Trong bất kỳ công trình xây dựng hay hệ thống cơ khí nào, sự liên kết chắc chắn giữa các cấu kiện (dầm, cột, xà gồ) là yếu tố sống còn. Đóng vai trò là “khớp nối” chịu lực chính trong các liên kết đó chính là Bản mã.

Vậy bản mã là gì? Tại sao việc lựa chọn và gia công bản mã thép lại quan trọng đến vậy? Hãy cùng Bảo Tuấn tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

1. Bản mã là gì?

Bản mã là một tấm thép được gia công (cắt, hàn, đục lỗ) với các hình dáng và kích thước khác nhau. Nhiệm vụ chính của nó là tạo mối liên kết cố định giữa các cấu kiện rời rạc thông qua bu lông, ốc vít hoặc mối hàn.

2. Cấu tạo và vật liệu chế tạo bản mã

Mặc dù cấu tạo chỉ là một tấm thép phẳng, nhưng để tấm bản mã đủ sức để chịu lực cả công trình thì bản mã phải tuân thủ đủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về vật liệu.

Vật liệu sản xuất phổ biến

Hầu hết các loại bản mã trên thị trường hiện nay được chế tạo từ thép cán nóng hoặc thép cán nguội. Vì thép là lựa chọn tối ưu nhất bởi khả năng chịu lực cắt và lực nén tốt, và dễ dàng trong việc hàn ghép.

• Thép Carbon (còn gọi là thép đen): Sử dụng các mác thép phổ biến như SS400, A36, Q345, CT3. Đây là loại phổ biến nhất vì giá thành hợp lí, độ bền cao, phù hợp cho các nhà xưởng, cầu đường.
• Inox (thép không gỉ): gồm inox 304, 201, 316. Loại này dùng phổ biến trong các môi trường khắc nghiệt ( như nhà máy hóa chất, công trình ven biển,..) hoặc các chi tiết cần độ thẩm mỹ cao, không rỉ sét.
• Thép mạ kẽm: là thép carbon(thép đen) sau khi gia công xong được mang đi mạ kẽm nhúng nóng hoặc mạ kẽm điện phân để tăng khả năng chống ăn mòn.

Đặc điểm cấu tạo

Một bản mã hoàn chỉnh thường có cấu tạo như sau:

• Thân bản mã: Tấm thép phẳng thường có độ dày 3mm-20mm (có thể lên đến 50mm-100mm)
• Lỗ đột: Các lỗ tròn hoặc lỗ oval được bố trí chính xác để xỏ bu lông. Lỗ oval thường được ưa chuộng hơn vì chúng giới hạn cho phép của sai lệch kích thước, dễ dàng điều chỉnh khi dựng nếu có sai số nhỏ.

3. Vai trò cốt lõi của bản mã trong kết cấu chịu lực

Bản mã không tự nhiên mà được gọi là thành phần quan trọng. Vai trò của bản mã không chỉ là khớp nối mà còn liên quan trực tiếp đến sự an toàn và tuổi thọ công trình.

• Truyền tải và phân phối lực: 

Đây là vai trò quan trọng nhất về mặt vật lý. Trong một công trình, lực không chỉ tác động thẳng đứng mà còn có lực xô ngang, lực uốn, lực cắt. Khi một thanh dầm chịu tải, lực này cần được truyền xuống cột và xuống móng. Bản mã đóng vai trò là khớp nối trung gian. Chúng tiếp nhận ứng suất từ đầu dầm (thông qua các mối hàn hoặc bu lông), phân tán lực đó ra diện rộng trên bề mặt tấm thép rồi truyền vào cột. Nếu không có bản mã, diện tích tiếp xúc giữa dầm và cột quá nhỏ thì dẫn đến ứng suất cục bộ lớn, có thể ảnh hưởng đến mối nối gãy hoặc nứt.

• Định hình và tạo gốc cho kết cấu:

Trong các công trình như mái dốc, kèo Zamil hay cầu thang thoát hiểm, các thanh thép thường không vuông góc 90° mà nối với nhau theo nhiều góc nghiêng khác nhau. Bản mã được cắt CNC đúng theo góc thiết kế giúp định vị các cấu kiện chính xác. Nó giống như một thước đo góc cố định, đảm bảo kết cấu được lắp đúng hình dạng và không bị lệch trong quá trình thi công.

• Tăng độ cứng cho mối nối:

Ở những vị trí chịu rung động mạnh như chân máy hay dầm cầu trục, mối nối dễ bị biến dạng.
Bản mã kết hợp với gân tăng cứng sẽ giúp tăng độ cứng, hạn chế xoắn vặn hoặc phình mép thép khi gặp tải trọng lớn đột ngột.

4. Những yêu cầu kĩ thuật bắt buộc đối với bản mã

Vì bản mã là chi tiết liên kết rất quan trọng, nên không thể gia công qua loa. Để sử dụng an toàn và hiệu quả, một tấm bản mã đạt tiêu chuẩn đáp ứng các yêu cầu sau:

• Độ rộng bố trí lỗ: Kích thước bản mã phải đủ lớn để bố trí các mối hàn và lỗ bu lông. Khoảng cách từ tâm lỗ đến mép bản mã phải tuân theo tiêu chuẩn (thường lớn hơn hoặc bằng 1.5 – 2 lần đường kính bu lông) để hạn chế tình trạng rách mép thép khi siết lực.
• Độ phẳng tuyệt đối: Đặc biệt với bản mã nối dầm hoặc chân cột. Nếu bề mặt bị cong vênh do nhiệt cắt, diện tích tiếp xúc sẽ giảm, dẫn đến lực ma sát giữa các mặt không đảm bảo, gây trượt mối nối.
• Góc cắt chính xác: Với các bản mã hình thang cho kèo mái dốc, góc cắt phải có độ chuẩn xác theo độ dốc của mái. Sai số ở bản mã sẽ dẫn đến việc mái nhà bị lệch hoặc hở khe.

5. Ứng dụng của bản mã

• Lắp đặt Tời neo & Thiết bị hàng hải: Làm bệ đỡ (đế máy) hàn trực tiếp xuống sàn tàu hoặc cầu cảng. Tời neo sẽ được bắt bu lông vào tấm bản mã này để phân tán lực kéo, tránh làm rách sàn tàu khi kéo neo nặng.

• Liên kết chân cột: Hàn vào đáy cột thép để bắt bu lông neo, giữ cột đứng vững trên móng.

• Liên kết dầm – cột: Nối đầu dầm với thân cột hoặc nối hai đoạn dầm giúp truyền lực an toàn.

• Nối cọc bê tông: Chụp ở hai đầu đoạn cọc để hàn nối chúng lại khi ép xuống đất.

• Liên kết hệ giằng: Làm điểm trung gian bắt các thanh giằng, cáp căng chống rung lắc.

• Tăng cứng: Hàn vào các góc chịu lực để chống cong vênh, móp méo.

• Cơ khí & Máy móc: Làm mặt bích nối ống hoặc đế đỡ motor.

Kết luận

Tóm lại, Bản mã không chỉ là một miếng đệm. Chúng là một giải pháp kỹ thuật, một thành phần kết cấu chịu lực quan trọng giúp hiện thực hóa các bản vẽ thiết kế phức tạp thành công trình chắc chắn và an toàn.

Hiểu rõ về bản mã, vai trò và ứng dụng của chúng giúp các thiết kế tối ưu hóa được kết cấu, và giúp tăng chất lượng công trình từ những chi tiết nhỏ nhất. Dù là mối nối chân cột hay một điểm giằng mái, sự chính sát của bản mã chính là sự bảo đảm an toàn cho toàn bộ dự án.