Trọng lượng riêng của thép là trọng lượng (lực hút của Trái Đất) của một mét khối thép, bằng khối lượng riêng nhân gia tốc trọng trường: khoảng 7.850 × 9,81 ≈ 77.000 N/m³ (77 kN/m³); trong tính toán thiết kế ở Việt Nam thường lấy tròn 78,5 kN/m³. Đại lượng này dùng để tính tải trọng bản thân của kết cấu, khác với khối lượng riêng (kg/m³) dùng để tính vật tư. Bài viết giải thích sự khác nhau, vì sao tài liệu cũ hay ghi “trọng lượng riêng thép là 7.850”, cách dùng trọng lượng riêng để tính tải trọng và các ví dụ thực tế.
Trọng lượng riêng và khối lượng riêng khác nhau thế nào?
| Đại lượng | Ký hiệu, công thức | Đơn vị | Giá trị với thép | Dùng để |
|---|---|---|---|---|
| Khối lượng riêng | ρ = m / V | kg/m³ | 7.850 kg/m³ | Tính khối lượng vật tư, tiền thép |
| Trọng lượng riêng | γ = ρ × g | N/m³, kN/m³ | khoảng 77 kN/m³ (thường lấy 78,5) | Tính tải trọng bản thân trong thiết kế |
Chi tiết về khối lượng riêng và các hệ số tính barem có trong bài khối lượng riêng và các hệ số tính barem thép.
Vì sao có tài liệu ghi “trọng lượng riêng thép là 7.850”?
Trước đây, kỹ thuật ở Việt Nam dùng nhiều hệ đơn vị kỹ thuật với kilôgam lực (kG) và tấn lực (T), trong đó 1 kG là trọng lượng của vật có khối lượng 1 kg, xấp xỉ 9,81 N. Theo hệ này, trọng lượng riêng của thép là 7.850 kG/m³ hay 7,85 T/m³, cùng con số với khối lượng riêng nhưng khác đơn vị. Vì vậy câu “trọng lượng riêng thép là 7.850” không sai nếu hiểu là kG/m³; chỉ sai khi ghi kèm đơn vị kg/m³ hoặc dùng lẫn trong hệ SI.
Quy đổi nhanh:
- 7.850 kG/m³ = 7,85 T/m³ ≈ 77.000 N/m³ = 77 kN/m³.
- Khi lấy gần đúng g ≈ 10 m/s², 7.850 kG/m³ ≈ 78,5 kN/m³, đây là giá trị hay dùng trong bảng tính kết cấu.
Trọng lượng riêng một số vật liệu xây dựng
| Vật liệu | Khối lượng riêng (kg/m³) | Trọng lượng riêng (kN/m³, tính với g = 9,81) |
|---|---|---|
| Thép cacbon | 7.850 | khoảng 77,0 |
| Inox 304 | khoảng 7.930 | khoảng 77,8 |
| Nhôm | khoảng 2.700 | khoảng 26,5 |
| Bê tông cốt thép (giá trị thường dùng trong thiết kế) | khoảng 2.500 | khoảng 24,5 (thường lấy 25) |
| Nước | 1.000 | khoảng 9,81 |
Giá trị trọng lượng riêng của inox được trình bày riêng trong bài trọng lượng riêng inox 304.
Dùng trọng lượng riêng để tính tải trọng bản thân
Tải trọng bản thân = Thể tích × Trọng lượng riêng, hoặc tiện hơn: khối lượng (kg) × 9,81 / 1000 = tải trọng (kN). Một số ví dụ:
| Cấu kiện | Khối lượng | Tải trọng bản thân |
|---|---|---|
| Dầm thép I 300 × 150 × 6,5 × 9 | 36,7 kg/m | khoảng 0,36 kN/m |
| Dầm thép H 200 × 200 × 8 × 12 | 49,9 kg/m | khoảng 0,49 kN/m |
| Sàn thép tấm dày 10 mm | 78,5 kg/m² | khoảng 0,77 kN/m² |
| Tôn lợp dày 0,45 mm (thép nền) | khoảng 3,5 kg/m² | khoảng 0,035 kN/m² |
| Thép phi 20 dài 11,7 m | khoảng 28,9 kg | khoảng 0,28 kN |
Trong thiết kế, tải trọng bản thân còn được nhân hệ số độ tin cậy theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động. Khối lượng các quy cách thép hình có ở trang quy cách và giá thép H; khối lượng thép thanh có trong bài khối lượng một cây thép D20.
Những nhầm lẫn thường gặp
- Ghi “trọng lượng riêng 7.850 kg/m³”: đơn vị kg/m³ là của khối lượng riêng. Nếu là trọng lượng riêng thì phải là kG/m³ (hệ kỹ thuật) hoặc khoảng 77 kN/m³ (hệ SI).
- Nhân 9,81 hai lần: khi đã dùng khối lượng (kg) và nhân 9,81 ra N, không nhân thêm lần nữa.
- Dùng 78,5 hay 77,0: chênh nhau khoảng 2%, tùy quy ước của dự án; nên thống nhất trong cùng bộ hồ sơ.
Câu hỏi thường gặp
Trọng lượng riêng của thép là bao nhiêu?
Khoảng 77 kN/m³ theo hệ SI (7.850 kg/m³ × 9,81 m/s²); trong tính toán thường lấy 78,5 kN/m³. Theo hệ kỹ thuật cũ là 7.850 kG/m³.
Trọng lượng riêng và khối lượng riêng có phải một không?
Không. Khối lượng riêng đo bằng kg/m³, trọng lượng riêng đo bằng N/m³; trọng lượng riêng bằng khối lượng riêng nhân gia tốc trọng trường.
1 m³ thép nặng bao nhiêu kN?
Khoảng 77 kN.
Khi mua thép dùng đại lượng nào?
Dùng khối lượng riêng 7.850 kg/m³ để tính khối lượng và tiền thép.
Kết luận
Trọng lượng riêng của thép khoảng 77 kN/m³ (thường lấy 78,5 kN/m³), dùng để tính tải trọng bản thân trong thiết kế; khối lượng riêng 7.850 kg/m³ dùng để tính vật tư. Con số “7.850” trong tài liệu cũ là trọng lượng riêng theo kilôgam lực. Hiểu đúng đơn vị giúp tránh sai sót khi tính toán. Cần báo giá thép theo khối lượng công trình, hãy liên hệ Giá Thép Hôm Nay.