Thép Bản Mã Tam Giác

Thép bản mã tam giác hay còn được gọi là sắt tấm có hình tam giác theo các độ dày yêu cầu. Được sản xuất bằng cách gia công cắt thép tấm bằng máy thủy lực hoặc máy CNC. Mục đích là tạo nên phụ kiện để liên kết, gia cố và chịu lực trong các kết cấu thép xây dựng và cơ khí chế tạo. Được cố định bằng liên kết hàn hoặc cố định bằng bulong cường độ cao.

Thông số kỹ thuật của bản mã hình tam giác

Bản mã hình tam giác là chi tiết thép dùng để gia cường, liên kết góc trong kết cấu thép. Thông số kỹ thuật cơ bản như sau:

1.Kích thước hình học

• Kích thước cạnh: Linh hoạt theo bản vẽ, phổ biến 100x100x100,, 150x150x150, 200x200x200, 250x250x250. Cạnh thường bằng nhau (tam giác đều) hoặc 2 cạnh vuông (tam giác vuông) tùy vị trí lắp
• Bán kính góc lượn:R5- R20mm để tránh tập trung ứng suất an toàn khi thi công
• Lỗ bulong: D12,D14,D16,D18,D20, D22 mm. Ví trí và số lượng lỗ theo tính toán chịu lực

2. Độ dày

Phổ biến từ 6mm-25mm

• 6-10mm: Bản mã liên kết dầm phụ,  giằng xà gồ
• 12-20mm: Bản mã liên kết dầm chính, cột
• 20-25mm: Kết cấu chịu lực lớn, nhà xưởng khẩu độ lớn

3.Mác thép và tiêu chuẩn

• Mác hay dùng: SS400, Q235B, A36, S235JR
• Tiêu chuẩn: TCVN 1651, JIS G3101, ASTM A36, GB/T 700
• Tính chất cơ học: Giống thép tấm SS400/A36 – giới hạn chảy ≥ 245 MPa, giới hạn bền 400-550 MPa

4.Xử lý bề mặt

• Thép đen: Để nguyên, sơn sau khi lắp
• Mạ kẽm nhúng nóng: Cho công trình ngoài trời, tuổi thọ 20-30 năm
• Sơn Epoxy: Chống ăn mòn trong môi trường ẩm, hóa chất

5.Dung sai gia công

• Dung sai kích thước ngoài: 1mm với cắt CNC Laser/Plasma, 3mm với cắt Oxy Gas
• Dung sai vị trí lỗ: 0.5mm với khoan CNC, 1mm với khoan thường
• Độ phẳng: Sai lệch 3mm/m

6.Phương pháp gia công

• Cắt: CNC Plasma/Laser cho độ chính xác cao, mép đẹp. Cắt Oxy Gas cho tấm dày >20mm
• Khoan lỗ: Khoan CNC, khoan từ để đảm bảo vị trí lỗ chính xác

Bản mã tam giác ưu điểm là phân bố lực đều tại góc, giảm hiện tượng xoay và mất ổn định cục bộ so với bản mã chữ nhật

Ưu điểm của bản mã hình tam giá

Bản mã hình tam giác được dùng rất nhiều trong kết cấu thép vì nó tối ưu về lực và vật liệu.Ưu điểm chính:

1.Phân bố lực tốt hơn

Tam giác là hình ổn định nhất về mặt kết cấu. Khi liên kết 2 thanh thép vuông góc, bản mã tam giác truyền lực dọc trục thành lực kéo/ nén phân bố đều lên đường hàn, hạn chế tập trung ứng suất tại 1 điểm. ít nứt, ít biến dạng hơn bản mã vuông

2.Tiết kiệm vật liệu

Cùng chịu một lực, bản mã tam giác cần ít diện tích thép hơn bản mã chữ nhật.Ví dụ bản mã 200×200 hình vuông phải bỏ đi phần thép thừa ở góc, còn tam giác tận dụng gần hết. Giảm 15-25% trọng lượng thép

3. Giảm nguy cơ mất ổn định cục bộ

Góc nhọn của tam giác làm giảm chiều dài tự do của bản mã, hạn chế hiện tượng oằn cục bộ khi chịu nén. Đây là lý do bản mã tam giác hay dùng cho giằng ché, giằng mái

4.Dễ thi công, lắp đặt

• Hình tam giác có 2 cạnh vuông góc bám sát vào 2 thanh thép, thợ dễ căn chỉnh và gá hàn
• Ít cấn, ít vướng khi lắp ở góc nên tốc độ hàn nhanh hơn

5.Thoát nước, chống đọng bụi tốt hơn

Không có góc 90 độ tù như bản mã vuông nên nước mưa, bụi không đọng lại. Với bản mã kẽm ngoài trời thì chi tiết này giúp tăng tuổi thọ chống ăn mòn

6.Tính thẩm mỹ cao hơn

Kết cấu lộ ra ngoài nhìn gọn, thanh thoát hơn. Các công trình kiến trúc, nhà xưởng có kết cấu thép để lộ thường ưu tiên bản mã tam giác

Nhược điểm cần lưu ý: Gia công phức tạp hơn bản mã vuông một chút, nên nếu cắt bằng Oxy Gas thủ công thì sai số lớn. Dùng cắt CNC Laser/Plasma thì không thành vấn đề

Ứng dụng của thép bản mã tam giác

Bản mã hình tam giác chủ yếu dùng để gia cường và liên kết góc trong kết cấu thép. Nhờ khả năng phân bố lực tốt và tiết kiệm vật liệu nên nó có mặt ở hầu hết các công trình khung thép

1.Nhà xưởng, nhà thép tiền chế

• Liên kết dầm-cột: gia cường tại nút khung để tăng khả năng chịu momen và chống xoay
• Giằng mái, giằng tường: Bản mã tam giác hàn vào đầu thanh giằng chéo, giúp khung nhà ổn định khi chịu gió. động đất
• Liên kết xà gồ-dầm: Cố định xà gồ vào dầm chính, chống trượt và oằn

2.Kết cấu cầu trục

• Nút giàn cầu: Dùng bản mã tam giác 20-30mm để liên kết các thanh dàn, chịu tải trọng lớn
• Khung cầu trục: Gia cường góc khung dầm chính và dầm biên, giảm rung khi cẩu tải

3.Hệ giàn không gian,mái vòm

Liên kết các thanh thép ống, thép hộp tại nút giàn. Hình tam giác giúp lực truyền đều, hạn chế biến dạng cục bộ

4.Khung máy, thiết bị công nghiệp

• Chân máy, đế máy: Gia cường góc khung máy CNC, máy ép, băng tải để chống rung
• Giá đỡ, khung đỡ thiết bị: Dùng trong hệ thống đường ống, máng cáp, thang máng điện

5.Công trình ngoài trời

• Trụ điện, trụ viễn thông: Gia cường chân trụ và các nút giằng chéo
• Nhà giàn năng lượng mặt trời: Liên kết khung pin với hệ dầm móng, chịu gió lớn

6.Nội thất công nghiệp, kết cấu phụ

Chân bàn, kệ, khung lan can thép dùng bản mã tam giác nhỏ 100x100x6mm để tăng độ cứng mà không cồng kềnh.

Vì sao hay dùng bản mã tam giác thay vì vuông?

Ở các nút góc, lực chủ yếu là kéo/nén dọc trục thanh.Bản mã tam giác đặt đúng hướng lực nên ít tốn thép, hàn ngắn hơn, ít biến dạng hơn

Quy trình sản xuất cắt thép bản mã tam giác

Quy trình sản xuất bản mã tam giác gần giống cắt thép tấm hình vuông, nhưng thêm bước gia công lỗ và xử lý mép vì bản mã thường dùng để bắt bulong. Các bước như sau:

1.Tiếp nhận bản vẽ và lập trình CNC

Nhận bản vẽ từ khách hàng hoặc kỹ sư kết cấu. Kỹ thuật lập trình file cắt CNC bao gồm: kích thước 3 cạnh, bán kính góc lượn, vị trí – đường kính lỗ bulong, số lượng. Sai 1mm ở bước này là lắp không khớp

2.Chuẩn bị thép tấm gốc

Chọn thép tấm đúng mác, độ dày theo yêu cầu: phổ biến SS400, Q235B, độ dày 6-25mm. Kiểm tra CO,CQ, đo độ phẳng trước khi cắt

3.Cắt hình tam giác

• Cắt CNC Plasma/Laser: Dùng cho tấm ≤ 25mm, yêu cầu độ chính xác cao ± 0.5mm, mép mịn, ít ba via. Phù hợp bản mã cho nhà xưởng, kết cấu lộ
• Cắt Oxy gas: Dùng cho tấm dày > 25mm, tốc độ nhanh, chi phí thấp. Mép cắt hơi cháy và sai số ±2-3mm nên thường phải mài lại

4.Khoan/Cắt lỗ Bulong

Sau khi cắt xong hình, đưa vào máy khoan CNC hoặc khoan từ để tạo lỗ ∅12-∅22mm. Khoan CNC đảm bảo sai số vị trí lỗ  ≤ 0.5mm, lắp bulong không phải khoan lại tại công trình

5.Xử lý mép và làm sạch

Mài ba via, mài vét mép 45 độ nếu cần hàn. Với bản mã cắt Oxy Gas thường phải mài lại toàn bộ mép để loại bỏ lớp cứng nhiệt

6. Xử lý bề mặt

• Phun bi làm sạch: Tăng độ bám sơn
• Mạ kẽm nhúng nóng: Cho bản mã ngoài trời, tuổi thọ 20-30 năm
• Sơn Epoxy, sơn chống gỉ: Cho bản mã trong nhà

7. Kiểm tra và đóng gói

Kiểm tra kích thước 3 cạnh, đường chéo, vị trí lỗ, độ phẳng. Đóng bó theo số lượng, ghi nhãn mác thép, độ dày, bản vẽ để tránh nhầm lẫn khi lắp

Điểm khác với bản mã vuông: Bản mã tam giác có góc nhọn nên dễ cong vênh nếu cắt nhiệt quá lớn. Xưởng kinh nghiệm sẽ dùng cắt Laser hoặc chia nhỏ tốc độ cắt để hạn chế biến dạng