Công thức tính trọng lượng thép tấm, thép tròn, thép hộp, ống thép

Tính trọng lượng thép là việc làm hằng ngày của người lập dự toán, người đặt hàng và người điều xe. Biết khối lượng mới ước được tiền vật tư, chọn được xe và cẩu, và đối chiếu được phiếu cân khi hàng về. Với thép hình (H, I, U, V) nên tra bảng vì tiết diện có bo góc và vát cánh — xem bảng tra trọng lượng thép hình. Còn với thép tấm, thép tròn đặc, thép vuông, thép hộp và ống thép, tiết diện đơn giản nên tự tính bằng công thức là đủ chính xác cho dự toán.

Bài này gom các công thức đó về cùng một gốc, kèm ví dụ tính sẵn và những lý do khiến số cân thực tế lệch khỏi số tính.

Một nguyên tắc cho mọi công thức

Mọi công thức trọng lượng thép đều là thể tích × khối lượng riêng. Khối lượng riêng danh nghĩa của thép cacbon và thép hợp kim thấp là 7,85 g/cm³, tức 7.850 kg/m³. Inox austenit như 304, 316 nặng hơn một chút, khoảng 7,93 g/cm³ — nên cùng kích thước, inox nặng hơn thép đen chừng 1%.

Để khỏi nhầm đơn vị, quy ước chung trong bài: kích thước tiết diện tính bằng mm, chiều dài bằng m, kết quả bằng kg. Khi đó hệ số 0,00785 (= 7,85 / 1000) xuất hiện ở gần như mọi công thức.

Thép tấm

Khối lượng (kg) = dày (mm) × rộng (m) × dài (m) × 7,85

Một mét vuông thép dày 1 mm nặng 7,85 kg — nhớ con số này là tính nhẩm được mọi tấm. Ví dụ:

Quy cách tấm (dày × rộng × dài)	Cách tính	Khối lượng
3 mm × 1,25 m × 2,5 m	3 × 1,25 × 2,5 × 7,85	≈ 73,6 kg
6 mm × 1,5 m × 6 m	6 × 1,5 × 6 × 7,85	≈ 423,9 kg
10 mm × 1,5 m × 6 m	10 × 1,5 × 6 × 7,85	≈ 706,5 kg
20 mm × 2 m × 6 m	20 × 2 × 6 × 7,85	≈ 1.884 kg

Công thức dùng được cho thép tấm cán nóng, tấm cán nguội và tấm mạ. Với thép tấm chống trượt, chiều dày ghi trên quy cách là chiều dày nền không tính gân, nên khối lượng thật cao hơn số tính theo chiều dày nền — tra thêm khối lượng gân theo bảng của nhà sản xuất hoặc cân thực.

Với chi tiết cắt theo bản vẽ, diện tích tính theo hình bao của chi tiết sẽ cho số lớn hơn khối lượng thành phẩm; phần chênh chính là phần phôi bỏ đi khi cắt, nên dùng diện tích hình bao nếu cần ước lượng phôi phải mua.

Thép tròn đặc

Khối lượng (kg/m) = 0,006165 × d², với d là đường kính (mm).

Hệ số 0,006165 chính là π/4 × 0,00785. Ví dụ:

• Ø20: 0,006165 × 400 ≈ 2,47 kg/m, cây 6 m ≈ 14,8 kg.
• Ø50: 0,006165 × 2.500 ≈ 15,41 kg/m, cây 6 m ≈ 92,5 kg.
• Ø100: 0,006165 × 10.000 ≈ 61,65 kg/m, cây 6 m ≈ 369,9 kg.

Đường kính gấp đôi thì khối lượng gấp bốn — điều nên nhớ khi chọn xe cho thép tròn đặc cỡ lớn. Hàng tròn đặc thường cắt theo chiều dài yêu cầu; khi đó chỉ cần nhân kg/m với chiều dài đoạn cắt.

Thép vuông đặc và lục giác

Thép vuông đặc (kg/m) = a² × 0,00785, với a là cạnh (mm). Vuông 20: 400 × 0,00785 = 3,14 kg/m; vuông 50: 2.500 × 0,00785 ≈ 19,63 kg/m.

Thép lục giác (kg/m) ≈ 0,866 × s² × 0,00785, với s là khoảng cách hai mặt đối diện (mm). Hệ số 0,866 là tỉ lệ diện tích lục giác đều so với hình vuông cạnh s.

Thép hộp vuông, hộp chữ nhật

Khối lượng (kg/m) ≈ [2 × (A + B) − 4t] × t × 0,00785, với A, B là hai cạnh ngoài, t là chiều dày (mm).

Biểu thức trong ngoặc là chu vi đường trung bình của thành hộp. Ví dụ:

Quy cách hộp	kg/m (tính)	Cây 6 m
50 × 50 × 2	≈ 3,01	≈ 18,1 kg
40 × 80 × 2	≈ 3,64	≈ 21,9 kg
100 × 100 × 4	≈ 12,06	≈ 72,4 kg

Hộp thật có góc bo tròn nên diện tích tiết diện nhỏ hơn hình vuông góc nhọn một chút; bảng tra của nhà máy vì vậy thường cho số hơi thấp hơn công thức, nhất là với hộp thành dày. Tiết diện và khối lượng danh nghĩa của hộp kết cấu được quy định trong tiêu chuẩn như JIS G3466 — nếu hồ sơ thiết kế ghi tiêu chuẩn, hãy tra bảng của tiêu chuẩn đó. Xem thêm quy cách tại trang thép hộp.

Ống thép tròn

Khối lượng (kg/m) = 0,02466 × t × (D − t), với D là đường kính ngoài, t là chiều dày (mm).

Hệ số 0,02466 = π × 0,00785. Ví dụ:

• Ống 60 × 2: 0,02466 × 2 × 58 ≈ 2,86 kg/m, cây 6 m ≈ 17,2 kg.
• Ống 114 × 4: 0,02466 × 4 × 110 ≈ 10,85 kg/m, cây 6 m ≈ 65,1 kg.
• Ống 168 × 5: 0,02466 × 5 × 163 ≈ 20,10 kg/m, cây 6 m ≈ 120,6 kg.

Lưu ý ống thường gọi theo đường kính danh nghĩa (DN, hay inch) chứ không phải đường kính ngoài. DN100 có đường kính ngoài khoảng 114 mm — luôn quy về đường kính ngoài trước khi thay vào công thức. Kích thước và khối lượng danh nghĩa của ống thép dẫn thông thường có trong JIS G3452; các trang ống thép hàn và ống thép đúc ghi dải quy cách hiện có.

Vì sao cân thực không khớp số tính?

Số tính theo công thức là khối lượng lý thuyết. Khi xe qua bàn cân, chênh lệch vài phần trăm là bình thường, do:

1. Dung sai chiều dày. Tiêu chuẩn cho phép chiều dày thật lệch khỏi chiều dày danh nghĩa trong một khoảng; với thép tấm cán nóng, dung sai này quy định trong JIS G3193. Tấm dày 6 mm thực tế có thể mỏng hoặc dày hơn một chút — chênh lệch nhỏ về chiều dày nhân với diện tích lớn thành chênh lệch đáng kể về khối lượng.
2. Góc bo và mối hàn ở thép hộp, ống hàn làm tiết diện thật khác hình học lý tưởng.
3. Lớp mạ và lớp sơn. Thép mạ kẽm có thêm khối lượng kẽm trên bề mặt; hàng mỏng, diện tích lớn thì phần này đáng kể hơn.
4. Chiều dài thực. Cây thép thường dài hơn danh nghĩa một chút để có biên cắt.

Vì vậy, mua bán theo cân thực hay theo barem (khối lượng lý thuyết) là điều hai bên nên thống nhất ngay từ đơn hàng, và ghi rõ trên hợp đồng.

Câu hỏi thường gặp

Công thức có dùng được cho inox không?

Được, chỉ cần thay 7,85 bằng khối lượng riêng của mác inox — khoảng 7,93 g/cm³ với inox austenit dòng 300. Kết quả nặng hơn thép đen khoảng 1%.

Tính trọng lượng thép hình I, H, U, V thế nào?

Tiết diện thép hình có góc lượn và cánh vát, công thức tự lập dễ sai. Nên tra bảng tra trọng lượng thép hình theo đúng tiêu chuẩn của lô hàng.

Có cần cộng hao hụt khi đặt hàng gia công?

Có. Khối lượng thành phẩm luôn nhỏ hơn khối lượng phôi phải mua vì có mạch cắt, phần lề và phần thừa khi xếp hình. Khi gửi bản vẽ đặt gia công, xưởng sẽ tính phần phôi cần dùng.

Khối lượng lý thuyết và khối lượng trên phiếu cân, số nào đúng?

Cả hai đều đúng với định nghĩa của nó. Khối lượng lý thuyết dùng để dự toán và so sánh; khối lượng cân là khối lượng thật của lô hàng. Điều quan trọng là thống nhất trước sẽ thanh toán theo cách nào.

Cần bóc khối lượng cho một đơn hàng?

Gửi danh sách quy cách hoặc bản vẽ cho Tấn Quốc — phòng kinh doanh báo giá trong 2 giờ làm việc và mỗi lô hàng đều kèm CO, CQ của nhà máy sản xuất. Liên hệ tại trang liên hệ.