Phần rỗng, còn được gọi là phần kết cấu rỗng (HSS), được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, cơ sở hạ tầng, ô tô, hàng không vũ trụ và sản xuất công nghiệpnhờ tỷ lệ độ bền-trên-trọng lượng tuyệt vời, độ ổn định về cấu trúc và tính linh hoạt. Không giống như các phần đặc, các phần rỗng có phần bên trong rỗng, giúp giảm mức sử dụng vật liệu trong khi vẫn duy trì-khả năng chịu tải-cao, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi cả độ bền và hiệu quả chi phí-.
Vào năm 2026, với sự phát triển không ngừng của công nghệ sản xuất thép và nhu cầu ngày càng tăng về vật liệu kết cấu nhẹ,{1}}hiệu suất cao, các loại tiết diện rỗng đã trở nên đa dạng hơn, được phân loại theo hình dạng, vật liệu, quy trình sản xuất và ứng dụng.
1. Phân loại theo hình dạng mặt cắt ngang-
Hình dạng mặt cắt ngang là tiêu chí phân loại cơ bản nhất cho các phần rỗng vì nó xác định trực tiếp các đặc tính cơ học, khả năng chịu tải-và khả năng ứng dụng của chúng trong các dự án khác nhau. Các hình dạng chính bao gồm các phần rỗng hình tròn, hình vuông, hình chữ nhật, hình bầu dục, hình lục giác và-đặc biệt, mỗi phần đều có những ưu điểm và trường hợp sử dụng riêng.
1.1 Mặt cắt rỗng hình tròn (CHS)
Phần rỗng tròn, còn được gọi là phần rỗng tròn, là loại phần rỗng được sử dụng rộng rãi nhất do hiệu suất kết cấu vượt trội của chúng.Được đặc trưng bởi một mặt cắt ngang hình tròn đồng đều,{0}}chúng phân bổ ứng suất đồng đều xung quanh toàn bộ chu vi, loại bỏ các điểm tập trung ứng suất thường gặp ở các hình dạng góc cạnh. Sự phân bổ ứng suất đồng đều này giúp CHS có khả năng chịu nén, căng, xoắn và uốn cao, khiến chúng trở thành loại tiết diện rỗng mạnh nhất cho hầu hết các ứng dụng chịu tải.
Về kích thước, các mặt cắt rỗng hình tròn có phạm vi từ đường kính nhỏ (nhỏ đến 10mm đối với các ứng dụng trang trí hoặc công việc nhẹ) đến đường kính lớn (trên 1000mm đối với các dự án cơ sở hạ tầng có công suất lớn). Độ dày của thành thay đổi từ thành-mỏng (dưới 3 mm) đến thành dày-(trên 20 mm), tùy thuộc vào yêu cầu về tải trọng.
Các vật liệu phổ biến cho CHS bao gồm thép cacbon, thép không gỉ, nhôm và thép hợp kim.
Các ứng dụng điển hình của CHS bao gồm cầu nốixây dựng địa lý (ví dụ: trụ cầu, giàn), khung xây dựng, công trình ngoài khơi, lồng cuộn ô tô và giá đỡ thiết bị cơ khí. Ví dụ: trong dự án East Coast Rail Link (ECRL) của Malaysia, các nhà cung cấp Trung Quốc như United Steel (Malaysia) Group cung cấp các đoạn rỗng hình tròn có đường kính lớn,{4}}có tường dày-làm trụ đỡ cầu và gia cố đường hầm, tận dụng cường độ xoắn cao và khả năng chống ăn mòn của chúng.
1.2 Phần rỗng hình vuông (SHS)
Các phần rỗng hình vuông có mặt cắt ngang hình vuông đồng nhất{0}}, có chiều dài các cạnh bằng nhau và phần bên trong rỗng.Chúng chỉ đứng sau các phần rỗng hình tròn về mức độ phổ biến, được đánh giá cao nhờ độ cứng kết cấu và dễ lắp đặt-các mặt phẳng của chúng cho phép dễ dàng kết nối với các thành phần kết cấu khác (ví dụ: dầm, cột) bằng bu lông hoặc hàn. Không giống như CHS, SHS có các góc nhọn, tạo ra các điểm tập trung ứng suất nhỏ nhưng điều này được giảm thiểu bằng cách tăng độ dày thành hoặc sử dụng các góc tròn (được gọi là "phần rỗng hình vuông tròn").
SHS có nhiều chiều dài cạnh khác nhau, từ 20mm x 20mm cho khung-nhẹ đến 500mm x 500mm cho các ứng dụng kết cấu-nặng. Độ dày của thành thường dao động từ 1,5 mm đến 25 mm, với thành dày hơn được sử dụng cho các trường hợp-tải trọng cao. Vật liệu dành cho SHS bao gồm thép cacbon (phổ biến nhất), thép không gỉ và nhôm, với các quy trình{11}}cán nóng và tạo hình nguội{12}}là phương pháp sản xuất phổ biến nhất.
Các ứng dụng phổ biến của SHS bao gồm khung xây dựng, nhà kho công nghiệp, hệ thống lan can, khung đồ nội thất và linh kiện ô tô. Trong các dự án xây dựng của Malaysia, SHS thường được sử dụng làm vách ngăn nội thất, giàn mái và các kết cấu trang trí vì chúng ckết hợp sức mạnh với vẻ ngoài bóng bẩy, hiện đại. Các nhà cung cấp Trung Quốc như Delong Steel Group xuất khẩu SHS chất lượng cao-sang Malaysia, phù hợp với quy chuẩn xây dựng địa phương và yêu cầu của dự án.
1.3 Phần rỗng hình chữ nhật (RHS)
Các phần rỗng hình chữ nhật tương tự như SHS nhưng có chiều dài các cạnh không bằng nhau, với tỷ lệ chiều dài-trên-chiều rộng thường nằm trong khoảng từ 1,5:1 đến 4:1.
Hình dạng này mang lại sự linh hoạt cao hơn trong thiết kế, cho phép các kỹ sư tối ưu hóa-khả năng chịu tải theo các hướng cụ thể-ví dụ: cạnh dài hơn có thể được định hướng để chống lại lực uốn, trong khi cạnh ngắn hơn mang lại độ ổn định ngang. Giống như SHS, RHS có các góc nhọn (hoặc các góc được làm tròn để cải thiện sự phân bổ ứng suất) và có nhiều kích thước và độ dày thành khác nhau.
Kích thước của RHS rất khác nhau, từ kích thước nhỏ (ví dụ: 30 mm x 20 mm) cho các ứng dụng -nhẹ đến kích thước lớn (ví dụ: 600 mm x 300 mm) cho mục đích sử dụng kết cấu nặng. Phạm vi độ dày của tường from 1,5mm đến 30 mm, với thành dày hơn sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu cường độ nén cao, chẳng hạn như xây dựng cột và dầm cầu. Vật liệu cho RHS tương tự như SHS, trong đó thép carbon được sử dụng phổ biến nhất, tiếp theo là thép không gỉ và nhôm.
RHS được sử dụng rộng rãi trong xây dựng, đặc biệt là trong xây dựng khung, cột, dầm và hệ thống mặt tiền. Chúng cũng được sử dụng trong sản xuất ô tô (ví dụ: linh kiện khung gầm), máy móc công nghiệp và cơ sở hạ tầng giao thông. Trong các dự án phát triển đô thị của Malaysia, RHS do các nhà xuất khẩu Trung Quốc cung cấp được sử dụngdành cho khung tòa nhà cao tầng và cầu dành cho người đi bộ, vì hình chữ nhật của chúng cho phép sử dụng không gian hiệu quả và dễ dàng tích hợp với các thành phần kết cấu khác.
1.4 Phần rỗng có hình dạng-đặc biệt
Các phần rỗng có hình dạng-đặc biệt được thiết kế-tùy chỉnh để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của dự án, với các mặt cắt-không vừa với các hình dạng tiêu chuẩn được đề cập ở trên.Ví dụ bao gồm các phần rỗng hình chữ T, hình chữ L, hình chữ U, hình chữ U và hình cong tùy chỉnh. Những phần này thường được sử dụng trong các dự án kiến trúc hoặc công nghiệp phức tạp, nơi các phần tiêu chuẩn không thể đáp ứng các yêu cầu về thiết kế hoặc tải trọng.
Ví dụ: Các phần rỗng hình chữ T{0}}được sử dụng trong các khung xây dựng để kết nối dầm và cột, trong khi các phần hình chữ U-được sử dụng trong các bức tường rèm và hệ thống ốp. Các phần rỗng cong tùy chỉnh được sử dụng trong cầu, sân vận động và các công trình-quy mô lớn khác có thiết kế cong. Việc sản xuất các phần rỗng có hình dạng đặc biệt-yêu cầu các quy trình tiên tiến, chẳng hạn như cán, ép đùn hoặc hàn tùy chỉnh và chúng thường được các nhà sản xuất chuyên ngành thực hiện theo đơn đặt hàng.
2. Phân loại theo chất liệu
Vật liệu của phần rỗng ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền, khả năng chống ăn mòn, trọng lượng và giá thành của nó. Các vật liệu chính được sử dụng cho các phần rỗng bao gồm thép carbon, thép không gỉ, nhôm, thép hợp kim và vật liệu composite, mỗi loại có đặc tính và ứng dụng riêng.
2.1 Phần rỗng bằng thép cacbon
Thép carbon là vật liệu phổ biến nhất được sử dụng cho các phần rỗng, chiếm hơn 80% tổng sản lượng phần rỗng trên toàn thế giới.Nó được đánh giá cao nhờ độ bền cao, chi phí thấp và dễ sản xuất (ví dụ: cán nóng, tạo hình nguội, hàn). Các phần rỗng bằng thép cacbon được phân loại dựa trên hàm lượng cacbon của chúng: thép cacbon-thấp (hàm lượng cacbon nhỏ hơn hoặc bằng 0,25%), thép cacbon-trung bình (0,25% < hàm lượng cacbon nhỏ hơn hoặc bằng 0,60%) và thép cacbon-cao (hàm lượng cacbon > 0,60%).
Các phần rỗng bằng thép-cacbon thấp được sử dụng rộng rãi nhất vì chúng dẻo, dễ hàn và phù hợp với hầu hết các ứng dụng-có mục đích chung, chẳng hạn như khung xây dựng, lan can và máy móc-nhẹ. Các phần rỗng bằng thép cacbon-trung bình có độ bền cao hơn và được sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chịu tải-lớn hơn, chẳng hạn như dầm cầu và giá đỡ thiết bị công nghiệp. Các phần rỗng bằng thép cacbon-cao ít phổ biến hơn vì chúng giòn và khó hàn nhưng được sử dụng trong các ứng dụng chuyên dụng đòi hỏi độ cứng cao, chẳng hạn như dụng cụ và các bộ phận máy móc hạng nặng.
Tại thị trường thép Malaysia, các nhà cung cấp Trung Quốc như Tập đoàn Gang thép Hà Bắc Zhangxuan Technology xuất khẩu số lượng lớn thép carbon rỗng, chủ yếu là thép carbon thấp-cho các dự án cơ sở hạ tầng và xây dựng địa phương. Những phần này thường được mạ kẽm để cải thiện khả năng chống ăn mòn, khiến chúng phù hợp cho các ứng dụng ngoài trời.
2.2 Phần rỗng bằng thép không gỉ
Các phần rỗng bằng thép không gỉ được đánh giá cao nhờ khả năng chống ăn mòn, độ bền và tính thẩm mỹ tuyệt vời.Chúng được làm từ hợp kim thép không gỉ, có chứa crom (ít nhất 10,5%) và các nguyên tố khác (ví dụ niken, molypden) tạo thành lớp oxit bảo vệ trên bề mặt, ngăn ngừa rỉ sét và ăn mòn. Các loại thép không gỉ chính được sử dụng cho các phần rỗng là austenit (ví dụ: 304, 316), ferritic (ví dụ: 430) và song công (ví dụ: 2205).
Thép không gỉ Austenitic (304, 316) là loại phổ biến nhất, được biết đến với độ dẻo, khả năng hàn và khả năng chống ăn mòn trong hầu hết các môi trường (ví dụ: trong nhà, ngoài trời, tiếp xúc với hóa chất nhẹ). 316 thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn-cao hơn 304, khiến nó phù hợp với môi trường biển, xử lý hóa chất và xây dựng ven biển. Thép không gỉ Ferritic (430) rẻ hơn thép không gỉ austenit nhưng có khả năng chống ăn mòn thấp hơn nên phù hợp cho các ứng dụng trong nhà. Thép không gỉ song công (2205) mang lại sự cân bằng về độ bền và khả năng chống ăn mòn, khiến loại thép này phù hợp cho các ứng dụng{11}nặng nhọc, chẳng hạn như các công trình ngoài khơi và nhà máy hóa chất.
Phần rỗng bằng thép không gỉ được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi tính chống ăn mòn và tính thẩm mỹ cao, chẳng hạn như mặt tiền kiến trúc, công trình biển, thiết bị chế biến thực phẩm và thiết bị y tế. Các nhà cung cấp Trung Quốc như TSA Industries Sdn Bhd (một công ty con của tập đoàn thép Trung Quốc) xuất khẩu thép không gỉ rỗng sang Malaysia, phục vụ cho cơ sở hạ tầng ven biển và các dự án kiến trúc-cao cấp của đất nước.
2.3 Phần nhôm rỗng
Các phần rỗng bằng nhôm có trọng lượng nhẹ, chống{0}}ăn mòn và dễ chế tạo, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng trong đó trọng lượng là yếu tố quan trọng.Nhôm có mật độ khoảng 2,7 g/cm³, bằng khoảng một-mật độ của thép, làm cho các phần rỗng bằng nhôm nhẹ hơn đáng kể so với các phần thép trong khi vẫn duy trì tỷ lệ cường độ-trên-trọng lượng tốt.
Phần nhôm rỗng thường được làm từ hợp kim nhôm, chẳng hạn như 6061, 6063 và nhôm 7075. 6063 là loại phổ biến nhất, được sử dụng cho các ứng dụng kiến trúc (ví dụ: tường rèm, cửa sổ, cửa ra vào) do khả năng ép đùn tuyệt vời và tính thẩm mỹ của nó.. 6061 nhôm chắc chắn hơn và bền hơn, được sử dụng cho các ứng dụng kết cấu (ví dụ: linh kiện ô tô, bộ phận máy bay). 7075 nhôm là hợp kim có độ bền-cao, được sử dụng cho các ứng dụng{10}}nặng, chẳng hạn như như các thành phần hàng không vũ trụ và thiết bị quân sự.
Các ứng dụng phổ biến của phần rỗng bằng nhôm bao gồm khung ô tô, linh kiện máy bay, mặt tiền kiến trúc, khung cửa sổ và kết cấu nhẹ. Ở Malaysia, các tấm nhôm rỗng do các nhà xuất khẩu Trung Quốc cung cấp được sử dụng trong-các tòa nhà cao tầng và các dự án giao thông, nơi đặc tính nhẹ của chúng giúp giảm chi phí xây dựng và vận hành.
2.4 Phần rỗng bằng thép hợp kim
Phần rỗng bằng thép hợp kim được chế tạo bằng cách thêm các nguyên tố hợp kim(ví dụ: mangan, crom, niken, molypden) thành thép cacbon để cải thiện độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống ăn mòn. Loại và số lượng nguyên tố hợp kim xác định các đặc tính của thép hợp kim-ví dụ: crom cải thiện khả năng chống ăn mòn, trong khi molypden cải thiện độ bền nhiệt độ-cao.
Phần rỗng bằng thép hợp kim được sử dụng trong các ứng dụng chuyên dụng đòi hỏi độ bền, độ dẻo dai cao hoặc khả năng chống chịu với các điều kiện khắc nghiệt (ví dụ: nhiệt độ cao, áp suất cao). Ví dụ bao gồm đường ống dẫn dầu và khí đốt ngoài khơi, các bộ phận của nhà máy điện, máy móc hạng nặng và các bộ phận truyền động ô tô. Các nhà cung cấp Trung Quốc như Fangda Special Steel Co., Ltd. xuất khẩu thép hợp kim thép hình rỗng sang Malaysia, phục vụ cho ngành dầu khí và công nghiệp của nước này.
Phần kết luận
Vào năm 2026, với sự phát triển của các lĩnh vực xây dựng, cơ sở hạ tầng và công nghiệp của Malaysia, nhu cầu về các đoạn rỗng tiếp tục tăng, trong đó các nhà cung cấp Trung Quốc đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp các sản phẩm-chất lượng cao,-hiệu quả về chi phí.Việc hiểu rõ các loại tiết diện rỗng khác nhau và đặc tính của chúng là điều cần thiết để chọn đúng sản phẩm cho một ứng dụng cụ thể, đảm bảo an toàn về kết cấu,-hiệu quả về chi phí và hiệu suất-lâu dài.
