Cách Tính Kích Thước Kính Uốn Cong Theo R, Dây Cung Và Độ Võng

Hướng dẫn cách tính kích thước kính uốn cong theo bán kính R, dây cung, độ võng, góc uốn và chiều dài cung; kèm ví dụ, cách làm dưỡng và checklist sản xuất.

CÁCH TÍNH KÍCH THƯỚC KÍNH UỐN CONG THEO R, DÂY CUNG VÀ ĐỘ VÕNG

Để sản xuất một tấm kính uốn cong chính xác, chỉ cung cấp chiều rộng và chiều cao là chưa đủ. Xưởng cần xác định được hình học của đường cong thông qua bán kính R, dây cung, độ võng, góc uốn, chiều dài cung và chiều cao cạnh thẳng.

Nếu thiếu một trong các thông số quan trọng hoặc không xác định rõ mặt lấy bán kính, tấm kính sau khi uốn có thể không khớp khung, sai khe lắp, lệch hai đầu hoặc không đạt đúng hình dáng thiết kế.

Bài viết này hướng dẫn cách đo và tính kích thước kính uốn cong trước khi triển khai khuôn và sản xuất thực tế.

1. VÌ SAO KHÔNG THỂ ĐẶT KÍNH CONG CHỈ BẰNG CHIỀU RỘNG VÀ CHIỀU CAO?

Với kính phẳng, chiều rộng và chiều cao thường đủ để xác định hình dạng cơ bản của tấm kính. Nhưng với kính cong, cùng một chiều rộng và chiều cao có thể tạo ra nhiều đường cong khác nhau.

Ví dụ, hai tấm kính đều có chiều ngang 1.000mm và chiều cao 2.000mm nhưng:

Tấm thứ nhất có R500.
Tấm thứ hai có R800.
Tấm thứ ba có R1.200.

Ba tấm này có độ cong, chiều dài cung và kích thước trải phẳng hoàn toàn khác nhau.

Chiều ngang mà khách hàng đo được cũng có thể là:

Dây cung giữa hai đầu kính.
Chiều dài cung cong.
Kích thước phủ bì của khung.
Khoảng cách thông thủy.
Kích thước trải phẳng trước khi uốn.

Nếu không xác định đúng loại kích thước, xưởng có thể hiểu sai bản vẽ và sản xuất sai tấm kính.

Vì vậy, một yêu cầu kính cong tối thiểu phải thể hiện được hình dạng đường cong, không chỉ có chiều rộng và chiều cao.

2. NĂM THÔNG SỐ BẮT BUỘC CỦA KÍNH UỐN CONG

Bán kính R

R là bán kính của đường tròn tạo nên đường cong của tấm kính.

R càng nhỏ, kính càng cong gắt.
R càng lớn, kính càng cong thoải.

Bản vẽ phải ghi rõ R được tính theo mặt trong, tim kính hay mặt ngoài của tấm kính.

Dây cung C

Dây cung là đoạn thẳng nối hai điểm đầu và cuối của phần kính cong.

Dây cung không chạy theo bề mặt cong của kính. Đây là khoảng cách thẳng giữa hai đầu cung.

Độ võng H

Độ võng là khoảng cách lớn nhất từ trung điểm dây cung đến cung cong.

Độ võng càng lớn thì đường cong càng gắt nếu giữ nguyên dây cung.

Trong một số bản vẽ, độ võng còn được gọi là chiều sâu cung hoặc chiều cao cung.

Chiều dài cung L

Chiều dài cung là kích thước đo dọc theo bề mặt cong từ đầu này đến đầu kia của tấm kính.

Đây là thông số thường được sử dụng để tính diện tích kính cong:

Diện tích kính = Chiều dài cung × Chiều cao kính

Chiều cao kính

Chiều cao kính là cạnh thẳng chạy song song với trục uốn. Kích thước này không chạy theo đường cong.

Ngoài năm thông số trên, bản vẽ hoàn chỉnh nên có thêm độ dày kính, góc uốn, hướng cong, số lượng và vị trí khoan khoét.

3. PHÂN BIỆT CHIỀU DÀI CUNG VÀ KÍCH THƯỚC TRẢI PHẲNG

Chiều dài cung là kích thước hình học đo dọc theo đường cong của thành phẩm.

Kích thước trải phẳng là kích thước tấm kính ban đầu trước khi đưa vào lò uốn.

Trong tính toán sơ bộ, chiều dài trải theo phương cong thường được xác định dựa trên chiều dài cung. Tuy nhiên, không nên tự động coi hai kích thước này luôn bằng nhau trong mọi trường hợp.

Kích thước kính cắt trước uốn có thể phải điều chỉnh theo:

Phương pháp uốn.
Độ dày kính.
Bán kính R.
Hình dạng khuôn.
Vị trí kê kính.
Quy trình gia nhiệt.
Yêu cầu gia công cạnh.
Dung sai của thiết bị.
Kinh nghiệm sản xuất thực tế.

Vì vậy:

Kiến trúc sư và khách hàng cung cấp kích thước thành phẩm.
Xưởng sản xuất chịu trách nhiệm xác định kích thước kính cắt trước khi uốn.
Không nên dùng kích thước trải phẳng tự tính để đặt cắt kính nếu chưa được xưởng xác nhận.

4. CÔNG THỨC TÍNH BÁN KÍNH R

Khi biết dây cung C và độ võng H, bán kính R được tính theo công thức:

R = C² ÷ (8H) + H ÷ 2

Trong đó:

R: bán kính đường cong.
C: chiều dài dây cung.
H: độ võng.
Các kích thước phải dùng cùng một đơn vị.

Ví dụ

Một tấm kính có:

Dây cung C = 1.000mm.
Độ võng H = 250mm.

Ta có:

R = 1.000² ÷ (8 × 250) + 250 ÷ 2

R = 1.000.000 ÷ 2.000 + 125

R = 500 + 125 = 625mm

Như vậy, bán kính hình học của tấm kính là R625mm.

Công thức tính độ võng khi biết R và dây cung

Khi biết bán kính R và dây cung C:

H = R − √(R² − C² ÷ 4)

Công thức này áp dụng cho cung nhỏ hơn hoặc bằng nửa đường tròn và phải xác định đúng loại cung cần sử dụng.

5. CÔNG THỨC TÍNH CHIỀU DÀI CUNG

Muốn tính chiều dài cung, trước tiên phải xác định góc ở tâm.

Khi biết bán kính R và dây cung C:

θ = 2 × arcsin(C ÷ 2R)

Trong đó θ được tính theo radian.

Chiều dài cung được tính:

L = R × θ

Nếu góc θ được thể hiện bằng độ:

L = π × R × θ ÷ 180

Trong đó:

L: chiều dài cung.
R: bán kính.
θ: góc ở tâm.
π ≈ 3,1416.

Công thức tính góc từ dây cung và độ võng

Khi biết dây cung C và độ võng H:

θ = 2 × arctan(2H ÷ C)

Sau khi có θ, áp dụng:

L = R × θ

Nếu sử dụng máy tính, cần kiểm tra chế độ tính góc là radian hay độ để tránh sai kết quả.

6. VÍ DỤ TÍNH KÍNH CONG 1/4 ĐƯỜNG TRÒN

Một tấm kính uốn cong 1/4 đường tròn có:

Bán kính R = 600mm.
Chiều cao kính = 2.400mm.
Góc uốn = 90°.

Tính chiều dài cung

L = π × R × 90 ÷ 180

L = π × 600 ÷ 2

L ≈ 942,48mm

Chiều dài cung kính khoảng 942,5mm.

Tính dây cung

Với cung 90°:

C = R × √2

C = 600 × 1,4142

C ≈ 848,53mm

Dây cung khoảng 848,5mm.

Tính độ võng

H = R − R ÷ √2

H = 600 − 424,26

H ≈ 175,74mm

Độ võng khoảng 175,7mm.

Tính diện tích kính

Diện tích = Chiều dài cung × Chiều cao

Diện tích = 0,94248 × 2,4

Diện tích ≈ 2,262m²

Như vậy, tấm kính cong 1/4 đường tròn R600, cao 2.400mm có:

Thông số	Kết quả
Bán kính	R600mm
Góc uốn	90°
Chiều dài cung	Khoảng 942,5mm
Dây cung	Khoảng 848,5mm
Độ võng	Khoảng 175,7mm
Chiều cao	2.400mm
Diện tích hình học	Khoảng 2,262m²

Diện tích tính giá thực tế có thể phụ thuộc quy định của xưởng, hao hụt, kích thước phôi, khuôn và độ khó sản xuất.

7. VÍ DỤ TÍNH KHI CHỈ CÓ DÂY CUNG VÀ ĐỘ VÕNG

Giả sử đo hiện trạng được:

Dây cung C = 1.200mm.
Độ võng H = 300mm.
Chiều cao kính = 2.000mm.

Bước 1: Tính bán kính R

R = C² ÷ (8H) + H ÷ 2

R = 1.200² ÷ (8 × 300) + 300 ÷ 2

R = 1.440.000 ÷ 2.400 + 150

R = 600 + 150 = 750mm

Bán kính của tấm kính là R750mm.

Bước 2: Tính góc ở tâm

θ = 2 × arctan(2H ÷ C)

θ = 2 × arctan(600 ÷ 1.200)

θ = 2 × arctan(0,5)

θ ≈ 53,13°

Đổi sang radian:

θ ≈ 0,9273 radian

Bước 3: Tính chiều dài cung

L = R × θ

L = 750 × 0,9273

L ≈ 695,5mm

Bước 4: Tính diện tích kính

Diện tích = 0,6955 × 2,0

Diện tích ≈ 1,391m²

Kết quả sơ bộ:

Thông số	Kết quả
Dây cung	1.200mm
Độ võng	300mm
Bán kính	R750mm
Góc uốn	Khoảng 53,13°
Chiều dài cung	Khoảng 695,5mm
Chiều cao kính	2.000mm
Diện tích hình học	Khoảng 1,391m²

Cần kiểm tra lại người đo đang sử dụng cung nhỏ hay cung lớn. Với cùng dây cung và bán kính, có thể tồn tại hai cung khác nhau nếu không xác định rõ hướng và góc uốn.

8. CÁCH ĐO HIỆN TRẠNG BẰNG DƯỠNG MẪU

Dưỡng mẫu phù hợp khi hiện trạng không phải cung tròn chuẩn hoặc không thể xác định chính xác bán kính bằng số đo thông thường.

Vật liệu làm dưỡng

Có thể sử dụng:

Ván MDF hoặc plywood.
Tấm nhựa cứng.
Formex dày.
Tôn mỏng có đủ độ cứng.
Thanh thép hoặc khung thép hàn theo biên dạng.
Bìa cứng nhiều lớp đối với mẫu nhỏ và chỉ dùng kiểm tra sơ bộ.

Dưỡng phải đủ cứng để không bị biến dạng trong quá trình vận chuyển.

Các bước thực hiện

Làm sạch khu vực cần lấy biên dạng.
Áp vật liệu dưỡng sát theo đường cong hiện trạng.
Vạch chính xác đường biên cần sản xuất.
Đánh dấu điểm đầu và điểm cuối của tấm kính.
Ghi rõ mặt trong và mặt ngoài.
Ghi chiều cao kính.
Ghi hướng nhìn và hướng lắp đặt.
Đánh dấu vị trí tiếp giáp khung, nẹp hoặc phụ kiện.
Kiểm tra dưỡng tại ít nhất ba cao độ nếu khung có nguy cơ bị xoắn.
Chụp ảnh dưỡng tại vị trí đo trước khi chuyển về xưởng.

Nếu vách kính cao, không nên mặc định đường cong ở chân, giữa và đỉnh giống nhau. Khung thực tế có thể bị côn hoặc xoắn theo chiều cao.

9. CÁCH GHI KÍCH THƯỚC TRÊN BẢN VẼ SẢN XUẤT

Bản vẽ kính cong nên có ít nhất hai hình chiếu.

Hình chiếu bằng

Thể hiện:

Bán kính R.
Dây cung C.
Độ võng H.
Chiều dài cung L.
Góc uốn.
Điểm đầu và điểm cuối cung.
Hướng cong.
Mặt trong và mặt ngoài.
Vị trí tim kính nếu sử dụng R tim.

Hình chiếu đứng

Thể hiện:

Chiều cao kính.
Chiều rộng hoặc chiều dài cung.
Độ dày kính.
Vị trí khoan lỗ.
Kích thước khoét.
Kích thước cắt góc.
Quy cách mài cạnh.
Cao độ lắp đặt.

Phần ghi chú kỹ thuật

Cần ghi rõ:

Loại kính.
Độ dày.
Màu kính.
Kính thường, bán cường lực hay cường lực.
Số lượng.
R lấy theo mặt trong, tim hay mặt ngoài.
Dung sai yêu cầu.
Mặt nhìn.
Chiều đặt kính.
Yêu cầu kiểm tra bằng khuôn hoặc dưỡng.
Quy cách đóng gói.

Không nên chỉ ghi “kính cong R600” mà không có chiều dài cung, góc uốn hoặc hai điểm kết thúc đường cong.

10. SAI LẦM THƯỜNG GẶP KHIẾN KÍNH KHÔNG KHỚP KHUNG

Nhầm dây cung với chiều dài cung

Đây là lỗi phổ biến nhất. Dây cung là đường thẳng nối hai đầu, còn chiều dài cung chạy theo bề mặt cong.

Không xác định R theo mặt nào

R trong, R tim và R ngoài khác nhau, đặc biệt với kính dày hoặc kính ghép nhiều lớp.

Đo khung ở một cao độ duy nhất

Khung có thể bị côn hoặc xoắn. Tấm kính đúng ở chân nhưng không khớp ở đỉnh.

Làm khung và kính theo hai hệ bán kính khác nhau

Khung thép hoặc inox được uốn theo mặt ngoài trong khi kính lại sản xuất theo R tim nhưng bản vẽ không thể hiện rõ.

Chốt kính khi khung chưa ổn định

Khung có thể biến dạng sau hàn, mạ, sơn, vận chuyển hoặc lắp đặt.

Không tính khe lắp

Nếu kính được sản xuất đúng bằng kích thước phủ bì của khung, sẽ không còn khe để căn chỉnh, lắp gioăng, keo hoặc nẹp.

Không kiểm tra hướng cong

Tấm kính có thể đúng bán kính nhưng cong ngược hướng cần lắp.

Khoan và khoét theo hình chiếu sai

Vị trí lỗ trên kính cong phải được xác định theo hệ tọa độ rõ ràng, không đo tùy ý theo ảnh phối cảnh.

Tự xác định kích thước trải phẳng

Kích thước phôi trước uốn phải được xưởng sản xuất xác nhận theo khuôn và quy trình thực tế.

Không thống nhất dung sai

Kính cong, khung cong và phụ kiện đều có sai số. Nếu không xác định dung sai lắp ghép, các chi tiết có thể đạt riêng lẻ nhưng không lắp được với nhau.

11. CHECKLIST THÔNG TIN GỬI CITYBUILDING KIỂM TRA

Khách hàng, kiến trúc sư và nhà thầu nên gửi đầy đủ:

Hình ảnh hiện trạng.
Bản vẽ mặt bằng.
Hình chiếu bằng của tấm kính.
Hình chiếu đứng.
Bán kính R.
R tính theo mặt trong, tim hay mặt ngoài.
Dây cung.
Độ võng.
Góc uốn.
Chiều dài cung.
Chiều cao kính.
Độ dày kính.
Màu và chủng loại kính.
Số lượng tấm.
Hướng cong.
Mặt nhìn.
Vị trí khoan và khoét.
Quy cách mài cạnh.
Kích thước khung chờ.
Khe lắp dự kiến.
Vị trí sử dụng.
Yêu cầu an toàn.
File CAD, PDF hoặc SketchUp.
Dưỡng mẫu nếu đường cong không tiêu chuẩn.
Địa điểm giao hàng hoặc lắp đặt.

Khi nhận đủ dữ liệu, Citybuilding sẽ kiểm tra hình học, khả năng của lò, phương án khuôn, chủng loại kính và điều kiện lắp đặt trước khi xác nhận sản xuất.

12. FAQ KỸ THUẬT VỀ KÍCH THƯỚC KÍNH UỐN CONG

Chỉ biết R và chiều cao có sản xuất kính được không?

Chưa đủ. Cần thêm chiều dài cung, dây cung, góc uốn hoặc vị trí hai điểm kết thúc cung.

Chỉ có dây cung và độ võng có tính được R không?

Có. Sử dụng công thức:

R = C² ÷ (8H) + H ÷ 2

Sau khi có R, có thể tiếp tục tính góc uốn và chiều dài cung.

Chiều dài cung có bằng kích thước kính trước uốn không?

Không nên mặc định luôn bằng nhau. Chiều dài cung là kích thước hình học của thành phẩm; kích thước cắt trước uốn phải được xưởng xác nhận theo quy trình sản xuất.

R trong và R ngoài chênh nhau bao nhiêu?

Với kính một lớp, mức chênh tương ứng với độ dày kính. Nếu R trong là 600mm và kính dày 10mm thì R ngoài về mặt hình học khoảng 610mm.

Với kính ghép nhiều lớp, cần tính theo tổng chiều dày cấu tạo và xác định mặt chuẩn trên bản vẽ.

Diện tích kính cong tính theo dây cung hay chiều dài cung?

Diện tích hình học thường được tính theo chiều dài cung nhân với chiều cao:

S = L × H kính

Tuy nhiên, diện tích báo giá có thể tính thêm hao hụt phôi, khuôn và quy cách tối thiểu của nhà sản xuất.

Có thể đo R trực tiếp tại công trình không?

Có thể đo khi cung tròn rõ ràng và tiếp cận thuận lợi. Nếu đường cong không chuẩn, khung đã hoàn thiện hoặc biên dạng phức tạp, nên làm dưỡng mẫu.

Có cần làm dưỡng khi đã có bản vẽ CAD không?

Nếu khung thực tế được thi công đúng bản vẽ và đã kiểm tra kích thước thì có thể sản xuất theo CAD. Với khung đã lắp đặt hoặc có nguy cơ sai số, dưỡng mẫu vẫn là phương án an toàn hơn.

Tại sao kính đúng R nhưng vẫn không khớp khung?

Nguyên nhân có thể do sai chiều dài cung, sai điểm kết thúc, nhầm R trong với R tim, khung bị xoắn, thiếu khe lắp hoặc sai hướng cong.

Có thể khoan hoặc cắt kính sau khi uốn không?

Các vị trí khoan, khoét và gia công cạnh nên được chốt trước khi xử lý nhiệt. Không nên coi việc chỉnh sửa kính sau uốn là một công đoạn thông thường.

Ai chịu trách nhiệm xác định kích thước trải phẳng?

Xưởng sản xuất phải kiểm tra và xác nhận kích thước phôi dựa trên kích thước thành phẩm, phương pháp uốn, khuôn và thiết bị thực tế.

KẾT LUẬN

Để đặt sản xuất kính uốn cong chính xác, không thể chỉ cung cấp chiều rộng và chiều cao. Hồ sơ tối thiểu phải xác định được bán kính R, dây cung, độ võng, chiều dài cung và chiều cao kính.

Với đường cong tiêu chuẩn, có thể tính toán theo công thức hình học. Với khung hiện trạng, đường cong bất quy tắc hoặc kết cấu có nguy cơ bị xoắn, nên làm dưỡng mẫu và kiểm tra tại nhiều cao độ.

Citybuilding nhận kiểm tra bản vẽ, tính toán kích thước, triển khai khuôn và sản xuất kính uốn cong theo yêu cầu. Khách hàng có thể gửi file CAD, PDF, SketchUp, ảnh hiện trạng hoặc dưỡng mẫu để đội ngũ kỹ thuật xác nhận phương án trước khi sản xuất.

CITYBUILDING – Giá trị vĩnh cửu

Hotline/Zalo: 0932 208 189
Website: https://citybuilding.vn/

Việc tính đúng bán kính R, dây cung, độ võng và chiều dài cung giúp xác định hình dạng tấm kính trên bản vẽ. Tuy nhiên, trước khi đưa vào sản xuất còn phải đối chiếu với độ dày kính, kích thước phôi, loại kính, kết cấu khuôn và giới hạn của từng hệ lò uốn. Anh/chị có thể xem tổng thể năng lực gia công, các dòng sản phẩm và giải pháp thi công tại trang nhà máy sản xuất kính uốn cong Citybuilding trước khi chốt bản vẽ đặt hàng.