Bảng tra trọng lượng thép H và cách đọc ký hiệu

Thép H150 x 150 x 7 x 10 nặng 31,5 kg/m, tức 189 kg mỗi cây 6 m và 378 kg mỗi cây 12 m; H200 x 200 x 8 x 12 nặng 49,9 kg/m, tức 299,4 kg và 598,8 kg; H300 x 300 x 10 x 15 nặng 94 kg/m, tức 564 kg và 1.128 kg. Ký hiệu H200 x 200 x 8 x 12 x 12000 đọc là thép H cao 200 mm, cánh rộng 200 mm, bụng dày 8 mm, cánh dày 12 mm, cây dài 12.000 mm. Trọng lượng một cây (kg) bằng trọng lượng 1 mét (kg/m) nhân chiều dài cây (m). Các con số trong bảng là trọng lượng lý thuyết (barem): nhiều cỡ có thêm một mức barem nhẹ hơn 1-3% theo bản tiêu chuẩn mới, và cân thực tế mỗi lô được phép lệch 4-5% so với barem.

Cách đọc ký hiệu thép H

Thép H là thép hình cán nóng có mặt cắt hình chữ H: một bản bụng đứng ở giữa và hai bản cánh rộng nằm ngang, mặt trong cánh song song nên cánh dày đều từ gốc ra mép. Chỗ khác rõ nhất giữa thép I và thép H nằm ở cánh: cùng chiều cao, thép H có cánh rộng và dày hơn nên nặng gấp khoảng 2,2-2,6 lần.

Một ký hiệu thép H đầy đủ gồm hai phần: phần kích thước cho biết hình dạng và trọng lượng, phần mác thép cho biết cường độ vật liệu.

Đọc quy cách H x B x t1 x t2 x L

Quy cách thép H ghi theo thứ tự chiều cao x rộng cánh x dày bụng x dày cánh x chiều dài. Bốn số đầu tính bằng mm; chiều dài ghi bằng mm (12000) hoặc bằng mét (12 m). Với H200 x 200 x 8 x 12 x 12000:

• H = 200 mm: chiều cao toàn bộ, đo từ mặt ngoài cánh trên tới mặt ngoài cánh dưới.
• B = 200 mm: bề rộng cánh, đo từ mép này sang mép kia của một bản cánh.
• t1 = 8 mm: độ dày bản bụng.
• t2 = 12 mm: độ dày bản cánh.
• L = 12000 mm: chiều dài cây, tức 12 m.

Trên báo giá và bản vẽ, cùng một quy cách còn được viết liền không khoảng trắng, dùng dấu sao thay chữ x, hoặc gọi tắt H200. Bảng tra kỹ thuật thường có thêm ký hiệu r, là bán kính góc lượn chỗ bụng nối với cánh; r không nằm trong tên gọi nhưng làm trọng lượng thay đổi, như phần hai mức barem bên dưới. Chiều dài cây có sẵn chủ yếu là 6 m và 12 m; tiêu chuẩn thép chữ H liệt kê các chiều dài cung cấp từ 6 m đến 15 m, chiều dài khác theo thỏa thuận khi đặt hàng.

Kích thước danh nghĩa và kích thước thực

Với thép H cánh trung bình, tên gọi là số tròn, còn kích thước thực nhỏ hơn. Thép gọi là H300 x 200 có quy cách thực 294 x 200 x 8 x 12, thép gọi là H200 x 150 thực tế cao 194 mm. Các cỡ cùng tên gọi có chung khoảng cách giữa mặt trong hai cánh, cánh dày hơn thì chiều cao ngoài lớn hơn: H482 x 300 x 11 x 15 và H488 x 300 x 11 x 18 đều cùng tên gọi H500 x 300, cùng khoảng hở 452 mm giữa hai cánh, nhưng nặng 114 kg/m và 128 kg/m.

Vì vậy tên gọi tắt dễ gây nhầm. Gọi H300 có thể là H300 x 300 x 10 x 15 nặng 94 kg/m hoặc H294 x 200 x 8 x 12 nặng 56,8 kg/m; mỗi cây 12 m chênh nhau 446,4 kg. Khi tra bảng, đặt hàng hay so báo giá, luôn dùng quy cách đủ bốn kích thước.

Ký hiệu mác thép và tiêu chuẩn thép H

Mác thép ghi kèm quy cách, ví dụ H200 x 200 x 8 x 12 SS400. Mác thép không làm thay đổi trọng lượng; trọng lượng chỉ phụ thuộc kích thước mặt cắt. Con số trong mác thép là một trong hai chỉ tiêu cường độ: giới hạn chảy là mức ứng suất thép bắt đầu biến dạng vĩnh viễn, giới hạn bền kéo là mức ứng suất thép bị kéo đứt. Mỗi hệ tiêu chuẩn chọn một chỉ tiêu để đặt tên, nên cùng số 400 hay 235 mang nghĩa khác nhau:

Với cùng một mác, thép càng dày thì giới hạn chảy tối thiểu càng giảm một bậc, ví dụ SS400 dày trên 16 mm đến 40 mm còn 235 MPa. Q345B là tên theo bản tiêu chuẩn Trung Quốc cũ, giới hạn chảy 345 MPa; bản hiện hành đổi thành Q355B nhưng thị trường vẫn dùng cả hai tên. Chữ cái cuối của mác Trung Quốc (A, B, C, D) chỉ cấp yêu cầu thử va đập, không liên quan tới kích thước.

Tiêu chuẩn thép chữ H của Việt Nam, TCVN 7571-16:2017, dùng ba nhóm ký hiệu theo công dụng: HSGS cho kết cấu thông thường, HSWS cho kết cấu hàn, HSBS cho kết cấu xây dựng. Số theo sau là giới hạn bền kéo nhỏ nhất, chữ A, B, C phân loại các mác cùng cường độ, ví dụ HSWS 400A. Tiêu chuẩn này cũng yêu cầu mỗi sản phẩm ghi nhãn tên nhà sản xuất, nước xuất xứ, ký hiệu loại thép, số hiệu tiêu chuẩn, số mẻ luyện và kích thước; khi nhận hàng, đối chiếu các thông tin này với chứng chỉ của lô.

Bảng tra trọng lượng thép H theo quy cách

Trọng lượng cây bằng kg/m nhân 6 hoặc 12, làm tròn 1 chữ số thập phân. Số kg/m là barem thông dụng, mức phần lớn bảng barem và bảng báo giá trên thị trường đang dùng. Thép H chia hai nhóm theo bề rộng cánh: H vuông có cánh rộng bằng chiều cao, H cánh trung bình có cánh hẹp hơn chiều cao.

Thép H vuông từ H100 đến H400

H vuông cứng gần đều theo hai phương nên thường dùng làm cột. Các cỡ lớn chênh nhau nhiều: H300 x 300 nặng 94 kg/m, H350 x 350 đã 137 kg/m, nên dự toán phải lấy đúng cỡ trên bản vẽ.

Thép H cánh trung bình từ H148 đến H588

Cột tên gọi là cách thị trường và tiêu chuẩn gọi tắt; khi tra, dùng cột quy cách thực.

Với chiều dài khác 6 m và 12 m, lấy số ở cột kg/m nhân với chiều dài cây. Các cỡ cánh hẹp như 200 x 100, 300 x 150, 400 x 200 và nhóm 700 x 300 đến 900 x 300 cũng thuộc dòng thép H trong tiêu chuẩn, nhưng thị trường gọi là thép I; trọng lượng các cỡ này xem tại bảng tra trọng lượng thép I.

Các cỡ thép H có hai mức barem

Barem thông dụng ở hai bảng trên tính với bán kính góc lượn chân bụng lớn. Bản JIS G3192 hiện hành và TCVN 7571-16:2017 dùng bán kính lượn nhỏ hơn cho nhiều cỡ, nên cùng quy cách lại có barem nhẹ hơn. Hàng sản xuất theo hai tiêu chuẩn này được công bố với barem ở cột thứ ba:

H200 x 200 x 8 x 12 và H400 x 400 x 13 x 21 có cùng một barem ở cả hai bản. H175 x 175 là cỡ duy nhất có barem tiêu chuẩn nặng hơn barem thông dụng. Riêng H350 x 350 x 12 x 19, bản JIS hiện hành ghi 137 kg/m như barem thông dụng, còn TCVN 7571-16:2017 ghi 135 kg/m. Hai mức barem không phải một bên đúng, một bên sai: kích thước bụng và cánh giống nhau, chỉ khác góc lượn. Khi so báo giá tính theo kg, cần biết mỗi bên dùng barem nào, vì với H588 x 300 hai mức đã chênh 48 kg mỗi cây 12 m.

Bảng tra trọng lượng thép H dùng vào việc gì?

Thép hình báo giá theo kg nhưng đặt hàng, vận chuyển và lắp dựng theo cây, nên bảng tra là cầu nối giữa hai đơn vị này:

• Dự toán khối lượng và tiền thép: lấy tổng chiều dài từng quy cách trên bản vẽ nhân kg/m để ra số kg cần mua.
• Quy đổi giữa tấn và số cây: 10 tấn H200 x 200 x 8 x 12 tương đương khoảng 16,7 cây 12 m.
• Đối chiếu khi nhận hàng: cân thử vài cây, chia cho chiều dài và so với kg/m của đúng quy cách đã đặt.
• Tính tải trọng bản thân và phương tiện: khối lượng cột, dầm thép đưa vào tính kết cấu, chọn xe chở và cẩu lắp.

Công thức tính trọng lượng thép H

Có hai cách tính: nhân kg/m trong bảng tra với chiều dài, hoặc tính kg/m từ kích thước mặt cắt khi không có bảng. Cách thứ nhất cho số khớp barem; cách thứ hai dùng để kiểm tra nhanh một quy cách lạ.

Tính theo kg/m và chiều dài cây

Trọng lượng (kg) = kg/m x chiều dài cây (m) x số cây

Chia kết quả cho 1.000 để đổi sang tấn. Một số ví dụ:

• Cây H200 x 200 x 8 x 12 cắt 8 m: 49,9 x 8 = 399,2 kg.
• Cây H200 x 200 x 8 x 12 cắt 9 m: 49,9 x 9 = 449,1 kg.
• 10 cây H200 x 200 x 8 x 12 dài 6 m: 49,9 x 6 x 10 = 2.994 kg, tức khoảng 2,99 tấn.
• 10 cây H294 x 200 x 8 x 12 dài 12 m: 56,8 x 12 x 10 = 6.816 kg, tức khoảng 6,82 tấn.

Khi mua cây nguyên 6 m hoặc 12 m rồi cắt ra nhiều đoạn, khối lượng mua là khối lượng cây nguyên, còn khối lượng đưa vào công trình là tổng các đoạn đã cắt. Khoảng chênh giữa hai con số này là phần đầu thừa sau khi cắt.

Tính từ quy cách khi không có bảng

Thép carbon có khối lượng riêng 7,85 g/cm³, nên mỗi mm² mặt cắt nặng 0,00785 kg trên một mét dài, cùng hệ số dùng khi tính trọng lượng thép tấm. Coi mặt cắt thép H gồm hai bản cánh và một bản bụng hình chữ nhật:

Diện tích mặt cắt (mm²) = 2 x B x t2 + (H trừ 2 x t2) x t1

kg/m = diện tích mặt cắt (mm²) x 0,00785

Ví dụ H200 x 200 x 8 x 12:

• Hai bản cánh: 2 x 200 x 12 = 4.800 mm².
• Bản bụng: chiều cao giữa hai cánh 200 trừ 24 = 176 mm; 176 x 8 = 1.408 mm².
• Trọng lượng: (4.800 + 1.408) x 0,00785 = khoảng 48,7 kg/m.

Bảng tra ghi 49,9 kg/m, tức tính tay thấp hơn khoảng 1,2 kg/m. Phần thiếu nằm ở bốn góc lượn tại chân bụng, chỗ bụng nối với cánh được cán bo tròn chứ không vuông góc. Bốn góc lượn thêm một phần thép bằng khoảng 0,858 x r²; cỡ này có r = 13 mm, thêm khoảng 145 mm², cộng vào ra khoảng 6.353 mm², tức 49,9 kg/m, khớp bảng. Vì bỏ qua góc lượn, công thức tính tay cho kết quả thấp hơn bảng khoảng 2-4% với các cỡ thép H thông dụng. Dùng nó để kiểm tra độ hợp lý của một quy cách, còn dự toán và đối chiếu khối lượng nên dùng bảng tra.

Vì sao trọng lượng thép H thực tế lệch bảng tra?

Bảng tra tính theo kích thước danh nghĩa. Thép cán nóng ra lò không đúng từng phần mười milimet như quy cách, nên cân thực tế luôn lệch một ít so với barem. Các nguyên nhân chính:

• Dung sai khối lượng: tiêu chuẩn thép chữ H cho phép khối lượng lệch ±5% với cỡ có độ dày lớn nhất dưới 10 mm và ±4% với cỡ dày từ 10 mm, lấy số lớn hơn giữa dày bụng và dày cánh. Cây H200 x 200 x 8 x 12 dài 12 m có barem 598,8 kg, cánh dày 12 mm nên áp mức ±4%: cân trong khoảng 574,8-622,8 kg vẫn nằm trong dung sai.
• Chiều dài cây: dung sai chiều dài chỉ cho phép dài hơn, không cho ngắn hơn: dư tới 40 mm với cây đến 7 m, tới 65 mm với cây 12 m.
• Bản barem khác nhau: như bảng hai mức barem ở trên, cùng quy cách có thể chênh tới khoảng 3% chỉ vì góc lượn.
• Mạ kẽm nhúng nóng: lớp kẽm trên thép hình dày từ 6 mm có khối lượng tối thiểu khoảng 0,61 kg trên mỗi m² bề mặt; H200 x 200 x 8 x 12 có khoảng 1,18 m² bề mặt mỗi mét dài nên nặng thêm từ khoảng 0,72 kg/m, tức khoảng 1,4%.

Vì cân lệch barem nên có hai cách tính khối lượng thanh toán: theo barem nhân chiều dài, hoặc theo cân thực tế của lô hàng. Khi nhận báo giá, hỏi rõ cách tính và mức barem để dự toán khớp với tiền thanh toán. Khi nhận hàng, đo chiều cao, rộng cánh, dày bụng, dày cánh bằng thước kẹp và đối chiếu với quy cách đã đặt. Với cột và dầm chịu lực, kích thước mặt cắt quan trọng hơn con số trên cân: cây đủ cân nhưng sai quy cách vẫn không đạt thiết kế.

Để chốt khối lượng cho một đơn thép hình H cụ thể, Đăng Quân báo giá theo quy cách đủ bốn kích thước, mác thép, chiều dài cây và số lượng khách gửi; các loại thép hình khác cũng báo giá theo cách này. Gọi 0965 468 871 hoặc 0936 283 980 để nhận báo giá theo thời điểm đặt hàng.