Các loại bu lông dùng trong kết cấu thép phổ biến

Đăng bởi Bulong Thọ An Nội dung / Ngày đăng 3 Tháng 10, 2026

Bu lông là chi tiết liên kết quan trọng trong kết cấu thép, được sử dụng để ghép dầm, cột, bản mã, giằng, xà gồ và nhiều cấu kiện khác theo thiết kế. Mỗi mối nối có yêu cầu riêng về tải trọng, đường kính, cấp bền, vật liệu và cách lắp đặt nên không thể dùng một loại bu lông cho toàn bộ công trình. Trong thực tế, người dùng có thể gặp bu lông lục giác thông thường, bu lông cường độ cao, hệ bu lông có tiền tải và bu lông neo móng. Hiểu đúng từng nhóm sẽ giúp việc lựa chọn vật tư sát với bản vẽ và hạn chế sai sót khi thi công.

Bu lông dùng trong kết cấu thép có vai trò gì?

Bu lông giúp liên kết các cấu kiện thành một hệ thống và truyền lực qua mối nối. Với công trình thép, việc lựa chọn không chỉ dựa vào kích thước mà còn phải theo yêu cầu tính toán và tiêu chuẩn áp dụng.

Liên kết và truyền lực giữa các cấu kiện thép

Bu lông được dùng để ghép các bản thép, bản mã, dầm, cột, giằng hoặc các cấu kiện đã gia công sẵn. Trong mối nối, bu lông có thể tham gia truyền lực kéo, lực cắt hoặc tổ hợp tải trọng. Một số liên kết sử dụng lực ma sát giữa các bản thép nhờ bu lông được siết tạo tiền tải. Vì vậy, đường kính, số lượng, cấp bền và cách bố trí bu lông đều phải được xác định theo thiết kế. So với liên kết hàn, liên kết bu lông còn thuận tiện hơn cho việc lắp dựng và thay thế ở những vị trí phù hợp.

Vì sao phải chọn đúng cấp bền?

Cấp bền liên quan trực tiếp đến khả năng chịu lực của bu lông. TCVN 5575:2024 có quy định riêng về vật liệu dùng cho liên kết bu lông trong thiết kế kết cấu thép, bao gồm yêu cầu đối với bu lông, đai ốc và vòng đệm. Vì vậy, không nên chọn bu lông chỉ theo đường kính hoặc thói quen thi công. Một bu lông M20 cấp 8.8 và M20 cấp 10.9 có cùng kích thước ren nhưng không có cùng tính chất cơ học. Khi bản vẽ đã chỉ định cấp bền, cần giữ đúng thông số đó và kiểm tra đồng bộ với các chi tiết đi kèm.

Các loại bu lông dùng trong kết cấu thép phổ biến

Các loại bu lông trong công trình thép nên được phân biệt theo chức năng và hệ tiêu chuẩn. Những nhóm dưới đây là các dạng thường gặp nhất khi chuẩn bị vật tư cho kết cấu thép và nhà thép tiền chế.

Bu lông lục giác ngoài thông thường

Bu lông lục giác ngoài có đầu sáu cạnh ở phía ngoài, sử dụng cờ lê hoặc đầu khẩu để siết. Loại này phù hợp với các mối ghép kết cấu thông dụng, nơi thiết kế không yêu cầu hệ bu lông có tiền tải chuyên dụng. Sản phẩm có nhiều lựa chọn về đường kính, chiều dài, vật liệu và cấp bền. Với nhóm bu lông đầu lục giác, ISO 4014:2022 quy định loại có phần thân trơn và ISO 4017:2022 quy định loại ren đến sát đầu. Khi đặt hàng cho công trình, cần ghi rõ kích thước, cấp bền và tiêu chuẩn thay vì chỉ yêu cầu chung là “bu lông lục giác”.

Bu lông cường độ cao

Bu lông cường độ cao được sử dụng cho những mối nối có yêu cầu cao về khả năng chịu lực hoặc được thiết kế theo hệ liên kết chuyên dụng. Tuy nhiên, không nên đồng nhất mọi bu lông 8.8 hoặc 10.9 với một hệ bu lông kết cấu cường độ cao hoàn chỉnh. Khi đưa vào công trình, cần xác định tiêu chuẩn sản phẩm, loại đai ốc, vòng đệm và phương pháp siết. Với các mối nối chịu tải lớn, việc chọn bu lông phải đi cùng tính toán bản thép, số lượng bu lông và khả năng chịu lực của toàn bộ liên kết.

Hệ bu lông cường độ cao có kiểm soát lực siết

Với mối nối yêu cầu lực tiền tải, bu lông thường được sử dụng theo một hệ đồng bộ gồm bu lông, đai ốc và vòng đệm. Bộ tiêu chuẩn EN 14399 quy định các cụm bu lông cường độ cao dùng cho liên kết có tiền tải, trong đó có các hệ HR và HRC. Điểm quan trọng là không nên trộn bu lông, đai ốc hoặc vòng đệm khác hệ khi tiêu chuẩn yêu cầu bộ đồng bộ. Ngoài vật tư, phương pháp siết và kiểm soát lực tiền tải cũng phải thực hiện theo quy trình của hệ đang sử dụng.

Bu lông ASTM dùng cho kết cấu thép

ASTM F3125/F3125M là tiêu chuẩn dành cho bu lông và cụm bu lông kết cấu cường độ cao bằng thép và thép hợp kim nhiệt luyện. Tiêu chuẩn bao gồm kích thước inch và metric, đồng thời phân loại theo grade, type và style. Khi hồ sơ dự án yêu cầu ASTM, không nên chỉ ghi “bu lông ASTM” vì mỗi grade có yêu cầu riêng. Cần xác định đúng tiêu chuẩn, grade và kích thước trên bản vẽ hoặc specification để nhà cung cấp giao đúng vật tư. Đây là cách phân loại theo tiêu chuẩn, không phải theo kiểu đầu bu lông.

Bu lông liên kết cho nhà thép tiền chế

Trong nhà thép tiền chế, bu lông có thể xuất hiện ở mối nối cột – dầm, bản mã, giằng và nhiều vị trí khác. Mỗi mối nối có thể dùng đường kính, cấp bền và số lượng khác nhau theo thiết kế. Vì vậy, không nên mặc định toàn bộ nhà thép dùng một loại bu lông. Khi đặt hàng, nên lấy thông tin trực tiếp từ bản vẽ gồm vị trí mối nối, kích thước, cấp bền, tiêu chuẩn và yêu cầu siết. Với mối nối có tiền tải, phải dùng đúng hệ bu lông và phụ kiện được chỉ định.

Bu lông neo, bu lông móng

Bu lông neo dùng để liên kết chân cột hoặc bản đế với phần móng, khác với bu lông ghép giữa hai cấu kiện thép. Đường kính, chiều dài neo, vị trí đặt và cấu tạo đầu neo phải được tính đồng bộ với bản đế và móng bê tông. Vì chức năng khác nhau, không nên lấy bu lông bản mã thông thường để thay cho bu lông móng chỉ vì cùng đường kính. Khi thi công chân cột, vị trí bu lông neo cần bám sát bản vẽ để bảo đảm cột và bản đế lắp đúng cao độ, tim trục.

Phân loại bu lông kết cấu thép theo cấp bền

Cấp bền là một thông tin quan trọng nhưng cần đọc cùng kích thước và tiêu chuẩn. Không nên dùng cấp bền như tiêu chí duy nhất để lựa chọn.

Bu lông cấp bền 8.8 và 10.9

8.8 và 10.9 là các cấp tính chất cơ học thường gặp ở bu lông thép. Hai ký hiệu này không phải kích thước ren và cũng không tự xác định loại bu lông kết cấu. Ví dụ, M16-8.8 nghĩa là bu lông có đường kính ren danh nghĩa M16 và cấp tính chất 8.8. Tương tự, M20-10.9 là bu lông M20 thuộc cấp 10.9. Trong công trình, cấp bền phải được lấy theo thiết kế và tiêu chuẩn sản phẩm. Không nên tự đổi từ 8.8 sang 10.9 chỉ vì muốn dùng loại “mạnh hơn”, bởi toàn bộ mối nối vẫn cần được kiểm tra theo vật liệu và tính toán ban đầu.

Cấp bền phải đi cùng yêu cầu của mối nối

Khả năng chịu lực của một mối nối không chỉ phụ thuộc vào bu lông. Đường kính, số lượng, khoảng cách lỗ, chiều dày bản thép, chất lượng vật liệu và cách siết đều ảnh hưởng đến khả năng làm việc của liên kết. Với liên kết có tiền tải, lực siết còn là một thông số quan trọng. Vì vậy, lựa chọn bu lông cần bắt đầu từ tải trọng và cấu tạo mối nối trên bản vẽ, sau đó mới xác định sản phẩm phù hợp. Cách này chính xác hơn việc lấy một cấp bền quen thuộc rồi áp dụng cho toàn bộ công trình.

Các tiêu chuẩn bu lông thường gặp trong kết cấu thép

DIN, ISO, ASTM và TCVN không phải các loại bu lông khác nhau. Đây là những hệ tiêu chuẩn quy định những nội dung như kích thước, vật liệu, cơ tính hoặc yêu cầu đối với cụm bu lông.

TCVN 5575:2024

TCVN 5575:2024 – Thiết kế kết cấu thép là tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép hiện hành tại Việt Nam và đã thay thế TCVN 5575:2012. Tiêu chuẩn có nội dung riêng về vật liệu cho liên kết bu lông, đồng thời đề cập yêu cầu đối với bu lông móng, đai ốc và vòng đệm. TCVN 5575:2024 là cơ sở cho thiết kế và kiểm tra kết cấu, không phải bảng quy cách sản phẩm để mua hàng trực tiếp. Khi chọn bu lông, vẫn cần đối chiếu bản vẽ và tiêu chuẩn sản phẩm tương ứng để xác định đúng kích thước, cấp bền và vật liệu.

ASTM F3125/F3125M và EN 14399

ASTM F3125/F3125M được dùng cho bu lông kết cấu cường độ cao, trong khi EN 14399 tập trung vào cụm bu lông cường độ cao dùng cho liên kết có tiền tải. Hai hệ này có phạm vi khác nhau nên không nên thay thế lẫn nhau chỉ vì cùng là bu lông cường độ cao. Với EN 14399, yêu cầu đồng bộ giữa bu lông, đai ốc, vòng đệm và phương pháp lắp đặt đặc biệt quan trọng. Với ASTM, cần xác định đúng grade và type theo hồ sơ công trình. Tiêu chuẩn được chỉ định trong specification nên được giữ nguyên khi đặt hàng.

ISO và tiêu chuẩn sản phẩm liên quan

ISO có nhiều tiêu chuẩn cho từng nhóm chi tiết. Chẳng hạn, ISO 4014 và ISO 4017 liên quan bu lông đầu lục giác, còn ISO 898-1 quy định tính chất cơ học của bu lông, vít và vít cấy bằng thép theo cấp tính chất. Vì vậy, không nên ghi chung rằng “bu lông ISO dùng cho kết cấu thép”. Khi hồ sơ yêu cầu ISO, cần xác định chính xác mã tiêu chuẩn và nội dung mà tiêu chuẩn đó quy định để lựa chọn đúng sản phẩm.

Cần tìm bu lông đúng quy cách cho kết cấu thép, công trình hoặc nhu cầu sản xuất? Liên hệ Bulong Thọ An để được tư vấn sản phẩm phù hợp về chủng loại, kích thước, vật liệu, cấp bền và tiêu chuẩn. Thọ An cung cấp đa dạng bu lông, ốc vít và vật tư liên kết, đáp ứng từ các mối ghép thông dụng đến sản phẩm có quy cách hoặc yêu cầu gia công riêng.