Bản mã liên kết (gusset plate / base plate) là chi tiết thép tấm dùng để liên kết các cấu kiện trong kết cấu thép tiền chế bằng bulong, thay cho liên kết hàn trực tiếp tại công trường. Bài viết giải thích cấu tạo, vai trò của bản mã và cách xác định số lượng, đường kính bulong phù hợp cho từng loại liên kết.
Bản mã liên kết là gì? Vai trò trong kết cấu thép
Bản mã là tấm thép được hàn sẵn tại nhà máy vào đầu cấu kiện chính (cột, dầm, kèo), dùng làm mặt liên kết bằng bulong với cấu kiện khác tại công trường. Việc dùng bản mã kết hợp bulong giúp đẩy nhanh tiến độ lắp dựng so với hàn trực tiếp tại công trường, đồng thời dễ kiểm soát chất lượng liên kết hơn vì phần hàn bản mã được thực hiện trong xưởng, trong điều kiện kiểm soát tốt hơn ngoài công trường.
Ảnh: Frank Vincentz / Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)
Các dạng bản mã phổ biến
- Bản mã dầm–cột: liên kết đầu dầm vào cột, thường có nhiều hàng bulong theo phương đứng để chịu mô-men uốn.
- Bản mã kèo–cột (liên kết đỉnh cột, chân kèo): liên kết kèo mái với đỉnh cột, chịu cả lực dọc và mô-men.
- Bản mã hệ giằng: liên kết thanh giằng chéo vào khung chính, chủ yếu chịu lực dọc trục.
- Bản đế cột (base plate): liên kết chân cột với móng bê tông thông qua bulong neo, khác với bản mã liên kết giữa các cấu kiện thép với nhau.
Cách tính số lượng và đường kính bulong cho bản mã
Số lượng và đường kính bulong cho bản mã được xác định dựa trên nội lực tại vị trí liên kết (lực cắt, lực dọc, mô-men uốn) do kỹ sư kết cấu tính toán theo tiêu chuẩn thiết kế áp dụng (TCVN, hoặc tiêu chuẩn nước ngoài nếu dự án yêu cầu), không có công thức chung áp dụng cho mọi trường hợp. Về nguyên tắc chung:
- Liên kết chịu mô-men uốn lớn (như bản mã dầm–cột) thường cần nhiều hàng bulong bố trí theo chiều cao bản mã để tăng cánh tay đòn chịu mô-men.
- Liên kết chủ yếu chịu lực cắt hoặc lực dọc (như bản mã hệ giằng) có thể bố trí số lượng bulong ít hơn, tập trung theo phương chịu lực chính.
- Đường kính bulong tăng theo mức nội lực thiết kế; các quy cách phổ biến trong nhà thép tiền chế thường từ M16 đến M24, tùy quy mô công trình.
Việc bóc tách số lượng bulong chính xác cần dựa trên bản vẽ kết cấu chi tiết (shop drawing) đã được kỹ sư tính toán, không nên tự ước lượng theo kinh nghiệm cho hạng mục chịu lực chính.
Vật liệu và cấp bền bulong khuyến nghị cho từng loại bản mã
Với bản mã chịu lực chính trong kết cấu thép nhà tiền chế, bulong cường độ cao cấp bền 8.8 hoặc 10.9 theo tiêu chuẩn DIN 931/933 thường được sử dụng phổ biến, đảm bảo khả năng chịu lực và độ tin cậy cho liên kết. Xem thêm thông số kỹ thuật bulong 8.8 và so sánh cấp bền 8.8, 10.9, 12.9 để chọn đúng cấp bền theo yêu cầu thiết kế của từng loại bản mã.
Sai lầm thường gặp khi thi công liên kết bản mã
- Siết bulong không đúng lực siết (torque) khuyến nghị: siết quá chặt hoặc quá lỏng đều ảnh hưởng đến khả năng chịu lực thiết kế của liên kết.
- Dùng sai cấp bền bulong so với thiết kế: thay thế bulong cấp bền thấp hơn yêu cầu để tiết kiệm chi phí, gây rủi ro an toàn kết cấu.
- Lỗ bulong trên bản mã và cấu kiện không khớp: do sai lệch gia công hoặc lắp dựng, cần kiểm tra kỹ trước khi siết bulong.
- Không kiểm tra lại lực siết sau một thời gian sử dụng: đặc biệt với công trình chịu rung động (nhà xưởng có máy móc), nên có kế hoạch kiểm tra định kỳ.
Câu hỏi thường gặp
Bản mã và bản đế cột (base plate) có giống nhau không?
Không hoàn toàn — bản mã dùng để liên kết giữa các cấu kiện thép với nhau, còn bản đế cột dùng để liên kết chân cột thép với móng bê tông thông qua bulong neo.
Số lượng bulong cho bản mã có công thức tính chung không?
Không có công thức chung áp dụng cho mọi trường hợp — cần dựa trên nội lực thiết kế tại từng vị trí liên kết do kỹ sư kết cấu tính toán.
Nên dùng bulong cấp bền nào cho bản mã nhà xưởng thông thường?
Phổ biến nhất là cấp bền 8.8, một số hạng mục chịu lực cao hơn có thể dùng 10.9 — cần theo đúng yêu cầu bản vẽ kết cấu.
COGA có tư vấn kỹ thuật về liên kết bản mã không?
Có, gửi bản vẽ liên kết để đội ngũ kỹ thuật COGA kiểm tra và tư vấn quy cách, số lượng bulong phù hợp.
Có cần kiểm tra lại lực siết bulong bản mã sau khi lắp dựng không?
Nên kiểm tra định kỳ, đặc biệt với công trình có rung động (nhà xưởng có máy móc, cầu trục) để đảm bảo liên kết vẫn đạt lực siết thiết kế.
Cần tư vấn kỹ thuật về liên kết bản mã hoặc báo giá bulong cho công trình? Gửi bản vẽ qua form liên hệ COGA hoặc gọi 070 6789 416.
Nguồn tham khảo: nguyên lý cấu tạo liên kết bản mã trong kết cấu thép tiền chế theo kiến thức kỹ thuật xây dựng phổ biến; thông số cấp bền bulong theo trang bulong-88 và so sánh cấp bền đã công bố tại coga.com.vn.