Bóc tách vật tư kết cấu thép chính xác bắt đầu từ việc đọc đúng bộ bản vẽ gia công: biết cấu kiện nào gồm những chi tiết nào, mỗi chi tiết làm từ loại thép gì, kích thước bao nhiêu, số lượng bao nhiêu. Khối lượng chỉ là phép nhân sau đó. Sai ở khâu đọc, mọi con số phía sau đều sai.
Bài này dành cho tổ trưởng xưởng, kỹ thuật viên lập kế hoạch vật tư, sinh viên đi thực tập ở xưởng kết cấu. Nội dung gồm cấu trúc một bộ bản vẽ gia công, cách đọc ký hiệu thép hình, cách tính khối lượng thép tấm và thép hình, lập bảng kê, tính hao hụt, và dùng chatbot hỗ trợ với các bước kiểm cần thiết. Thiết kế kết cấu công trình không thuộc phạm vi bài; đó là việc của kỹ sư kết cấu.
Cấu trúc một bộ bản vẽ gia công kết cấu thép
Bộ bản vẽ gia công, hay bản vẽ chế tạo, thường được triển khai từ bản vẽ thiết kế kết cấu và chia thành nhiều cấp. Cấp cao nhất là bản vẽ bố trí tổng thể cho biết vị trí từng cấu kiện trên công trình, mỗi cấu kiện có một mã riêng. Cấp tiếp theo là bản vẽ cấu kiện, mỗi tờ thể hiện một cột, một dầm, một giằng với đầy đủ chi tiết lắp vào, kích thước, vị trí lỗ, ký hiệu hàn. Cấp cuối là bản vẽ chi tiết rời, thể hiện từng bản mã, sườn, tấm đế với kích thước cắt và lỗ.
Mỗi bản vẽ cấu kiện thường kèm một bảng thống kê liệt kê mã chi tiết, quy cách, chiều dài, số lượng, khối lượng. Nhiều phần mềm mô hình kết cấu xuất sẵn bảng này. Dù có bảng sẵn, xưởng vẫn nên kiểm lại một số cấu kiện bằng tay, vì sửa đổi bản vẽ sau cùng đôi khi không được cập nhật vào bảng.
Một điểm cần để ý là phiên bản. Bản vẽ kết cấu thường được sửa nhiều lần; mỗi lần sửa có ký hiệu phiên bản trong khung tên. Bóc vật tư trên phiên bản cũ là nguồn lãng phí hay gặp nhất. Trước khi bóc, xác nhận với người quản lý hồ sơ bạn đang cầm phiên bản mới nhất được phát hành cho gia công.
Ký hiệu mối hàn, dung sai, độ nhám trên bản vẽ được giải thích kỹ ở danh mục bản vẽ kỹ thuật của trang; bài này chỉ tập trung vào phần phục vụ bóc tách vật tư.
Đọc quy cách thép hình hay gặp
Quy cách thép hình trên bản vẽ được viết theo quy ước của tiêu chuẩn sản phẩm. Bảng dưới là cách đọc phổ biến; quy ước chính xác của từng tiêu chuẩn và từng nhà sản xuất có thể khác, cần đối chiếu với catalog của nhà cung cấp.
| Loại | Cách ghi thường thấy | Ý nghĩa các con số | Khối lượng lấy ở đâu |
|---|---|---|---|
| Thép chữ H, chữ I cán nóng | H300x150x6.5x9 | Chiều cao, bề rộng cánh, dày bụng, dày cánh, đơn vị mm | Bảng tra kg trên mét của nhà sản xuất |
| Thép chữ U | U200x75 | Chiều cao, bề rộng cánh; dày theo bảng tra | Bảng tra kg trên mét |
| Thép góc | L75x75x6 | Hai cánh và chiều dày | Bảng tra kg trên mét |
| Thép hộp, ống | Hộp 100x50x3, ống D114x4 | Kích thước ngoài và chiều dày thành | Bảng tra hoặc tính từ diện tích tiết diện |
| Dầm tổ hợp hàn | Bụng 8x500, cánh 12x250 | Mỗi tấm ghi chiều dày và chiều rộng | Tính như thép tấm cho từng tấm |
| Thép tấm, bản mã | PL10x200x300 | Dày, rộng, dài | Tính theo thể tích nhân khối lượng riêng |
Thép hình cán nóng có góc lượn ở chỗ nối bụng và cánh, nên tính khối lượng bằng cách cộng các hình chữ nhật sẽ ra số hơi khác bảng tra. Luôn dùng bảng tra kg trên mét của chính nhà sản xuất hoặc tiêu chuẩn sản phẩm cho thép hình cán.
Tính khối lượng thép tấm và thép hình
Phép tính khối lượng đơn giản nhưng dễ nhầm đơn vị. Làm theo các bước sau và luôn kiểm lại bằng một phép ước lượng nhanh.
- Nhớ khối lượng riêng của thép. Thép các-bon thông thường lấy khoảng 7.850 kg trên mét khối, tương đương 7,85 kg cho một mét vuông tấm dày 1 mm. Inox nặng hơn một chút, nhôm nhẹ hơn nhiều; lấy số theo tài liệu vật liệu.
- Tính thép tấm theo thể tích. Đổi tất cả kích thước về mét rồi nhân. Ví dụ giả định: bản mã 1.000 x 500 x 10 mm có thể tích 1 nhân 0,5 nhân 0,01, bằng 0,005 mét khối; nhân 7.850 ra 39,25 kg.
- Kiểm nhanh bằng mét vuông. Tấm dày 10 mm nặng khoảng 78,5 kg mỗi mét vuông; nửa mét vuông khoảng 39 kg, khớp với phép tính trên.
- Trừ phần khoét lớn nếu cần. Lỗ bu lông nhỏ thường bỏ qua; phần khoét lớn, vát góc lớn thì trừ nếu muốn sát, nhưng vật tư mua vẫn là tấm nguyên.
- Tính thép hình theo chiều dài. Lấy kg trên mét từ bảng tra nhân chiều dài cắt. Ví dụ giả định: một cây dầm có khối lượng bảng tra 36,7 kg trên mét, dài 6 m, nặng khoảng 220 kg.
- Cộng theo cấu kiện rồi theo quy cách. Tổng hợp hai chiều: theo cấu kiện để biết trọng lượng cẩu lắp, theo quy cách để biết cần mua bao nhiêu cây, bao nhiêu tấm mỗi loại.
Số kg trên mét trong ví dụ là giả định để minh hoạ phép tính. Khi bóc thật, mở đúng bảng tra của loại thép bạn sẽ mua.
Từ khối lượng tịnh đến số lượng phải mua
Khối lượng tịnh chưa phải số mua. Bảng thống kê trên bản vẽ cho khối lượng tịnh của chi tiết. Thép mua về theo cây chiều dài tiêu chuẩn và tấm khổ tiêu chuẩn, nên luôn có phần thừa.
Sắp phôi thép hình. Ghép các đoạn cắt vào cây tiêu chuẩn sao cho phần đầu thừa ít nhất, tính cả mạch cắt của lưỡi cưa hoặc mỏ cắt. Bài toán này có thể làm bằng bảng tính hoặc phần mềm tối ưu cắt.
Sắp phôi thép tấm. Xếp các bản mã, sườn lên khổ tấm để giảm phế liệu. Phần mềm sắp phôi cho máy cắt CNC làm tốt việc này hơn sắp tay.
Tỷ lệ hao hụt. Xưởng thường có tỷ lệ hao hụt kinh nghiệm cho từng loại vật tư. Tỷ lệ này nên được tính lại từ số liệu thực tế của các công trình trước, không lấy một con số chung trên mạng.
Vật tư phụ. Bu lông kèm đai ốc và long đen theo cấp bền và chiều dài trên bản vẽ, que hàn và dây hàn ước theo khối lượng kim loại đắp, sơn lót và sơn phủ theo diện tích bề mặt và độ dày màng yêu cầu, khí bảo vệ, đá mài.
Lỗi bóc tách hay gặp ở xưởng
Những lỗi dưới đây lặp đi lặp lại ở nhiều xưởng, phần lớn không do tính sai mà do đọc thiếu hoặc nhân nhầm. Đọc qua một lượt trước khi chốt bảng kê.
- Nhân số lượng chi tiết trong một cấu kiện nhưng quên nhân tiếp với số lượng cấu kiện cùng mã trên công trình.
- Cấu kiện đối xứng trái phải có hai mã khác nhau, bóc một mã rồi tưởng là đủ.
- Bỏ sót chi tiết nhỏ như sườn tăng cứng, tấm đệm, bản nối chỉ xuất hiện ở hình chiếu phụ hay mặt cắt.
- Lấy chiều dài tổng của dầm thay vì chiều dài cắt thật sau khi trừ khe hở lắp ghép, hoặc ngược lại quên cộng phần dư để cắt gọt.
- Dùng bảng tra của một tiêu chuẩn cho thép mua theo tiêu chuẩn khác, khối lượng mỗi mét lệch nhau.
- Đổi đơn vị sai giữa mi-li-mét và mét, làm khối lượng lệch hàng nghìn lần; một phép ước lượng nhanh sẽ bắt được ngay.
- Bóc trên phiên bản bản vẽ cũ trong khi bản sửa đã thêm hoặc bỏ cấu kiện.
- Quên vật tư cho chi tiết tạm như tai cẩu, thanh giằng tạm khi vận chuyển nếu xưởng phải tự cung cấp.
Một mẹo kiểm chéo đơn giản là so tổng khối lượng bóc được với tổng khối lượng trên bảng thống kê của bản vẽ, theo từng nhóm cấu kiện. Lệch vài phần trăm là có thể do làm tròn; lệch nhiều hơn thì dò lại từng nhóm cho tới khi tìm ra.
Dùng AI trong bóc tách: việc nên giao và việc phải tự làm
Có ba việc chatbot làm khá tốt. Thứ nhất là soạn khung bảng tính bóc tách với công thức sẵn: nhập quy cách, chiều dài, số lượng, kg trên mét, ra khối lượng và tổng hợp theo quy cách. Thứ hai là chuyển một bảng thống kê đã có dạng chữ, chép từ bản vẽ hoặc xuất từ phần mềm, sang định dạng bảng tính gọn. Thứ ba là giải thích quy cách lạ hoặc nhắc các vật tư phụ hay bị quên.
Câu lệnh mẫu: "Tạo bảng tính bóc tách vật tư kết cấu thép gồm các cột mã cấu kiện, mã chi tiết, loại, quy cách, chiều dài mm, rộng mm, dày mm, số lượng, kg trên mét, khối lượng một chi tiết, tổng khối lượng. Với thép tấm, khối lượng tính theo thể tích nhân 7.850; với thép hình, tính theo kg trên mét nhân chiều dài. Thêm bảng tổng hợp theo quy cách. Không tự điền kg trên mét, để ô trống cho người dùng nhập từ bảng tra."
Việc phải tự làm là đọc bản vẽ và đối chiếu. Khi đưa ảnh hoặc tệp PDF bản vẽ cho AI đọc và trích bảng thống kê, sai sót hay gặp là đọc nhầm số, bỏ sót dòng, nhầm số lượng cho một cấu kiện với tổng số lượng. Luôn so tổng khối lượng AI trích ra với tổng ghi trên bản vẽ, và kiểm ngẫu nhiên vài dòng bằng tay.
Bản vẽ gia công là tài liệu kỹ thuật của dự án, thường có điều khoản bảo mật trong hợp đồng. Không đưa bộ bản vẽ có khung tên, tên chủ đầu tư, tên dự án vào chatbot công cộng. Nếu cần nhờ AI, chỉ đưa phần bảng số đã bỏ mọi thông tin nhận diện, hoặc dùng công cụ AI mà công ty đã duyệt cho tài liệu nội bộ.
Câu hỏi thường gặp
Khối lượng riêng của thép để tính bóc tách là bao nhiêu?
Thép các-bon thông thường hay lấy khoảng 7.850 kg trên mét khối, tức 7,85 kg cho mỗi mét vuông tấm dày 1 mm. Inox và các hợp kim khác có khối lượng riêng hơi khác; lấy theo tài liệu vật liệu hoặc yêu cầu của hợp đồng nếu có quy định.
Vì sao tính khối lượng thép H bằng cách cộng các tấm lại lệch bảng tra?
Thép hình cán nóng có góc lượn giữa bụng và cánh, và kích thước danh nghĩa có dung sai. Cộng các hình chữ nhật sẽ bỏ qua góc lượn nên lệch. Với thép cán, dùng bảng tra kg trên mét của nhà sản xuất; với dầm tổ hợp hàn, tính từng tấm.
Hao hụt thép khi gia công kết cấu thường bao nhiêu phần trăm?
Không có con số chung đúng cho mọi xưởng. Hao hụt phụ thuộc chiều dài cây, khổ tấm, mức sắp phôi, kiểu chi tiết. Xưởng nên tự tính lại từ số liệu công trình đã làm, so khối lượng mua với khối lượng tịnh để có tỷ lệ của mình.
Có nên để AI đọc bản vẽ PDF rồi tự lập bảng kê không?
Có thể dùng để làm nhanh bản nháp, nhưng phải đối chiếu tổng khối lượng với bản vẽ và kiểm ngẫu nhiên từng dòng. AI hay đọc nhầm số và nhầm số lượng. Ngoài ra, bỏ khung tên, tên dự án trước khi đưa vào công cụ AI không được công ty duyệt.
Bóc tách vật tư có cần tính que hàn và sơn không?
Nên tính, vì đây là chi phí đáng kể. Que hàn ước theo khối lượng kim loại đắp từ kích thước mối hàn; sơn tính theo diện tích bề mặt và độ dày màng yêu cầu trong hồ sơ, cộng hao hụt. Nhà cung cấp sơn thường có thông số độ phủ để tham khảo.
Đọc bản vẽ gia công khác bản vẽ thiết kế kết cấu thế nào?
Bản vẽ thiết kế thể hiện tiết diện, liên kết và yêu cầu chịu lực ở mức công trình. Bản vẽ gia công triển khai chi tiết từng cấu kiện, từng bản mã, vị trí lỗ, kích thước cắt để xưởng chế tạo được. Xưởng làm việc chủ yếu với bản vẽ gia công đã được duyệt.