu trục
- Kích thước thép hình chữ I cần được lựa chọn dựa trên tải trọng của cầu trục, khẩu độ dầm. Ví dụ: cầu trục có tải trọng nâng lớn thì cần lựa chọn thép hình có độ dày bản bụng và bản cánh lớn.
- Nên lựa chọn thép hình được sản xuất theo các tiêu chuẩn quốc tế như ASTM, JIS, EN, GOST,…
- Lựa chọn mác thép của thép hình tương ứng với điều kiện môi trường sử dụng cầu trục. Mác thép sử dụng cho cầu trục thường là SS400, SM490, Q235B,…
- Lựa chọn nhà cung cấp thép hình uy tín và có kinh nghiệm cung cấp thép hình cho ngành cầu trục.
