Bảng tra thép hình cho biết kích thước mặt cắt, khối lượng mỗi mét và các đặc trưng chịu lực của từng quy cách thép H, I, U, V. Ví dụ theo TCVN 7571-16:2017, thép H200 x 200 x 8 x 12 nặng 49,9 kg/m, dầm I200 (200 x 100 x 5,5 x 8) nặng 20,9 kg/m và có mô men kháng uốn Zx 181 cm³. Bảng trong bài lấy từ catalogue của PY VINA, nhà máy cán thép hình H, U, V lớn ở Việt Nam, theo TCVN và JIS G3192. Bài cũng giải thích một chỗ hay gây cãi nhau khi nhận hàng: vì sao có bảng ghi H100 nặng 16,9 kg/m mà bảng khác ghi 17,2.
Đọc các cột trong bảng tra
Một dòng trong bảng tra thép hình thường có các ký hiệu sau:
- H x B x t1 x t2: chiều cao, bề rộng cánh, độ dày bụng, độ dày cánh, đơn vị mm. H200 x 100 x 5,5 x 8 là dầm cao 200 mm, cánh rộng 100 mm, bụng dày 5,5 mm, cánh dày 8 mm.
- r: bán kính góc lượn giữa bụng và cánh. Con số nhỏ này làm khối lượng chênh nhau giữa các tiêu chuẩn.
- A: diện tích mặt cắt (cm²). Khối lượng mỗi mét bằng A nhân 0,785.
- Ix, Iy: mô men quán tính theo trục khỏe (trục x, song song với cánh) và trục yếu (trục y), đơn vị cm⁴. Dùng để tính độ võng.
- Zx, Zy (sách Việt hay ký hiệu Wx, Wy): mô men kháng uốn, đơn vị cm³. Dùng để kiểm tra ứng suất khi dầm chịu uốn. Lưu ý một số catalogue song ngữ dịch cột này là “mô men chống xoắn”, dịch như vậy là sai. Z là modulus of section, tức mô men kháng uốn.
- ix, iy: bán kính quán tính (cm), dùng khi tính cột chịu nén có nguy cơ mất ổn định.
Người mua hàng chỉ cần ba cột đầu: quy cách, kg/m và kg/cây. Kỹ sư cần thêm Ix và Zx để chọn tiết diện. Bảng dưới giữ cả hai nhóm cột.
Bảng tra thép hình H cánh rộng
Thép H cánh rộng có bề rộng cánh bằng chiều cao. Loại này cứng theo cả hai phương nên hay dùng làm cột nhà xưởng, cột nhà cao tầng, cọc. Số liệu theo TCVN 7571-16:2017. Trong catalogue PY VINA, bảng TCVN này gần như trùng số với JIS G3192:2021.
| Gọi tên | H x B x t1 x t2 (mm) | Kg/m | Kg/cây 12 m | A (cm²) | Ix (cm⁴) | Zx (cm³) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| H100 | 100 x 100 x 6 x 8 | 16,9 | 202,8 | 21,59 | 378 | 76 |
| H125 | 125 x 125 x 6,5 x 9 | 23,6 | 283,2 | 30,00 | 839 | 134 |
| H150 | 150 x 150 x 7 x 10 | 31,1 | 373,2 | 39,65 | 1.620 | 216 |
| H175 | 175 x 175 x 7,5 x 11 | 40,4 | 484,8 | 51,43 | 2.900 | 331 |
| H200 | 200 x 200 x 8 x 12 | 49,9 | 598,8 | 63,53 | 4.720 | 472 |
| H250 | 250 x 250 x 9 x 14 | 71,8 | 861,6 | 91,43 | 10.700 | 860 |
| H300 | 300 x 300 x 10 x 15 | 93,0 | 1.116,0 | 118,45 | 20.200 | 1.350 |
Thép hình H cánh trung bình
Nhóm này có cánh hẹp hơn chiều cao, ví dụ H294 x 200 hay H588 x 300. Trong cùng chiều cao, nhóm này nhẹ hơn H cánh rộng nhưng chịu uốn theo trục khỏe gần tương đương. Kèo và dầm chính nhà xưởng dùng nhiều quy cách trong nhóm này. Ngoài thị trường, nhóm này vẫn được gọi theo chiều cao làm tròn, nên khi đặt hàng phải ghi đủ bốn kích thước.
| Gọi tên | H x B x t1 x t2 (mm) | Kg/m | Kg/cây 12 m | A (cm²) | Ix (cm⁴) | Zx (cm³) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| H150x100 | 148 x 100 x 6 x 9 | 20,7 | 248,4 | 26,35 | 1.000 | 135 |
| H200x150 | 194 x 150 x 6 x 9 | 29,9 | 358,8 | 38,11 | 2.630 | 271 |
| H250x175 | 244 x 175 x 7 x 11 | 43,6 | 523,2 | 55,49 | 6.040 | 495 |
| H300x200 | 294 x 200 x 8 x 12 | 55,8 | 669,6 | 71,05 | 11.100 | 756 |
| H350x250 | 340 x 250 x 9 x 14 | 78,1 | 937,2 | 99,53 | 21.200 | 1.250 |
| H400x300 | 390 x 300 x 10 x 16 | 105,0 | 1.260,0 | 133,25 | 37.900 | 1.940 |
| H450x300 | 440 x 300 x 11 x 18 | 121,0 | 1.452,0 | 153,89 | 54.700 | 2.490 |
| H500x300 | 482 x 300 x 11 x 15 | 111,0 | 1.332,0 | 141,17 | 58.300 | 2.420 |
| H500x300 | 488 x 300 x 11 x 18 | 125,0 | 1.500,0 | 159,17 | 68.900 | 2.820 |
| H600x300 | 582 x 300 x 12 x 17 | 133,0 | 1.596,0 | 169,21 | 98.900 | 3.400 |
| H600x300 | 588 x 300 x 12 x 20 | 147,0 | 1.764,0 | 187,21 | 114.000 | 3.890 |
| H600x300 | 594 x 302 x 14 x 23 | 170,0 | 2.040,0 | 217,09 | 134.000 | 4.500 |
| H700x300 | 692 x 300 x 13 x 20 | 163,0 | 1.956,0 | 207,54 | 168.000 | 4.870 |
| H700x300 | 700 x 300 x 13 x 24 | 182,0 | 2.184,0 | 231,54 | 197.000 | 5.640 |
Bảng tra thép hình I (dầm cánh hẹp)
Thứ cửa hàng gọi là thép I150, I200, I300, theo JIS và TCVN thực ra là thép H cánh hẹp, cánh rộng khoảng một nửa chiều cao. Mỗi chiều cao thường có hai loại: một loại mỏng hơn, thấp hơn vài mm (198 x 99, 298 x 149) và một loại đúng số chẵn (200 x 100, 300 x 150). Hai loại chênh nhau vài kg mỗi mét, nên báo giá “I200” mà không ghi kích thước thì chưa so được.
| Gọi tên | H x B x t1 x t2 (mm) | Kg/m | Kg/cây 12 m | A (cm²) | Ix (cm⁴) | Zx (cm³) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I150 | 150 x 75 x 5 x 7 | 14,0 | 168,0 | 17,85 | 666 | 89 |
| I175 | 175 x 90 x 5 x 8 | 18,0 | 216,0 | 22,90 | 1.210 | 138 |
| I200 | 198 x 99 x 4,5 x 7 | 17,8 | 213,6 | 22,69 | 1.540 | 156 |
| I200 | 200 x 100 x 5,5 x 8 | 20,9 | 250,8 | 26,67 | 1.810 | 181 |
| I250 | 248 x 124 x 5 x 8 | 25,1 | 301,2 | 31,99 | 3.450 | 278 |
| I250 | 250 x 125 x 6 x 9 | 29,0 | 348,0 | 36,97 | 3.960 | 317 |
| I300 | 298 x 149 x 5,5 x 8 | 32,0 | 384,0 | 40,80 | 6.320 | 424 |
| I300 | 300 x 150 x 6,5 x 9 | 36,7 | 440,4 | 46,78 | 7.210 | 481 |
| I350 | 346 x 174 x 6 x 9 | 41,2 | 494,4 | 52,45 | 11.000 | 638 |
| I350 | 350 x 175 x 7 x 11 | 49,4 | 592,8 | 62,91 | 13.500 | 771 |
| I400 | 396 x 199 x 7 x 11 | 56,1 | 673,2 | 71,41 | 19.800 | 999 |
| I400 | 400 x 200 x 8 x 13 | 65,4 | 784,8 | 83,37 | 23.500 | 1.170 |
| I450 | 446 x 199 x 8 x 12 | 65,1 | 781,2 | 82,97 | 28.100 | 1.260 |
| I450 | 450 x 200 x 9 x 14 | 74,9 | 898,8 | 95,43 | 32.900 | 1.460 |
| I500 | 496 x 199 x 9 x 14 | 77,9 | 934,8 | 99,29 | 40.800 | 1.650 |
| I500 | 500 x 200 x 10 x 16 | 88,2 | 1.058,4 | 112,25 | 46.800 | 1.870 |
| I600 | 596 x 199 x 10 x 15 | 92,5 | 1.110,0 | 117,75 | 66.600 | 2.240 |
| I600 | 600 x 200 x 11 x 17 | 103,0 | 1.236,0 | 131,71 | 75.600 | 2.520 |
Dầm I làm việc tốt khi chịu uốn theo trục khỏe, tức dầm sàn, dầm mái, dầm cầu trục. Không nên dùng làm cột chịu nén lớn, vì trục yếu của I mềm hơn nhiều. Ví dụ I200 x 100 có Iy chỉ 134 cm⁴, so với 1.810 cm⁴ của trục x. Cách phân biệt hai loại có ở bài thép I và thép H khác nhau thế nào.
Các cỡ nhỏ I100, I120 trong bảng giá thị trường (cánh rộng khoảng 55 đến 64 mm) không thuộc dãy JIS G3192 ở trên. Đó là dạng dầm I cánh hẹp kiểu cũ, khối lượng tra theo bảng của nhà máy sản xuất ra lô hàng đó.
Bảng tra thép hình U
Thép U cán nóng theo JIS G3192 có cánh vát (độ dày cánh giảm dần ra mép). Bảng dưới là các cỡ U từ 150 trở lên trong catalogue PY VINA:
| Gọi tên | H x B x t1 x t2 (mm) | Kg/m | Kg/cây 12 m | A (cm²) | Ix (cm⁴) | Zx (cm³) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U150 | 150 x 75 x 6,5 x 10 | 18,6 | 223,2 | 23,70 | 861 | 115 |
| U150 | 150 x 75 x 9 x 12,5 | 24,0 | 288,0 | 30,59 | 1.050 | 140 |
| U200 | 200 x 80 x 7,5 x 11 | 24,6 | 295,2 | 31,33 | 1.950 | 195 |
| U200 | 200 x 90 x 8 x 13,5 | 30,3 | 363,6 | 38,65 | 2.490 | 249 |
| U250 | 250 x 90 x 9 x 13 | 34,6 | 415,2 | 44,07 | 4.180 | 334 |
| U250 | 250 x 90 x 11 x 14,5 | 40,2 | 482,4 | 51,17 | 4.680 | 374 |
| U300 | 300 x 90 x 9 x 13 | 38,1 | 457,2 | 48,57 | 6.440 | 429 |
| U300 | 300 x 90 x 10 x 15,5 | 43,8 | 525,6 | 55,74 | 7.410 | 494 |
| U300 | 300 x 90 x 12 x 16 | 48,6 | 583,2 | 61,90 | 7.870 | 525 |
| U380 | 380 x 100 x 10,5 x 16 | 54,5 | 654,0 | 69,39 | 14.500 | 763 |
| U380 | 380 x 100 x 13 x 16,5 | 62,0 | 744,0 | 78,96 | 15.600 | 823 |
| U380 | 380 x 100 x 13 x 20 | 67,3 | 807,6 | 85,71 | 17.600 | 926 |
Các cỡ U nhỏ như U50, U65, U80, U100 ngoài thị trường phần lớn do nhà máy trong nước hoặc nhập từ Trung Quốc, mỗi nơi một bảng khối lượng. Cùng là U100 x 50, hàng theo JIS (bụng 5 mm, cánh 7,5 mm) nặng 9,36 kg/m, còn nhiều bảng giá ghi 7,9 kg/m cho loại mỏng hơn. Chênh gần 16% mỗi mét, nên với thép U nhỏ, đơn giá theo cây chỉ so được khi cùng kg/m. Bảng U nhỏ theo từng loại có ở trang giá thép U theo quy cách.
Bảng tra thép góc V, L
Thép góc đều cạnh (V) và lệch cạnh (L) dùng cho giằng, khung kèo nhẹ, tháp, khung đỡ. Các cỡ lớn từ 175 x 175 trở lên theo JIS G3192:2021:
| Gọi tên | a x a x t (mm) | Kg/m | Kg/cây 12 m | A (cm²) | Ix (cm⁴) | Zx (cm³) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| V175 | 175 x 175 x 12 | 31,8 | 381,6 | 40,52 | 1.170 | 92 |
| V175 | 175 x 175 x 15 | 39,4 | 472,8 | 50,21 | 1.440 | 114 |
| V200 | 200 x 200 x 15 | 45,3 | 543,6 | 57,75 | 2.180 | 150 |
| V200 | 200 x 200 x 20 | 59,7 | 716,4 | 76,00 | 2.820 | 197 |
| V200 | 200 x 200 x 25 | 73,6 | 883,2 | 93,75 | 3.420 | 242 |
| V250 | 250 x 250 x 25 | 93,7 | 1.124,4 | 119,40 | 6.950 | 388 |
| V250 | 250 x 250 x 35 | 128,0 | 1.536,0 | 162,60 | 9.110 | 519 |
Với các cỡ nhỏ thường mua hơn (V30, V40, V50, V63, V75), khối lượng tính gần đúng bằng công thức (2a – t) x t x 0,00785 kg/m, với a là bề rộng cạnh và t là độ dày, đơn vị mm. Phần góc lượn thêm chừng 1%. Ví dụ V50 x 50 x 5: (100 – 5) x 5 x 0,00785 = 3,73 kg/m, bảng JIS ghi 3,77 kg/m. Cây 6 m nặng khoảng 22,6 kg. Đây cũng là câu trả lời cho câu hỏi hay gặp “1 cây sắt V5 nặng bao nhiêu kg”, với V5 hiểu là V50 dày 5 mm. Nếu là V50 dày 4 mm thì cây 6 m còn khoảng 18 kg. Bảng đủ các cỡ V nhỏ xem ở trang thép V và trọng lượng từng cỡ.
Vì sao H100 bảng này 16,9 kg, bảng kia 17,2 kg
Hai con số đều đúng, chỉ là theo hai tiêu chuẩn khác nhau. TCVN 7571-16:2017 và JIS G3192:2021 lấy bán kính góc lượn r = 8 mm cho H100 x 100, nên khối lượng là 16,9 kg/m. Tiêu chuẩn Hàn Quốc KS D3502:2022 lấy r = 10 mm, góc lượn dày hơn nên ra 17,2 kg/m. Nhiều bảng giá trên thị trường đang dùng số theo kiểu sau:
| Quy cách | TCVN 7571-16 / JIS 2021 (kg/m) | KS D3502:2022 (kg/m) |
|---|---|---|
| H100 x 100 x 6 x 8 | 16,9 | 17,2 |
| H125 x 125 x 6,5 x 9 | 23,6 | 23,8 |
| H150 x 150 x 7 x 10 | 31,1 | 31,5 |
| H175 x 175 x 7,5 x 11 | 40,4 | 40,2 |
| H250 x 250 x 9 x 14 | 71,8 | 72,4 |
| H300 x 300 x 10 x 15 | 93,0 | 94,0 |
| I200 (200 x 100 x 5,5 x 8) | 20,9 | 21,3 |
| I250 (250 x 125 x 6 x 9) | 29,0 | 29,6 |
Mức chênh 1 đến 2% có vẻ nhỏ. Nhưng thép hình bán theo kg, một xe 20 tấn chênh 1,5% là 300 kg. Vì vậy hợp đồng nên ghi rõ tính khối lượng theo tiêu chuẩn nào hoặc theo cân thực tế. Ngoài ra, TCVN 7571-16:2017 cho phép khối lượng lệch cộng trừ 5% với thép dày dưới 10 mm và cộng trừ 4% với thép từ 10 mm trở lên. Cân thực tế lệch trong khoảng đó vẫn là hàng đạt chuẩn.
Dùng bảng tra để chọn tiết diện dầm
Với dầm thép chịu uốn, phép kiểm cơ bản là ứng suất σ = M / Zx không vượt cường độ tính toán của thép. Ví dụ một dầm đơn giản nhịp 5 m chịu tải phân bố 10 kN/m (đã gồm hệ số):
- Mô men lớn nhất M = q x L² / 8 = 10 x 5² / 8 = 31,25 kN.m.
- Lấy cường độ tính toán 210 MPa cho ví dụ (mức thiên về an toàn với thép carbon thông thường như SS400), Zx cần = 31,25 x 10⁶ / 210 = 148.800 mm³, tức khoảng 149 cm³.
- Tra bảng: I200 x 100 x 5,5 x 8 có Zx 181 cm³, đạt về bền. Loại 198 x 99 x 4,5 x 7 có Zx 156 cm³, cũng đạt nhưng sát hơn.
Đây mới là kiểm bền. Dầm còn phải kiểm độ võng (dùng Ix), ổn định tổng thể khi cánh nén không được giằng, và liên kết hai đầu. Thiết kế thật phải do kỹ sư kết cấu tính theo TCVN 5575:2024. Bảng tra giúp bạn hiểu vì sao bản vẽ chọn cỡ đó và kiểm hàng giao có đúng cỡ hay không. Cấu tạo và các loại liên kết dầm có ở bài dầm thép chữ I trong nhà xưởng.
Vì sao cùng một kg thép mà dầm I chịu uốn gấp chục lần thanh tròn đặc, W đàn hồi khác W dẻo ra sao và chữ Z trong bảng Mỹ khác bảng Nhật thế nào, xem bài mô men kháng uốn là gì.
Thép hình dài bao nhiêu mét, tính khối lượng một cây
Thép H và I cán nóng thường giao cây 6 m hoặc 12 m. Các cỡ lớn chủ yếu là 12 m. Thép U và V nhỏ thường là 6 m. Khối lượng một cây bằng kg/m nhân chiều dài. Ví dụ H200 x 200 x 8 x 12 dài 12 m nặng 49,9 x 12 = 598,8 kg. Theo TCVN 7571-16:2017, chiều dài cây không được ngắn hơn đặt hàng, và chỉ được dài hơn tối đa 40 mm với cây đến 7 m.
Nhà máy nào trong nước cán được cỡ nào thì xem bài PY VINA, TISCO, An Khánh làm những cỡ thép hình nào. Đơn giá theo từng loại cập nhật ở trang giá thép hình các loại theo kg.
Câu hỏi thường gặp
I200 nặng bao nhiêu kg?
Theo TCVN 7571-16:2017, I200 x 100 x 5,5 x 8 nặng 20,9 kg/m, cây 12 m khoảng 250,8 kg. Loại 198 x 99 x 4,5 x 7 nhẹ hơn, 17,8 kg/m. Nhiều bảng thị trường ghi 21,3 kg/m là số theo KS D3502.
H200 nặng bao nhiêu kg?
H200 x 200 x 8 x 12 nặng 49,9 kg/m, cây 6 m khoảng 299,4 kg, cây 12 m khoảng 598,8 kg. Nếu là H194 x 150 (cánh 150) thì chỉ 29,9 kg/m.
1 cây sắt V5 nặng bao nhiêu kg?
V50 x 50 dày 5 mm nặng 3,77 kg/m, cây 6 m khoảng 22,6 kg. Dày 4 mm thì cây 6 m khoảng 18 kg.
Bảng tra thép hình theo tiêu chuẩn Việt Nam là tiêu chuẩn nào?
Thép hình H cán nóng hiện theo TCVN 7571-16:2017, số liệu gần như trùng với JIS G3192:2021. Bộ TCVN 7571 có các phần riêng cho từng loại thép hình, ví dụ TCVN 7571-1:2019 cho thép góc.
Mô men kháng uốn trong bảng tra dùng để làm gì?
Mô men kháng uốn Zx (hay Wx) cho biết tiết diện chịu được bao nhiêu mô men uốn trước khi đạt giới hạn ứng suất. Ứng suất bằng mô men chia Zx, nên Zx càng lớn thì dầm càng chịu uốn tốt.