Giới thiệu

Đối với các dự án kết cấu thép quốc tế, việc tuân thủ tiêu chuẩn là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến chi phí, tiến độ sản xuất, kiểm soát chất lượng và nghiệm thu cuối cùng của dự án..

Các quốc gia và khu vực khác nhau sử dụng các hệ thống thiết kế và chế tạo kết cấu khác nhau. Những khác biệt này không chỉ giới hạn ở việc tính toán kết cấu. Chúng cũng có thể ảnh hưởng đến toàn bộ quá trình sản xuất, bao gồm:

• Lựa chọn vật liệu

• Quy trình hàn

• Kết nối bắt vít cường độ cao

• Dung sai kích thước

• Ăn mòn và chống cháy

• Kiểm soát chất lượng và tài liệu

Đối với các nhà sản xuất kết cấu thép phục vụ các dự án ở nước ngoài, việc hiểu rõ các tiêu chuẩn quản lý trước khi bắt đầu sản xuất là điều cần thiết.

Bài viết này cung cấp một so sánh thực tế của bảy hệ thống tiêu chuẩn kết cấu thép thường gặp:

GB Trung Quốc, AISC/AWS của Hoa Kỳ, Eurocode/EN của Châu Âu, BS của Anh, AS/NZS của Úc, SBC của Ả Rập Xê Út và JIS của Nhật Bản.

Lưu ý: Yêu cầu thực tế có thể thay đổi tùy thuộc vào đặc điểm kỹ thuật của dự án, cấp độ thi công, cấp thép, độ dày cấu kiện, điều kiện tải trọng, quy định của địa phương và yêu cầu của khách hàng. Các tài liệu quản lý dự án phải luôn được ưu tiên.

---

1. Tổng quan về bảy hệ thống tiêu chuẩn kết cấu thép chính

Trước khi so sánh các yêu cầu chế tạo, việc hiểu vị trí chung của từng hệ thống là rất hữu ích.

Trung Quốc GB

Các tiêu chuẩn thường được tham chiếu bao gồm:

• GB 50017

• GB 50205

• JGJ 81

Hệ thống của Trung Quốc được sử dụng rộng rãi cho các tòa nhà công nghiệp, tòa nhà thương mại, cơ sở hạ tầng, nhà kho, nhà xưởng và các dự án kết cấu thép khác ở Trung Quốc.

Các yêu cầu về chế tạo và nghiệm thu của nó bao gồm kiểm tra vật liệu, hàn, dung sai kích thước, kết nối bắt vít, xử lý bề mặt và chất lượng lắp đặt.

---

Hoa Kỳ — AISC / AWS / ASTM

Các dự án thép kết cấu điển hình của Hoa Kỳ có thể bao gồm:

• Yêu cầu về thép kết cấu AISC

• Thông số kỹ thuật vật liệu ASTM

• Yêu cầu hàn AWS D1.1

• Yêu cầu RCSC đối với kết nối bắt vít cường độ cao

Hệ thống của Hoa Kỳ được sử dụng rộng rãi ở Bắc Mỹ và cũng thường được chỉ định cho các dự án công nghiệp, cơ sở hạ tầng, dầu khí và EPC quốc tế.

Các dự án dựa trên AISC đặt trọng tâm vào:

• Truy xuất nguồn gốc vật liệu

• Đánh giá quy trình hàn

• Bu lông cường độ cao

• Dung sai chế tạo

• Tài liệu kiểm tra

---

Châu Âu — Tiêu chuẩn Eurocode / EN

Các dự án châu Âu thường kết hợp:

• Eurocode 3 cho thiết kế kết cấu thép

• EN 1090 để thi công và chế tạo

• EN 10025 cho vật liệu kết cấu thép

• Tiêu chuẩn hàn ISO/EN

Chế tạo thép theo EN 1090 thường được phân loại theo Loại thực hiện , chẳng hạn như:

• EXC1

• EXC2

• EXC3

• EXC4

Các lớp thực thi cao hơn thường yêu cầu kiểm soát chế tạo, hàn, kiểm tra và tài liệu nghiêm ngặt hơn.

---

Tiêu chuẩn Anh – BS

Các dự án của Anh có thể tham khảo tiêu chuẩn BS hoặc BS EN tùy theo thông số kỹ thuật của dự án.

Các yêu cầu về kết cấu thép truyền thống của Anh được biết đến với các biện pháp kiểm soát chi tiết bao gồm:

• chế tạo

• Hàn

• Điều tra

• Độ chính xác kích thước

• Bảo vệ bề mặt

Các thông số kỹ thuật dựa trên tiêu chuẩn của Anh cũng gặp phải trong một số dự án của Khối thịnh vượng chung và quốc tế.

---

Úc và New Zealand — AS/NZS

Các tiêu chuẩn chung bao gồm:

• AS/NZS 3678

• AS/NZS 3679

• AS/NZS 5131

• NHƯ/NZS 1554

• NHƯ/NZS 1252

Các dự án thép của Úc thường chú trọng đáng kể vào:

• Kiểm soát hàn

• Truy xuất nguồn gốc vật liệu

• Điều tra

• Hệ thống sơn

• Độ bền môi trường

• Tài liệu chế tạo

Những yêu cầu này đặc biệt quan trọng đối với các dự án cơ sở hạ tầng, khai thác mỏ, công nghiệp và ven biển.

---

Ả Rập Saudi — SBC

Các yêu cầu của Bộ luật Xây dựng Ả Rập Saudi thường được kết hợp với các tiêu chuẩn được quốc tế công nhận như ASTM, AISC, AWS hoặc các thông số kỹ thuật có liên quan của dự án.

Đối với các dự án ở Ả Rập Saudi và Trung Đông, thường cần chú ý thêm về:

• nhiệt độ cao

• Tiếp xúc với tia cực tím mạnh

• Môi trường sa mạc

• Tiếp xúc với muối

• Ăn mòn ven biển

• Gió và cát

Do đó, hệ thống vật liệu và lớp phủ cần phải được điều chỉnh phù hợp với điều kiện môi trường địa phương.

---

Nhật Bản — JIS

Các dự án kết cấu thép của Nhật Bản thường sử dụng tiêu chuẩn vật liệu và chế tạo JIS.

Các dự án dựa trên JIS thường nhấn mạnh:

• Độ chính xác kích thước

• Chất lượng hàn

• Tính nhất quán của vật liệu

• Hiệu suất địa chấn

• độ dẻo dai

• Kiểm soát chất lượng nhà máy chi tiết

Thông số kỹ thuật của Nhật Bản cũng thường xuyên gặp phải trong các dự án công nghiệp có vốn đầu tư của Nhật Bản ở Đông Nam Á.

---

2. Lựa chọn vật liệu: mác thép, dung sai và khả năng truy xuất nguồn gốc

Kiểm soát vật liệu là nền tảng của chế tạo kết cấu thép.

Các hệ thống khác nhau sử dụng các loại thép và yêu cầu chứng nhận khác nhau.

---

Sự khác biệt chính về kiểm soát vật liệu

Giấy chứng nhận vật liệu

Các dự án quốc tế thường yêu cầu vật liệu thép phải được truy xuất nguồn gốc từ:

• Nhà máy thép

• Số nhiệt

• Số lô

• Lớp vật liệu

• Nhận dạng tấm hoặc phần

Hệ thống truy xuất nguồn gốc phải được duy trì nguyên vẹn trong quá trình:

Nhận → Cắt → Chế tạo → Hàn → Kiểm tra → Giao hàng

---

Yêu cầu về độ dẻo dai

Tùy thuộc vào:

• Mác thép

• độ dày

• Nhiệt độ dịch vụ

• Tầm quan trọng về mặt kết cấu

• Yêu cầu về địa chấn

các dự án có thể chỉ định thử nghiệm tác động Charpy hoặc các yêu cầu về độ bền khác.

Các cấu trúc chịu tải động và nhiệt độ thấp thường yêu cầu xác minh độ bền vật liệu nghiêm ngặt hơn.

---

Thuộc tính xuyên suốt

Đối với các tấm dày hoặc các mối hàn có độ bền cao, đặc điểm kỹ thuật của dự án có thể yêu cầu các đặc tính xuyên suốt để giảm nguy cơ rách lớp.

Những yêu cầu như vậy cần được xác nhận trước khi mua nguyên liệu thô.

---

3. Yêu cầu hàn

Hàn là một trong những khía cạnh quan trọng nhất của chế tạo kết cấu thép.

Các tiêu chuẩn quốc tế thường kiểm soát ba lĩnh vực:

Trình độ thợ hàn + Quy trình hàn + Kiểm tra mối hàn

---

3.1 Trình độ thợ hàn

Hệ thống đánh giá điển hình có thể bao gồm:

Thợ hàn phải có trình độ chuyên môn liên quan:

• Quá trình hàn

• Vị trí hàn

• Nhóm vật liệu

• Độ dày tấm

• Cấu hình chung

trước khi bắt đầu sản xuất.

---

3.2 WPS và PQR

Đặc tả quy trình hàn (WPS) xác định cách tạo ra mối hàn.

Các biến điển hình bao gồm:

• Quá trình hàn

• Điện cực hoặc dây

• Khí bảo vệ

• Hiện hành

• Điện áp

• Tốc độ di chuyển

• Đầu vào nhiệt

• Chuẩn bị chung

• Làm nóng trước

• Nhiệt độ giữa

Khi được yêu cầu, WPS phải được hỗ trợ bởi Hồ sơ chứng nhận quy trình (PQR) hoặc bằng chứng chứng nhận tương đương.

Các tiêu chuẩn khác nhau sử dụng các khung trình độ khác nhau, nhưng mục tiêu cơ bản là như nhau:

Để chứng minh rằng quy trình hàn được đề xuất có thể tạo ra một mối hàn kết cấu có thể chấp nhận được một cách nhất quán.

---

3.3 Làm nóng trước

Nhiệt độ gia nhiệt trước yêu cầu không được coi là một giá trị cố định cho mọi loại thép.

Thông thường nó phụ thuộc vào các yếu tố như:

• Mác thép

• Tương đương cacbon

• Độ dày vật liệu

• Mức hydro

• Đầu vào nhiệt

• Kiềm chế

• Nhiệt độ môi trường xung quanh

Các tấm thép dày và cường độ cao thường đòi hỏi sự chú ý nhiều hơn đến việc làm nóng trước và kiểm soát nhiệt độ giữa các lớp.

Do đó, đối với các dự án quốc tế, các yêu cầu làm nóng trước phải được xác định từ tiêu chuẩn hàn hiện hành, WPS đủ tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật của dự án.

---

3.4 Thử nghiệm không phá hủy - NDT

Các phương pháp NDT phổ biến bao gồm:

• Kiểm Tra Trực Quan — VT

• Kiểm tra siêu âm - UT

• Kiểm tra chụp ảnh phóng xạ - RT

• Kiểm Tra Hạt Từ — MT

• Kiểm tra thâm nhập - PT

Mức độ kiểm tra phụ thuộc vào:

• Kiểu hàn

• Tầm quan trọng về mặt kết cấu

• Lớp thực thi

• Tình trạng tải

• Yêu cầu về mỏi

• Đặc điểm dự án

Các mối hàn xuyên thấu hoàn toàn và các mối nối kết cấu quan trọng thường yêu cầu mức độ kiểm tra cao hơn các mối hàn góc thông thường.

---

4. Kết nối bắt vít cường độ cao

Bu lông cường độ cao được sử dụng rộng rãi để lắp đặt tại công trường và các kết nối kết cấu chính.

Các tiêu chuẩn khác nhau có thể chỉ định các hệ thống bu lông khác nhau, bao gồm:

• Loại tài sản 8.8

• Loại tài sản 10.9

• Bu lông kết cấu cường độ cao ASTM

• EN cụm bu lông cường độ cao

• Hệ thống bu lông AS/NZS

• Bu lông cường độ cao JIS

---

Các mục kiểm soát chính

Bất kể hệ thống tiêu chuẩn nào, các hạng mục kiểm soát bu-lông quan trọng thường bao gồm:

Nhận dạng bu lông

Loại bu lông, nhà sản xuất và lô phải được xác định rõ ràng.

Kho

Bu lông cần được bảo vệ chống lại:

• Độ ẩm

• Sự ô nhiễm

• Hư hỏng chỉ

• Ăn mòn

Phương pháp cài đặt

Các phương pháp có thể bao gồm:

• Kiểm soát mô-men xoắn

• quay đầu

• Bu lông kiểm soát lực căng

• Chỉ số căng thẳng trực tiếp

• Các phương pháp dự ứng lực đã được phê duyệt khác

Kết nối quan trọng trượt

Khi cần chống trượt, cần đặc biệt chú ý đến:

• Tình trạng bề mặt bị phai

• Xử lý bề mặt

• hệ số trượt

• Giả vờ bu lông

---

5. Độ chính xác về kích thước và lắp ráp thử nghiệm

Độ chính xác của chế tạo ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả cương cứng.

Các kích thước được kiểm soát phổ biến bao gồm:

• chiều dài thành viên

• Chiều cao cột

• Chiều dài chùm tia

• Vị trí lỗ

• Vị trí tấm cuối

• Kích thước đường chéo

• Độ thẳng

• độ cong

• xoắn

• Hình học kết nối

---

Tại sao hội nghị xét xử lại quan trọng

Đối với các hệ thống kết cấu phức tạp, việc lắp ráp thử nghiệm tại nhà máy có thể giúp xác minh:

• Căn chỉnh kết nối

• Khả năng tương thích lỗ bu lông

• hình học thành viên

• Trình tự cài đặt

• Kích thước giao diện

Việc lắp ráp thử nghiệm đặc biệt có giá trị đối với:

• Kèo phức hợp

• Kết cấu nhịp lớn

• Cấu trúc công nghiệp nặng

• Kết nối địa chấn

• Tập hợp nút phức tạp

Mức độ lắp ráp thử nghiệm cần thiết phải được xác nhận từ tiêu chuẩn thực hiện hiện hành và thông số kỹ thuật của dự án.

---

6. Bảo vệ chống ăn mòn

Bảo vệ chống ăn mòn phụ thuộc nhiều vào sự tiếp xúc với môi trường.

Hệ thống sơn phù hợp cho kho nội địa khô ráo có thể không phù hợp với:

• tòa nhà ven biển

• Nhà máy hóa chất

• Môi trường biển

• Dự án nhiệt đới có độ ẩm cao

• Cơ sở công nghiệp sa mạc

---

Chuẩn bị bề mặt

Làm sạch bằng hạt mài mòn đến khoảng Sa 2½ được quy định rộng rãi cho nhiều hệ thống sơn công nghiệp.

Các thông số kỹ thuật chuẩn bị bề mặt tương đương cũng có thể được sử dụng tùy thuộc vào tiêu chuẩn quản lý và nhà sản xuất lớp phủ.

Bề mặt đã chuẩn bị cần được kiểm tra:

• Sạch sẽ

• Bụi

• Ô nhiễm dầu

• Hồ sơ bề mặt

• rỉ sét

• Chất mài mòn dư

---

Hệ thống sơn

Hệ thống bảo vệ điển hình có thể bao gồm:

Sơn lót giàu kẽm
↓
Lớp phủ trung gian Epoxy
↓
Polyurethane / Lớp phủ hoàn thiện khác

Độ dày màng khô yêu cầu phải được xác định theo:

• Loại ăn mòn

• Tuổi thọ thiết kế

• Nhà sản xuất sơn

• Đặc điểm dự án

• Tiếp xúc với môi trường địa phương

Tổng độ dày lớp phủ cao hơn thường được yêu cầu cho các môi trường khắc nghiệt hơn.

---

Dự án ven biển và Trung Đông

Các dự án tiếp xúc:

• Xịt muối

• nhiệt độ cao

• bức xạ tia cực tím

• Cát

• Độ ẩm cao

thường yêu cầu hệ thống chống ăn mòn tăng cường.

Chốt, máng xối, đèn chớp và thép thứ cấp cũng cần được xem xét - không chỉ các bộ phận kết cấu chính.

---

7. Phòng cháy chữa cháy

Kết cấu thép mất độ bền khi nhiệt độ tăng.

Do đó, tùy thuộc vào các quy định xây dựng, kết cấu thép có thể yêu cầu:

• Lớp phủ phồng

• Xi măng chống cháy

• Tấm chống cháy

• Bọc bê tông

• Các hệ thống phòng cháy chữa cháy được thử nghiệm khác

Các hệ thống thử nghiệm khả năng chống cháy quốc tế thông thường có thể bao gồm các yêu cầu cụ thể của dự án dựa trên:

• ASTM

• VN

• BS

• BẰNG

• JIS

Giới hạn chịu lửa thường được xác định theo thời gian yêu cầu, chẳng hạn như:

• 1 giờ

• 2 giờ

• 3 giờ

• hoặc các xếp hạng dành riêng cho dự án khác

Hệ thống cần thiết phải được lựa chọn theo tòa nhà quản lý và mã phòng cháy.

---

8. Kiểm soát chất lượng và lập hồ sơ

Đối với các dự án kết cấu thép ở nước ngoài, chỉ chất lượng sản xuất thôi là chưa đủ.

Tài liệu là một phần của sản phẩm.

Một bộ hồ sơ chất lượng hoàn chỉnh có thể bao gồm:

Tài liệu vật chất

• Giấy chứng nhận kiểm tra nhà máy

• Kỷ lục số nhiệt

• Báo cáo truy xuất nguồn gốc vật liệu

Tài liệu hàn

• WPS

• PQR

• Chứng chỉ nghề thợ hàn

• Hồ sơ vật liệu hàn

• Làm nóng hồ sơ khi cần thiết

Tài liệu kiểm tra

• Báo cáo kiểm tra trực quan

• báo cáo UT

• báo cáo MT

• Báo cáo RT khi được yêu cầu

• Hồ sơ kiểm tra kích thước

Tài liệu bắt vít

• Chứng chỉ bu lông

• Hồ sơ lắp đặt bu lông

• Hồ sơ hiệu chuẩn nếu có

Tài liệu phủ

• Kiểm tra chuẩn bị bề mặt

• Hồ sơ lô sơn

• Báo cáo độ dày màng khô

• Hồ sơ hiện trạng môi trường

Tài liệu cuối cùng

• Kế hoạch kiểm tra và thử nghiệm

• Báo cáo chiều cuối cùng

• Danh sách đóng gói

• Giấy chứng nhận sự phù hợp nếu có

• Báo cáo kiểm tra của bên thứ ba

---

9. Sự khác biệt chính giữa các hệ thống tiêu chuẩn chính

Từ góc độ quản lý chế tạo, những khác biệt quan trọng nhất có thể được tóm tắt như sau.

Dự án Hoa Kỳ

Thường nhấn mạnh vào:

• Tuân thủ vật liệu ASTM

• hàn AWS

• Bu lông cường độ cao

• Hệ thống chất lượng chế tạo

• Tài liệu kiểm tra có thể truy nguyên

---

Dự án Châu Âu

Thường nhấn mạnh:

• Yêu cầu thực hiện EN 1090

• Lớp thực thi

• Kiểm soát sản xuất nhà máy

• Phối hợp hàn

• Tài liệu liên quan đến CE nếu có

---

Dự án Úc

Thường yêu cầu kiểm soát đặc biệt mạnh mẽ đối với:

• Hàn

• Truy xuất nguồn gốc vật liệu

• Điều tra

• Độ bền lớp phủ

• Tài liệu

---

Dự án của Saudi và Trung Đông

Ngoài việc tuân thủ về cấu trúc, có thể cần đặc biệt chú ý đến:

• nhiệt độ cao

• tiếp xúc với tia cực tím

• muối ven biển

• Cát

• Bảo vệ chống ăn mòn

• Tiêu chuẩn quốc tế dành riêng cho dự án

---

Dự án Nhật Bản

Thường nhấn mạnh:

• Độ chính xác kích thước

• Chất lượng hàn

• Tính nhất quán của vật liệu

• Chất lượng chế tạo liên quan đến địa chấn

• Biên bản kiểm tra chi tiết

---

10. Các nhà chế tạo thép nên quản lý các dự án đa tiêu chuẩn như thế nào

Đối với dự án kết cấu thép ở nước ngoài, tiêu chuẩn sản xuất phải được xác nhận trước khi báo giá và mua nguyên liệu thô.

Một quy trình làm việc thực tế là:

Bước 1 — Xác nhận các tiêu chuẩn quản lý
↓
Bước 2 — Xem lại bản vẽ và thông số kỹ thuật của dự án
↓ Bước
3 — Xác nhận cấp vật liệu
↓ Bước 4
— Xem xét các yêu cầu hàn
↓ Bước 5 — Xác
nhận hệ thống bu lông
↓
Bước 6 — Xác định dung sai chế tạo
↓
Bước 7 — Xác nhận ăn mòn / chống cháy
↓
Bước 8 — Chuẩn bị kế hoạch kiểm tra & thử nghiệm
↓
Bước 9 — Hoàn thành sản xuất và kiểm tra
↓
Bước 10 - Chuẩn bị tài liệu chất lượng cuối cùng

Quá trình này giúp giảm:

• Rủi ro thay thế vật liệu

• Chứng nhận hàn

• Sự chậm trễ sản xuất

• Làm lại

• Từ chối kiểm tra

• Khoảng trống tài liệu

• Vấn đề cài đặt trang web

---

Phần kết luận

Thách thức chính trong chế tạo kết cấu thép quốc tế không chỉ đơn giản là sản xuất các cấu kiện thép.

Nó đang sản xuất chúng theo đúng tiêu chuẩn dự án, đặc điểm kỹ thuật chế tạo, yêu cầu kiểm tra và hệ thống tài liệu.

Các lĩnh vực chính cần được xác nhận trước khi sản xuất bao gồm:

Cấp vật liệu → Hàn → Bu lông cường độ cao → Dung sai chế tạo → Chống ăn mòn → Phòng cháy chữa cháy → Tài liệu chất lượng

Đối với các nhà sản xuất xử lý nhiều thị trường nước ngoài, khả năng điều chỉnh quy trình sản xuất theo các tiêu chuẩn khác nhau là một phần quan trọng trong khả năng thực hiện dự án.

ZSJH STEEL cung cấp chế tạo kết cấu thép theo yêu cầu cho các dự án công nghiệp và thương mại ở nước ngoài, hỗ trợ xem xét bản vẽ, phối hợp kỹ thuật, sản xuất, hàn, kiểm tra chất lượng, xử lý bề mặt, đóng gói, xuất khẩu và hướng dẫn lắp đặt.

Gửi bản vẽ và tiêu chuẩn dự án của bạn để đánh giá chế tạo