Bản mã thép là gì? Đặc điểm, cấu tạo, phân loại, vai trò và lưu ý

Trong kỹ thuật xây dựng, các chi tiết nhỏ nhưng đóng vai trò quan trọng thường không được chú ý nhiều. Bản mã thép là một ví dụ điển hình cho điều này, một bộ phận tuy đơn giản nhưng lại thiết yếu. Trong bài viết này, mình sẽ giúp bạn hiểu hơn về bản mã thép là gì, cấu tạo, phân loại, tầm quan trọng cũng như các yếu tố kỹ thuật cần lưu ý để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho mọi công trình.

Bản mã là gì trong kỹ thuật xây dựng?

Bản mã (Gusset Plate) là một tấm thép phẳng, thường có hình dạng chữ nhật, vuông hoặc thang. Chức năng chính của bản mã là dùng để hàn nối 2 đầu của cọc bê tông với nhau. Từ đó, làm cố định 2 đầu cọc, tăng độ chắc chắn hơn khi ép cọc xuống nền. Bản mã có nhiệm vụ kết nối và truyền tải lực giữa các cấu kiện thép khác nhau thông qua các hình thức liên kết phổ biến sau:

• Liên kết bu lông: Sử dụng bu lông cường độ cao (loại bu lông được chế tạo từ vật liệu đặc biệt, có khả năng chịu lực kéo và cắt rất lớn) để siết chặt bản mã với các cấu kiện, tạo ra một mối nối chắc chắn.
• Liên kết hàn: Dùng các đường hàn để nối vĩnh viễn bản mã vào các cấu kiện thép, hình thành một khối kết cấu liền mạch.
• Liên kết đinh tán: Một phương pháp truyền thống, hiện nay ít được sử dụng do sự phát triển của công nghệ hàn và bu lông hiện đại.

Đặc điểm cấu tạo bản mã thép

Bản mã thép là một loại vật liệu xây dựng có thiết kế đơn giản nhưng mang lại sự linh hoạt cao, được tạo ra nhiều hình đa dạng để phù hợp với yêu cầu của từng công trình. Các hình dạng bản mã thép phổ biến bao gồm:

• Hình vuông, chữ nhật hoặc hình thang: Đây là những loại bản mã cơ bản, thường được cắt từ thép tấm và có dập lỗ để lắp bu lông. Chúng chủ yếu được sử dụng cho các khớp nối đơn giản, giúp đảm bảo việc truyền lực diễn ra hiệu quả.
• Hình tam giác, hình tròn, oval và các hình dạng phức tạp khác: Những loại bản mã này có cấu trúc phức tạp hơn, được gia công bằng cách cắt từ thép tấm hoặc thép hình theo đúng yêu cầu thiết kế.

Tại sao bản mã lại quan trọng đến vậy?

Mặc dù chỉ là một chi tiết nhỏ nhưng vai trò của bản mã lại mang tính quyết định đến sự ổn định và an toàn của toàn bộ hệ kết cấu. Vì nếu không có bản mã, các cấu kiện chỉ là những thanh thép rời rạc, không thể tạo thành một bộ khung vững chắc. Tầm quan trọng này thể hiện ở hai chức năng cốt lõi:

• Truyền và phân phối lực: Đây là nhiệm vụ cơ bản nhất. Tại một điểm giao giữa dầm và cột, tải trọng (lực kéo, nén, uốn) từ nhiều phương sẽ hội tụ về. Bản mã giúp phân phối các lực này một cách đồng đều vào các cấu kiện liên quan, ngăn chặn tình trạng tập trung ứng suất (sự dồn nén lực tại một điểm nhỏ) có thể gây phá hoại cục bộ cho mối nối.
• Tăng cường sự ổn định và độ cứng: Bằng cách tạo ra các liên kết dầm cột vững chắc, bản mã góp phần hình thành nên các nút khung cứng. Các nút cứng này có vai trò then chốt trong việc chống lại sự biến dạng, đảm bảo độ cứng tổng thể cho toàn bộ hệ giàn thép hoặc khung nhà thép tiền chế trước các tác động bên ngoài như gió hay tải trọng sử dụng.

Phân loại bản mã thép và hướng dẫn lựa chọn cho từng nhu cầu

Việc lựa chọn đúng loại bản mã là bước đầu tiên để đảm bảo các mối nối hoạt động hiệu quả. Tùy thuộc vào yêu cầu chịu lực, điều kiện môi trường và vị trí ứng dụng, bản mã được phân loại dựa trên ba tiêu chí chính là vật liệu chế tạo, ứng dụng điển hình và phương pháp xử lý bề mặt.

Phân loại theo vật liệu chế tạo

Vật liệu là yếu tố quyết định đến khả năng chịu lực, độ ăn mòn và chi phí của bản mã.

• Thép Carbon thông dụng: Đây là nhóm vật liệu phổ biến nhất với các mác thép tiêu biểu như SS400, A36 và Q235. Tại thị trường Việt Nam, thép tấm SS400 được ưa chuộng hàng đầu để gia công bản mã nhờ sự cân bằng tối ưu giữa khả năng chịu lực tốt và chi phí hợp lý, phù hợp cho hầu hết các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp.
• Thép cường độ cao: Khi kết cấu yêu cầu chịu tải trọng đặc biệt nặng, vượt nhịp lớn hoặc cần giảm thiểu trọng lượng, các mác thép cường độ cao như Q345, SM490 là giải pháp được lựa chọn. Những loại thép này có giới hạn chảy cao hơn, cho phép thiết kế bản mã mỏng hơn mà vẫn đảm bảo an toàn.
• Thép không gỉ (Inox): Đối với các công trình đặt trong môi trường có tính ăn mòn cao như nhà máy hóa chất, công trình ven biển hay các khu vực yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt, thép không gỉ Inox SUS 304 hoặc SUS 201 là vật liệu bắt buộc. Mặc dù chi phí đầu tư cao hơn đáng kể nhưng độ bền vượt trội của chúng giúp tiết kiệm chi phí bảo trì lâu dài.

Phân loại theo ứng dụng điển hình trong công trình

Tùy vào vị trí và chức năng trong kết cấu, bản mã có những tên gọi và hình dạng đặc trưng.

• Bản mã chân cột: Đây là tấm thép dày, được đặt giữa chân cột thép và móng bê tông cốt thép. Nhiệm vụ của bản mã chân cột là phân phối đều tải trọng từ cột xuống bề mặt móng rộng hơn và là vị trí để liên kết cột với móng thông qua các bu lông neo.
• Bản mã đầu cọc: Trong thi công móng cọc, đặc biệt là cọc ép bê tông, bản mã đầu cọc là tấm thép được hàn vào đầu mỗi đoạn cọc. Khi ép cọc, các tấm bản mã này được hàn nối lại với nhau, đảm bảo các đoạn cọc truyền lực thẳng và liền mạch.
• Bản mã nút giàn: Trong các kết cấu giàn thép (hệ thống gồm nhiều thanh thép ghép lại thành hình tam giác) như giàn mái nhà xưởng, giàn cầu, bản mã nút giàn là chi tiết trung tâm tại điểm giao của nhiều thanh. Kích thước và hình dạng của chúng được thiết kế để có đủ không gian bố trí các đường hàn hoặc bu lông liên kết tất cả các thanh giàn quy tụ về một nút.

Phân loại theo xử lý bề mặt

Lớp bảo vệ bề mặt quyết định khả năng chống chịu của bản mã trước các yếu tố môi trường.

• Bản mã đen (thô): Là bản mã ở trạng thái nguyên bản sau khi gia công, chưa có lớp phủ bảo vệ. Loại này thường được sử dụng cho các kết cấu bên trong nhà, được che chắn và sẽ được sơn phủ cùng với toàn bộ hệ kết cấu sau khi lắp dựng hoàn thiện.
• Bản mã sơn chống gỉ: Bản mã được phủ sẵn một lớp sơn lót chống gỉ tại xưởng. Lớp sơn này giúp bảo vệ tạm thời trong quá trình vận chuyển, lưu kho và lắp dựng trước khi được sơn lớp hoàn thiện tại công trường.
• Bản mã mạ kẽm: Đây là giải pháp chống ăn mòn hiệu quả nhất cho các kết cấu ngoài trời hoặc trong môi trường ẩm ướt. Bản mã được nhúng hoàn toàn vào bể kẽm nóng chảy (gọi là mạ kẽm nhúng nóng) để tạo ra một lớp phủ bền chắc, bảo vệ thép khỏi quá trình oxy hóa.

Tiêu chuẩn kỹ thuật và các lưu ý khi thiết kế, thi công

Việc tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật không phải là một lựa chọn mà là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo an toàn và chất lượng cho mọi mối nối sử dụng bản mã. Bỏ qua các quy định này có thể dẫn đến những sai sót nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sự ổn định của toàn bộ công trình.

Các tiêu chuẩn quan trọng cần áp dụng

Để một kết cấu thép được công nhận là an toàn và đủ tiêu chuẩn, quá trình từ lựa chọn vật liệu đến thiết kế và thi công bản mã phải dựa trên các tiêu chuẩn hiện hành.

• Tiêu chuẩn vật liệu: Đây là các tiêu chuẩn quy định về thành phần hóa học, đặc tính cơ lý (giới hạn bền, giới hạn chảy) của thép dùng để chế tạo bản mã. Các tiêu chuẩn cần tuân thủ bao gồm:
  • JIS G3101: Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản, áp dụng cho mác thép phổ biến SS400.
  • ASTM A36: Tiêu chuẩn của Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Hoa Kỳ.
  • TCVN 1651: Tiêu chuẩn Việt Nam về thép cốt bê tông.
• Tiêu chuẩn thiết kế và thi công: Quy định cách tính toán, bố trí liên kết và các yêu cầu trong quá trình lắp dựng. Tiêu chuẩn cốt lõi tại Việt Nam là TCVN 5575:2024, cung cấp đầy đủ các công thức và chỉ dẫn để tính toán khả năng chịu lực của bản mã, đường hàn và bu lông.

Tư vấn lựa chọn độ dày và kích thước từ kỹ sư

Tuyệt đối không lựa chọn độ dày và kích thước bản mã theo cảm tính hay kinh nghiệm truyền miệng. Đây là một quyết định kỹ thuật phải dựa trên cơ sở tính toán chính xác. Theo đó, độ dày bản mã, kích thước tổng thể và cách bố trí bu lông phải được xác định bởi kỹ sư kết cấu thông qua việc phân tích nội lực trong bản vẽ kỹ thuật. Tuy nhiên, từ kinh nghiệm thực tế, cần lưu ý một số điểm quan trọng:

• Độ dày bản mã phải tương quan hợp lý với đường kính bu lông và độ dày của các cấu kiện được liên kết.
• Nếu bản mã quá mỏng thì sẽ không đủ khả năng chịu lực, có thể làm biến dạng các vị trí đặt bu lông khi chịu tải.
• Ngược lại, nếu bản mã quá dày một cách không cần thiết thì sẽ làm lãng phí vật liệu, gây ra hiện tượng phá hoại giòn cho bu lông hoặc đường hàn do bản mã quá cứng so với các thành phần liên kết khác.

Hướng dẫn kiểm tra, nghiệm thu chất lượng bản mã tại công trường

Công tác kiểm tra chất lượng bản mã trước và trong khi lắp dựng là bước cuối cùng để đảm bảo an toàn. Các việc cần làm để nghiệm thu nhanh tại công trường bao gồm các hạng mục sau:

• Kiểm tra chứng chỉ CO/CQ: Yêu cầu nhà cung cấp xuất trình đầy đủ chứng nhận xuất xứ (CO) và chứng nhận chất lượng (CQ) của lô thép tấm được sử dụng để gia công bản mã, đảm bảo vật liệu đầu vào đúng tiêu chuẩn đã được phê duyệt.
• Đo đạc kích thước: Sử dụng các dụng cụ đo lường chính xác để kiểm tra lại chiều dài, chiều rộng, độ dày, khoảng cách các lỗ và đường kính lỗ bu lông. Mọi thông số phải khớp hoàn toàn với bản vẽ kỹ thuật.
• Kiểm tra trực quan: Quan sát kỹ bề mặt bản mã để phát hiện các lỗi như bị cong vênh, nứt gãy, rỗ bề mặt hoặc các vết cắt còn sắc bén do quá trình gia công chưa hoàn thiện. Bất kỳ sản phẩm nào không đạt yêu cầu đều phải được loại bỏ.

So sánh các phương pháp gia công bản mã thép

Sau khi lựa chọn được vật liệu, bước tiếp theo là gia công thép tấm thành các bản mã có hình dạng và kích thước theo yêu cầu của bản vẽ. Chất lượng của bản mã sẽ phụ thuộc rất lớn vào phương pháp gia công cơ khí. Hiện nay, có các công nghệ cắt kim loại tấm phổ biến được áp dụng để sản xuất bản mã như sau:

Cách tính trọng lượng và các yếu tố ảnh hưởng tới báo giá

Việc tính toán chính xác trọng lượng và hiểu rõ các yếu tố cấu thành giá không chỉ giúp dự toán chi phí hiệu quả mà còn hỗ trợ quá trình vận chuyển và nghiệm thu. Đây là những thông tin thực tế mà bộ phận mua hàng, quản lý dự án và kỹ sư cần nắm vững.

Công thức tính trọng lượng bản mã có kích thước loại đơn giản

Thông qua công thức sau đây, người dùng có thể nhanh chóng tìm ra được trọng lượng của bất kỳ sản phẩm bản mã thép với kích thước đơn giản như sau:

Trọng lượng = Độ dày  x Chiều rộng x Chiều dài x 7.85

Trong đó:

• Trọng lượng: kg
• Độ dày: mm
• Chiều rộng: mm
• Chiều dài: mm
• 7.85: tỷ trọng của thép có đơn vị là g/cm³

Công thức tính trọng lượng bản mã có kích thước phức tạp

Còn đối với những loại sản phẩm bản mã thép với hình dáng hay kích thước phức tạp hơn thì các bạn có thể sử dụng công thức sau :

Trọng lượng tấm thép bản mã = Độ dày bản mã thép x Diện tích của thép bản mã x 7.85

Trong đó:

• Trọng lượng: kg
• Độ dày: mm
• Diện tích: mm²
• 7.85: tỷ trọng của thép có đơn vị là g/cm³

4 yếu tố chính quyết định đơn giá gia công bản mã

Đơn giá cuối cùng của một tấm bản mã không chỉ phụ thuộc vào trọng lượng mà còn được quyết định bởi các yếu tố liên quan đến vật liệu và quá trình sản xuất.

• Giá phôi thép: Đây là yếu tố chiếm tỷ trọng lớn nhất và biến động liên tục. Đơn giá của thép tấm tại thời điểm đặt hàng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến giá thành sản phẩm.
• Quy cách và độ dày: Bản mã càng lớn, càng dày thì lượng vật liệu sử dụng càng nhiều, dẫn đến chi phí cao hơn. Ngoài ra, việc gia công các tấm thép dày cũng đòi hỏi máy móc công suất lớn và tốn nhiều thời gian hơn.
• Phương pháp gia công: Như đã so sánh ở phần trên, chi phí cho mỗi phương pháp là khác nhau. Cắt Laser có chi phí cao nhất do yêu cầu máy móc hiện đại và cho độ chính xác vượt trội, tiếp đến là Plasma, tia nước và cuối cùng là Oxy-Gas với chi phí thấp nhất.
• Số lượng và mức độ phức tạp: Đơn hàng với số lượng lớn và có hình dạng đơn giản thường sẽ có đơn giá trên mỗi sản phẩm tốt hơn do tối ưu được quá trình sản xuất hàng loạt. Ngược lại, những bản mã có hình dạng phức tạp, yêu cầu nhiều lỗ khoan hoặc chi tiết đặc biệt sẽ có chi phí gia công cao hơn.

Các câu hỏi liên quan

Thép SS400 và thép A36 khác nhau như thế nào?

Đây là hai mác thép kết cấu carbon thông dụng nhất trên thị trường. Về cơ bản, chúng được xem là tương đương nhau về đặc tính cơ lý (khả năng chịu kéo, chịu nén). Điểm khác biệt chính nằm ở hệ thống tiêu chuẩn sản xuất: thép SS400 được sản xuất theo Tiêu chuẩn Công nghiệp Nhật Bản (JIS), trong khi thép A36 tuân theo tiêu chuẩn của Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Hoa Kỳ (ASTM).

Trong hầu hết các ứng dụng xây dựng thông thường tại Việt Nam, hai loại thép này có thể được sử dụng để thay thế cho nhau mà không ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của kết cấu:

Nên chọn loại bu lông nào để liên kết bản mã?

Việc lựa chọn loại bu lông và cấp bền phải tuân thủ nghiêm ngặt theo chỉ định trong bản vẽ thiết kế kết cấu. Tuy nhiên, đối với các liên kết thép quan trọng, lựa chọn phổ biến và an toàn nhất là sử dụng bu lông cường độ cao. Việc sử dụng các loại bu lông này đảm bảo rằng liên kết bu lông có đủ khả năng chịu lực, tương xứng với khả năng chịu lực của bản mã và các cấu kiện thép, tạo ra một mối nối đồng bộ và an toàn.

Bản mã đã mạ kẽm có cần sơn phủ thêm không?

Trong điều kiện môi trường thông thường, một lớp mạ kẽm nhúng nóng chất lượng đã đủ khả năng bảo vệ bản mã khỏi ăn mòn trong thời gian dài. Tuy nhiên, đối với các công trình có yêu cầu đặc biệt hoặc đặt trong môi trường ăn mòn khắc nghiệt như khu vực ven biển, nhà máy hóa chất, việc sơn thêm một lớp phủ bên ngoài lớp mạ kẽm là một giải pháp được khuyến nghị. Hệ thống bảo vệ kép này sẽ tăng cường tối đa khả năng chống ăn mòn và kéo dài tuổi thọ cho mối nối cũng như toàn bộ kết cấu.

Trung Dũng Steel: Giải pháp toàn diện về cung cấp và gia công bản mã thép

Việc lựa chọn đúng loại vật liệu, tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật và áp dụng phương pháp gia công chính xác là những yếu tố quyết định đến chất lượng của bản mã. Tuy nhiên, để hiện thực hóa những yêu cầu này, vai trò của một nhà cung cấp và gia công uy tín là không thể thiếu. Một đối tác tin cậy sẽ đảm bảo nguồn vật liệu đầu (như mã thép, thép hình, thép cuộn,…) vào đạt chuẩn và năng lực sản xuất đáp ứng được những yêu cầu khắt khe nhất của bản vẽ kỹ thuật. Tại Trung Dũng Steel, chúng tôi cung cấp một giải pháp toàn diện từ khâu cung ứng vật tư đến gia công thành phẩm, đáp ứng mọi nhu cầu về bản mã thép cho các dự án xây dựng

Liên hệ với chúng tôi ngay để được hỗ trợ:

Xem thêm:

• Bảng tra quy cách, kích thước sắt la chuẩn, mới nhất 2025
• Thép hình là gì? Đặc điểm và các loại thép hình phổ biến
• Bảng tra kích thước, quy cách thép I nhanh, chính xác 2025

Tóm lại, bản mã thép tuy là một chi tiết nhỏ nhưng lại giữ vai trò trung tâm trong việc đảm bảo sự an toàn và bền vững cho cả một công trình. Lựa chọn một nhà cung cấp có năng lực, uy tín và am hiểu sâu sắc về kỹ thuật như Trung Dũng Steel chính là bước khởi đầu vững chắc cho sự thành công của mọi dự án kết cấu thép.