Quy trình gia công kết cấu thép đạt chuẩn chi tiết nhất

Gia công kết cấu thép là công đoạn quan trọng để tạo nên một ngôi nhà thép tiền chế có cấu trúc chắc chắn. Quy trình để tạo nên kết cấu thép bao gồm những công đoạn như thế nào. Tham khảo bài viết của BMB Steel để nắm được những thông tin hữu ích bạn nhé. 

1. Quy trình gia công kết cấu thép

Quy trình gia công kết cấu thép là một quá trình phức tạp, đòi hỏi sự chú ý đến từng chi tiết để đảm bảo sự an toàn và chất lượng của sản phẩm cuối cùng. Dưới đây là các bước chi tiết trong quy trình từ lựa chọn vật liệu đến giai đoạn hoàn thiện:

1.1 Lựa chọn vật liệu thô

Vật liệu để tạo nên kết cấu thép chắc chắn phải kể đến đó chính là thép. Nguyên liệu thép dùng để thiết kế móng, thiết kế khung nhà. Bên cạnh đó, vật liệu thô còn nằm ở phần kết nối như là bu lông, hay gồm cả sắt. Các nguyên vật liệu này cần phải lựa chọn kỹ càng, xem có chắc chắn, chất lượng hay không để đảm bảo khung thép có độ chịu lực tốt, kết cấu liên kết đảm bảo. 

1.2 Kiểm tra vật liệu

Vật liệu nhập về thì phải được kiểm tra kỹ càng về nguồn cung cấp vật liệu. Phải được khẳng định, đảm bảo độ an toàn vật liệu cũng như đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật xây dựng. Kiểm tra gian khóa hay hệ thống cột, dầm kèo. Cùng với đó là lực xiết của bu lông kết cấu hay kể cả bu lông neo. 

1.3 Cắt CNC và thủy lực

Sau khi đã nhập vật liệu thô và kiểm tra kỹ về chất lượng thì đơn vị thi công sẽ tiến hành cắt CNC và thủy lực. Công đoạn này sẽ tạo ra đường cong cho phần vật liệu kim loại. Bất kì đường cong nào như phần bản vẽ đều có thể thực hiện được. Có thể cắt với kiểu 3D chứ không chỉ riêng 2D. 

1.4 Hàn thủ công

Hàn thủ công là công đoạn thứ 4 trong quy trình gia công kết cấu thép. Những miếng vật liệu đã được cắt, tạo hình tạo khối sẽ được hàn thủ công để liên kết chúng lại với nhau. Hàn thủ công thì sẽ được thực hiện bởi các thợ xây dựng, trực tiếp bởi tay con người. 

1.5 Hàn tự động

Một số nhược điểm của hàn thủ công mắc phải còn chưa giải quyết được thì sẽ xử lý được bởi hàn tự động. Hàn tự động sẽ được thực hiện bởi máy móc, bởi robot hay xe hàn tự động CNC. Các mẫu nối được giải quyết 100% cho liên kết chắc chắn. 

1.6 Máy cắt thủy lực

Sử dụng máy cắt thủy lực để cắt các chi tiết thừa trong tổng thể đã được hàn liên kết với nhau. Nguyên lý hoạt động của máy cắt này ấy chính là thực hiện sức ép bằng chất lỏng, tức thủy lực để cắt kim loại nhanh chóng và đạt kỹ thuật cao. 

1.7 Nắn thẳng cấu kiện

Trong quá trình hàn gắn các kết cấu thép thì nhiệt độ từ máy móc sẽ làm cho một số vị trí của vật liệu trở nên cong vênh, méo mó. Đây chính là lúc cần phải sử dụng máy nắn để nắn thẳng lại cấu kiện. Điều này rất quan trọng để khung kết cấu thép có thể đảm bảo chất lượng trong quy trình gia công kết cấu thép. 

1.8 Gia công mài

Để kết cấu thép có độ chính xác về diện tích, về chu vi cũng như có độ thẩm mỹ, nhẵn bóng cần phải có công đoạn gia công mài. Gồm các phương pháp: 

• Mài phẳng
• Mài tròn ngoài
• Mài tròn trong: Giúp gia công lỗ côn, lỗ trụ, lỗ định hình
• Mài định hình: Mài gia công các vị trí, các bề mặt có đường sinh thẳng 
• Mài vô tâm: Phù hợp với những chi tiết kết cấu không bậc

1.9 Kiểm tra đường hàn không phá hủy

Phải kiểm tra đường hàn sau khi đã thực hiện các phương pháp hàn xem có đạt chuẩn không. Giữa hai thành phần vật liệu với nhau khi đã được hàn nối cần phải kiểm tra thì sẽ kiểm tra bằng mắt nhìn, hoặc có thể là siêu âm hay thử từ. 

1.10 Làm sạch và chuẩn bị bề mặt

Giai đoạn này rất cần để bề mặt cấu kiện sạch sẽ, đảm bảo không vướng bụi bẩn, không bị lấn cấn ở bất kỳ vị trí nào. Nó có đóng vai trò trong việc giữ được tuổi thọ cho kết cấu, giữ được lớp sơn phủ tốt hơn. Có thể làm sạch bằng phương pháp thủy lực. 

1.11 Sơn hoàn thiện

Phần lớp sơn hoàn thiện thì sẽ được sơn thành hai lớp. Trước tiên là lớp sơn phủ cho bề mặt kim loại chống được các tác động từ môi trường gây rỉ sét. Tiếp đến là lớp sơn mặt ngoài để tạo nên thẩm mỹ cho vẻ ngoài kết cấu. Lớp sơn rất quan trọng để bảo vệ kết cấu thép được lâu dài và ổn định. 

1.12 Hoàn thành và đóng gói, vận chuyển đến nơi thi công, xây dựng

Sau khi hoàn thiện các công đoạn trên thì kết cấu thép sẽ được kiểm tra lại một lần nữa về tổng thể. Cuối cùng của quy trình gia công kết cấu thép là vận chuyển đi các vật liệu xây dựng đến địa điểm thi công, xây dựng để tiến hành lắp dựng như trong bản vẽ đã đề ra. 

Quy trình gia công kết cấu thép phải được thực hiện một cách đúng công đoạn, đúng tiêu chuẩn để đem đến cho công trình nhà thép tiền chế chất lượng và thẩm mỹ cao. 

2. Lựa chọn vật liệu thép khi gia công kết cấu thép 

Trong gia công kết cấu thép, việc lựa chọn vật liệu thép phù hợp rất quan trọng để đảm bảo sự an toàn và hiệu suất của dự án. Dưới đây là một số loại thép phổ biến và sự so sánh giữa chúng, bao gồm ưu điểm và nhược điểm của từng loại:

2.1 Thép cacbon (Carbon Steel)

• Ưu điểm:
• Giá thành thấp.
• Dễ gia công và hàn.
• Có độ cứng tốt.
• Nhược điểm:
• Dễ bị ăn mòn nếu không được mạ hoặc sơn.
• Không phù hợp cho các môi trường ăn mòn mạnh.

2.2 Thép không gỉ (Stainless Steel)

• Ưu điểm:
• Kháng ăn mòn cao.
• Độ bền cơ học tốt.
• Thẩm mỹ và dễ làm sạch.
• Nhược điểm:
• Giá thành cao hơn so với thép cacbon.
• Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao.

2.3 Thép hợp kim (Alloy Steel)

• Ưu điểm:
• Độ cứng và độ bền cao.
• Giá trị cơ học tốt ở nhiệt độ cao.
• Thích hợp cho các ứng dụng chịu áp lực và nhiệt độ cao.
• Nhược điểm:
• Giá thành cao hơn so với thép cacbon.
• Cần kiểm soát chất lượng sản xuất nghiêm ngặt.

2.4 Thép Corten (Corten Steel)

• Ưu điểm:
• Kháng ăn mòn tự nhiên.
• Thích hợp cho các công trình ngoài trời.
• Thẩm mỹ và có màu sắc đẹp.
• Nhược điểm:
• Giá thành cao hơn so với thép cacbon.
• Yêu cầu kiểm soát chất lượng sản xuất.

2.5 Thép Galvanized (Thép mạ kẽm)

• Ưu điểm:
• Kháng ăn mòn tốt do lớp mạ kẽm bề mặt.
• Dễ bảo trì.
• Thích hợp cho các ứng dụng ngoài trời.
• Nhược điểm:
• Giá thành cao hơn so với thép cacbon thường.
• Màu sắc trơn và không thẩm mỹ.

Lựa chọn loại thép nào phù hợp sẽ phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án, bao gồm môi trường làm việc, tải trọng, thẩm mỹ, và ngân sách. Quá trình lựa chọn nên được thực hiện bởi các chuyên gia và kỹ sư có kinh nghiệm để đảm bảo sự thành công của dự án và sự an toàn của công trình kết cấu thép.

3. Tiêu chuẩn chất lượng và kiểm định gia công kết cấu thép 

• Tiêu chuẩn Quốc tế: Trong lĩnh vực gia công kết cấu thép, một số tiêu chuẩn quốc tế quan trọng bao gồm:
• ISO 9001: Tiêu chuẩn quản lý chất lượng đảm bảo sự tuân thủ của quy trình sản xuất và kiểm soát chất lượng.
• ISO 3834: Đây là tiêu chuẩn quốc tế về hàn trong sản xuất và thi công các sản phẩm thép. Nó đảm bảo tính nhất quán và chất lượng của quá trình hàn.
• EN 1090: Tiêu chuẩn quốc tế về kết cấu thép và hợp kim, bao gồm yêu cầu về thiết kế, sản xuất, và kiểm định của các sản phẩm kết cấu thép.
• Kiểm định và Chứng nhận: Quy trình kiểm định bao gồm các bước sau:
• Kiểm tra sản phẩm: Các sản phẩm kết cấu thép phải được kiểm tra để đảm bảo rằng chúng đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và yêu cầu thiết kế.
• Kiểm tra chất lượng hàn: Quy trình hàn và chất lượng hàn cần được kiểm tra đối với các mối hàn trong kết cấu thép.
• Kiểm tra vật liệu: Kiểm tra chất lượng của vật liệu thép sử dụng trong sản phẩm.
• Chứng nhận sản phẩm: Sản phẩm kết cấu thép phải được chứng nhận bởi các tổ chức kiểm định uy tín trước khi được sử dụng trong dự án.
• Kiểm định theo quy trình: Để đảm bảo tính nhất quán và chất lượng trong quá trình sản xuất, quy trình gia công kết cấu thép thường được kiểm định định kỳ. Điều này bao gồm kiểm tra quy trình hàn, kiểm tra vật liệu đầu vào, và xác nhận rằng tất cả các bước đã tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định áp dụng.
• Chất lượng và An toàn: Tiêu chuẩn và quy trình này đảm bảo rằng sản phẩm kết cấu thép đáp ứng các yêu cầu về chất lượng và an toàn. Điều này quan trọng để đảm bảo tính an toàn và bền vững của các công trình sử dụng kết cấu thép.

Quy trình kiểm định và tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự thành công và độ tin cậy của các dự án gia công kết cấu thép.

4. Giải pháp khắc phục từng thách thức trong gia công

Gia công kết cấu thép là một quá trình phức tạp và có thể gặp nhiều thách thức. Dưới đây là phân tích một số thách thức thường gặp và giải pháp khắc phục:

4.1 Thách thức về thiết kế không rõ ràng

Giải pháp: Luôn phải bắt đầu với một thiết kế cụ thể và chi tiết. Gia công kết cấu thép dựa trên thiết kế, do đó cần phải có một hướng dẫn thiết kế chính xác và rõ ràng.

4.2 Thách thức về chất lượng hàn

Giải pháp: Đảm bảo rằng thợ hàn được đào tạo và có kinh nghiệm. Kiểm tra chất lượng hàn bằng các phương pháp kiểm tra không phá hủy như siết ốc siết và kiểm tra áp suất.

4.3 Thách thức về chất lượng vật liệu

Giải pháp: Lựa chọn vật liệu thép đáng tin cậy từ nhà sản xuất uy tín và xác nhận nguồn gốc của nó. Kiểm tra vật liệu đầu vào trước khi sử dụng.

4.4 Thách thức về an toàn lao động

Giải pháp: Đảm bảo rằng tất cả công nhân và thợ hàn tuân thủ các quy tắc an toàn lao động. Cung cấp thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE) và đào tạo về an toàn.

4.5 Thách thức về kiểm soát chất lượng

Giải pháp: Thực hiện kiểm tra chất lượng định kỳ trong quá trình sản xuất và kiểm tra cuối cùng trước khi giao sản phẩm cho khách hàng. Áp dụng các tiêu chuẩn kiểm định quốc tế như ISO 9001.

4.6 Thách thức về thời gian và tiến độ

Giải pháp: Lập kế hoạch sản xuất chi tiết và tuân thủ tiến độ. Sử dụng phần mềm quản lý dự án để theo dõi và điều chỉnh tiến độ theo thời gian thực.

4.7 Thách thức về chi phí và nguồn lực

Giải pháp: Tối ưu hóa quá trình sản xuất và quản lý tài nguyên hiệu quả. Xác định các nguồn lực cần thiết trước và kế hoạch tài chính một cách cẩn thận.

4.8 Thách thức về môi trường và bảo vệ môi trường

Giải pháp: Tuân thủ các quy tắc bảo vệ môi trường và áp dụng các biện pháp như tái chế và xử lý chất thải một cách bền vững.

Sự nhận thức về các thách thức này và việc áp dụng giải pháp thích hợp có thể giúp tối ưu hóa quá trình gia công kết cấu thép và đảm bảo chất lượng và an toàn của sản phẩm cuối cùng.

5. Xu hướng và công nghệ mới trong gia công

Trong gia công kết cấu thép, có nhiều xu hướng và công nghệ mới đang được áp dụng để cải thiện hiệu suất, chất lượng, và tiết kiệm chi phí. Dưới đây là một số xu hướng và công nghệ mới nhất:

Gia công kết cấu thép tự động hóa:

Công nghệ robot hóa và tự động hóa đang được sử dụng để tăng hiệu suất trong việc cắt, hàn, và gia công kết cấu thép. Điều này giúp giảm thời gian sản xuất và tối ưu hóa sử dụng nguồn nhân lực.

Sử dụng máy tính và phần mềm mô phỏng:

Phần mềm mô phỏng 3D và các công cụ CAD (Computer-Aided Design) giúp trong thiết kế và xác định sự tương tác của các thành phần kết cấu trước khi sản xuất. Điều này giúp tránh các lỗi thiết kế và tối ưu hóa sử dụng vật liệu.

Sử dụng vật liệu tiên tiến:

Sử dụng thép hợp kim và các vật liệu mới như thép chống ăn mòn cao cấp và thép siêu bền giúp tăng tuổi thọ và khả năng chịu tải của kết cấu thép.

Năng lượng tái tạo và bảo vệ môi trường:

Gia công kết cấu thép ngày càng chú trọng đến việc sử dụng năng lượng tái tạo và quy trình sản xuất thân thiện với môi trường để giảm tác động tiêu hao năng lượng và khí nhà kính.

Sử dụng các kỹ thuật cắt tiên tiến:

Máy cắt laser và máy cắt plasma hiện đại giúp cắt kết cấu thép một cách nhanh chóng và chính xác hơn. Điều này giảm lãng phí vật liệu và tăng hiệu suất sản xuất.

Kết nối Internet of Things (IoT):

Sử dụng các cảm biến và hệ thống IoT trong quá trình sản xuất để giám sát và điều khiển quá trình sản xuất từ xa, cải thiện sự tự động và theo dõi hiệu suất.

Sử dụng máy in 3D:

Máy in 3D có thể được sử dụng để sản xuất các chi tiết kết cấu thép phức tạp và có hình dạng độc đáo một cách hiệu quả.

6. Chìa khóa thành công trong dự án gia công kết cấu thép

Lựa chọn đúng đối tác trong quá trình gia công kết cấu thép là một quyết định vô cùng quan trọng đối với sự thành công của dự án xây dựng. Đối tác gia công chính xác sẽ ảnh hưởng đến chất lượng, hiệu suất, và thậm chí an toàn của công trình. Điều này đặc biệt quan trọng bởi vì kết cấu thép thường là một phần quan trọng trong các công trình như nhà xưởng, cầu đường, và tòa nhà cao tầng. Việc lựa chọn đúng đối tác có thể giúp:

• Đảm bảo chất lượng: Đối tác có kinh nghiệm và chuyên nghiệp sẽ đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng đáp ứng tất cả các tiêu chuẩn kỹ thuật và yêu cầu của dự án. Điều này giảm nguy cơ lỗi sản xuất và sẽ tiết kiệm thời gian và tiền bạc trong tương lai.
• Tối ưu hóa chi phí: Đối tác có thể giúp tối ưu hóa chi phí sản xuất và sử dụng vật liệu một cách hiệu quả, đồng thời đảm bảo rằng dự án không vượt quá ngân sách dự kiến.
• Tuân thủ quy trình kiểm định và tiêu chuẩn: Đối tác có kỹ năng trong việc kiểm tra chất lượng và đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế sẽ đảm bảo tính an toàn và đáng tin cậy của kết cấu thép.
• Tối ưu hóa thời gian và tiến độ: Một đối tác có khả năng quản lý thời gian và tiến độ sản xuất sẽ giúp dự án tiến triển một cách suôn sẻ và đúng hẹn.
• Sáng tạo và tư vấn chuyên nghiệp: Một đối tác có thể cung cấp sự sáng tạo và tư vấn chuyên nghiệp trong việc thiết kế và sản xuất kết cấu thép, giúp tối ưu hóa thiết kế và tiết kiệm chi phí.

Với tầm quan trọng của việc lựa chọn đúng đối tác gia công kết cấu thép, bạn cần tổng hợp thông tin, tìm hiểu thêm về các đối tác tiềm năng, và tư vấn với các chuyên gia trong lĩnh vực này để đảm bảo sự thành công của dự án xây dựng và đảm bảo rằng kết cấu thép được sản xuất với chất lượng và hiệu suất tối ưu.

Trên đây BMB Steel đã chia sẻ đầy đủ các thông tin quan trọng về gia công kết cấu thép. Chúc quý doanh nghiệp sẽ hiểu thêm và hoàn thiện dự án thành công. Hãy theo dõi các bài viết bài của BMB Steel để cập nhật thêm nhiều thông tin xây dựng hữu ích.