Vì sao thép cường độ cao được ưu tiên trong xây dựng nhà xưởng hiện đại ?

Thép cường độ cao đang trở thành lựa chọn hàng đầu cho các dự án nhà xưởng hiện đại tại Việt Nam và thị trường xuất khẩu. Với khả năng giảm 25-35% trọng lượng kết cấu, tiết kiệm đáng kể chi phí móng và rút ngắn thời gian thi công, thép cường độ cao (≥400 MPa theo TCVN 1651-2:2018) đang thay thế dần thép thường trong thiết kế công nghiệp hiện đại. Bài viết này chia sẻ kinh nghiệm thực tế từ hơn 200 dự án của Trường Thịnh Corp, giúp bạn hiểu rõ ưu điểm kỹ thuật, quy trình thi công chuẩn quốc tế và cách áp dụng hiệu quả vào công trình.

1. Thép cường độ cao là gì? Tại sao trở thành lựa chọn hàng đầu cho nhà xưởng?

Sự chuyển dịch từ thép thường sang thép cường độ cao trong thiết kế nhà xưởng PEB không phải là xu hướng nhất thời, mà là kết quả của ba động lực chính: cập nhật tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia, áp lực tối ưu chi phí từ chủ đầu tư và yêu cầu ngày càng cao về chất lượng công trình. Để đưa ra quyết định đúng đắn cho dự án của mình, bạn cần nắm vững khái niệm cơ bản về thép cường độ cao theo quy định hiện hành.

1.1 Định nghĩa & cường độ thép theo TCVN 1651-2:2018 (≥400 MPa)

Theo tiêu chuẩn TCVN 1651-2:2018 về thép cán nóng, thép cường độ cao được định nghĩa là loại thép có giới hạn chảy tối thiểu từ 400 MPa trở lên. Đây là bước tiến quan trọng so với TCVN 1651-1:2008 trước đó, phản ánh xu hướng toàn cầu trong sử dụng vật liệu hiệu suất cao cho kết cấu thép.

Trong thực tế thi công, thép đạt chuẩn TCVN 1651-2:2018 thường có giới hạn chảy thực tế từ 420-460 MPa, cao hơn 10-15% so với yêu cầu tối thiểu. Điều này tạo ra hệ số an toàn bổ sung cho công trình mà không làm tăng chi phí. Đặc biệt đối với các dự án xuất khẩu sang Singapore hay Australia, việc đáp ứng vượt tiêu chuẩn này giúp vượt qua các yêu cầu kiểm định nghiêm ngặt của EN 10025 hoặc AS/NZS 3679.

1.2 Các loại thép cường độ cao phổ biến

Dựa trên kinh nghiệm cung cấp kết cấu thép cho hơn 200 dự án nhà xưởng, dưới đây là bảng tổng hợp so sánh các loại thép cường độ cao phổ biến nhất trên thị trường:

Qua đó cho thấy, CB400V là lựa chọn tối ưu về mặt kinh tế và kỹ thuật cho thị trường Việt Nam và các nước ASEAN. Trong khi đó, các dự án xuất khẩu sang Singapore thường yêu cầu S355JR để đáp ứng EN 10025, còn các chủ đầu tư Úc ưu tiên ASTM A572 Gr.65 do tương thích với hệ thống tiêu chuẩn.

1.3 Tại sao thép cường độ cao phù hợp nhà xưởng?

Qua nhiều năm triển khai dự án nhà xưởng PEB, chúng tôi rút ra 5 lý do cốt lõi khiến thép cường độ cao trở thành giải pháp tối ưu:

• Giảm trọng lượng kết cấu 25-35%: Với cùng khả năng chịu lực, thép CB400V (460 MPa) chỉ cần tiết diện nhỏ hơn 30% so với thép CB240 (240 MPa). Điều này có nghĩa là một nhà xưởng 2000m² có thể tiết kiệm từ 15-20 tấn thép, tương đương 300-400 triệu đồng chỉ riêng chi phí vật liệu.
• Tối ưu móng và chi phí xây dựng: Trọng lượng nhẹ hơn đồng nghĩa với tải trọng tác dụng lên móng giảm đáng kể.
• Tăng nhịp, giảm cột: Với khả năng chịu lực cao, thép cường độ cao cho phép thiết kế nhịp lớn hơn (đến 40-50m) mà không cần cột chống giữa. Điều này tạo không gian sử dụng linh hoạt, đặc biệt quan trọng với các nhà xưởng logistics hay sản xuất công nghiệp cần bố trí máy móc, băng tải phức tạp.
• Tiết kiệm vận chuyển và lắp dựng: Cấu kiện nhẹ hơn giúp giảm 20-25% chi phí vận chuyển, đặc biệt quan trọng với các dự án xuất khẩu sang Indonesia, Philippines. Việc lắp dựng cũng nhanh hơn do số lượng cấu kiện ít hơn và trọng lượng nhẹ hơn, giảm thời gian thuê cẩu và nhân công.
• Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật quốc tế: Các chủ đầu tư FDI từ Nhật, Hàn, EU thường yêu cầu thép có giới hạn chảy tối thiểu 355-400 MPa theo EN hoặc JIS. Sử dụng thép cường độ cao giúp đáp ứng ngay từ đầu mà không cần thiết kế lại hay điều chỉnh.

2. Quy trình thi công thép cường độ cao từ A-Z

Quy trình gia công – lắp dựng thép cường độ cao đòi hỏi kiểm soát nghiêm ngặt hơn thép thường, bao gồm:

• Thiết kế & gia công: Shop drawing chi tiết => Cắt CNC => Phun bi làm sạch bề mặt (Sa 2.5 – ISO 8501-1)
• Hàn & kiểm tra: Quy trình hàn theo AWS D1.1 => Kiểm tra không phá hủy (PT / MT / UT) => Đóng gói & vận chuyển đúng quy cách

3. Năm lỗi nghiêm trọng & Cách khắc phục

• Không preheating (làm nóng): Tạo martensit giòn, nứt hàn lạnh. Khắc phục: Nung 100-150°C cho thép ≥20mm, kiểm tra bằng nhiệt kế.
• Que hàn không phù hợp: Mối hàn yếu hơn thép gốc. Khắc phục: Dùng que có cường độ ≥ thép gốc, lưu trữ que trong tủ sấy 60-80°C.
• Bỏ qua NDT: Khuyết tật ẩn không phát hiện. Khắc phục: Kiểm tra tối thiểu 10% mối hàn quan trọng bằng PT/MT/UT.

• Phun bi kém: Sơn bong tróc, gỉ nhanh. Khắc phục: So sánh mẫu ISO 8501-1, đo độ nhám 60-80 micron, sơn trong 4-6 giờ.
• Không tính co ngót: Cấu kiện lệch kích thước. Khắc phục: Áp dụng hệ số co ngót 1-3mm, dùng đồ gá hàn, kiểm tra bằng thước điện tử.

*Martensite (Mactenxit) là một tổ chức vi cấu trúc của thép. Hình thành khi thép nguội rất nhanh từ trạng thái nhiệt độ cao (đặc biệt sau hàn hoặc tôi)

Sau hơn 18 năm nghiên cứu và ứng dụng thép cường độ cao trong hàng trăm dự án nhà xưởng PEB, chúng tôi có thể khẳng định đây là xu hướng tất yếu của ngành kết cấu thép hiện đại. Thép cường độ cao không chỉ mang lại lợi ích kinh tế trực tiếp (giảm 18-28% tổng chi phí kết cấu + móng + lắp dựng) mà còn đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật ngày càng cao của các chủ đầu tư FDI và thị trường xuất khẩu. Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp kết cấu thép tối ưu cho dự án nhà xưởng, nhà máy, trung tâm logistics hay bất kỳ công trình công nghiệp nào, đừng ngại liên hệ với chúng tôi để được tư vấn chi tiết và báo giá cạnh tranh nhất.