Các bậc thang bằng thép mạ kẽm và thép không gỉ đều được sử dụng rộng rãi cho cầu thang công nghiệp, bệ bảo trì, hệ thống lối đi vào nhà máy, lối đi, tháp, cơ sở xử lý nước thải và các công trình ngoài trời. Sự lựa chọn phù hợp không chỉ phụ thuộc vào giá mua. Chất lượng vật liệu, mức độ tiếp xúc với ăn mòn, vị trí cầu thang, tải trọng, bề mặt bậc thang, thiết kế mép bậc, chi tiết hỗ trợ, khả năng tương thích của ốc vít, khả năng tiếp cận để bảo trì và tuổi thọ dự kiến đều ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng. Thép cacbon mạ kẽm nhúng nóng thường mang lại giải pháp chắc chắn và kinh tế cho nhiều loại cầu thang công nghiệp ngoài trời, trong khi thép không gỉ thường được lựa chọn cho các môi trường yêu cầu vệ sinh, môi trường biển, hóa chất, ven biển và môi trường có tính ăn mòn cao. Hướng dẫn này so sánh chi tiết các bậc cầu thang bằng thép mạ kẽm và thép không gỉ để các kỹ sư, nhà thầu, nhà phân phối và người mua dự án có thể lựa chọn một hệ thống bậc cầu thang an toàn, bền bỉ và hiệu quả về chi phí.
Bậc thang bằng thép mạ kẽm thường được sản xuất từ thép cacbon và được bảo vệ bằng lớp mạ kẽm sau khi gia công. Bậc thang bằng thép không gỉ được sản xuất từ các hợp kim thép không gỉ chống ăn mòn, thường là loại 304, 316 hoặc 316L. Cả hai sản phẩm đều có thể sử dụng lưới thép hàn, thanh chịu lực có răng cưa, tấm bên, mép trước và các mối nối bằng bu-lông.
| Hệ số so sánh | Bậc thang thép mạ kẽm nhúng nóng | Bậc thang bằng thép không gỉ |
|---|---|---|
| Vật liệu nền | Thép cacbon được bảo vệ bằng lớp mạ kẽm | 304, 316, 316L hoặc một loại thép không gỉ khác |
| Chi phí ban đầu | Thường ở mức thấp đến trung bình | Thường cao hơn |
| Tiếp xúc với điều kiện thời tiết ngoài trời | Phù hợp với nhiều môi trường công nghiệp và ngoài trời nói chung | Rất tốt khi độ phơi sáng phù hợp với mức độ sáng |
| Tiếp xúc với môi trường biển và clorua | Có thể cần phải xem xét lại lớp phủ hoặc sử dụng vật liệu khác | Thép 316 hoặc 316L thường được ưa chuộng hơn thép 304 |
| Vệ sinh và rửa sạch | Phù hợp khi lớp mạ kẽm tương thích với quy trình | Thường được ưa chuộng trong các cơ sở thực phẩm, dược phẩm và các cơ sở sạch |
| Hình thức bề mặt | Lớp mạ kẽm công nghiệp, thường có màu xám hoặc bạc | Vẻ ngoài kim loại tinh tế, với các lựa chọn hoàn thiện bề mặt như chải, tẩy axit hoặc đánh bóng |
| Bảo trì | Cần kiểm tra lớp mạ kẽm, các vùng bị cắt và các khu vực bị hư hỏng | Cần phải tiến hành vệ sinh, kiểm soát ô nhiễm và kiểm tra sự ăn mòn |
| Chế tạo hàn | Thông thường được gia công trước khi mạ kẽm | Có thể hàn, sau đó tẩy axit hoặc xử lý thụ động |
| Tốt nhất cho mục đích sử dụng chung | Cầu thang công nghiệp ngoài trời, nhà máy, cơ sở hạ tầng, tháp và lối vào nhà máy nói chung | Cầu thang dùng trong ngành hàng hải, hóa chất, thực phẩm, vệ sinh, xử lý nước thải và cầu thang lộ ra ngoài trong kiến trúc |
Không có vật liệu nào tự động tốt hơn trong mọi dự án. Thép mạ kẽm có thể mang lại tỷ lệ tuổi thọ sử dụng trên chi phí rất tốt trong điều kiện tiếp xúc bình thường với môi trường khí quyển. Thép không gỉ có thể mang lại giá trị vòng đời cao hơn trong những trường hợp mà việc sửa chữa lớp phủ, ô nhiễm do rỉ sét, ngừng hoạt động hoặc sự ăn mòn mạnh khiến chi phí bảo trì hệ thống thép mạ kẽm trở nên đắt đỏ.
Bậc thang bằng thép mạ kẽm là các bậc thang dạng lưới được chế tạo từ các thanh chịu lực và thanh ngang bằng thép cacbon, thường được trang bị các tấm đỡ bên hông và mép trước. Sau khi hoàn tất các công đoạn cắt, hàn, khoan, uốn cong và các công đoạn gia công khác, bậc thang được nhúng vào kẽm nóng chảy trong quá trình mạ kẽm nhúng nóng.
Lớp mạ kẽm mang lại khả năng bảo vệ hy sinh. Khi bề mặt tiếp xúc với độ ẩm, kẽm sẽ bị ăn mòn trước, thay vì thép cacbon bên dưới. Khả năng bảo vệ này đặc biệt hữu ích cho các bậc thang ngoài trời, sàn nhà máy, tháp, nhà máy điện, kho hàng, khu vực bốc dỡ hàng hóa, công trình thủy lợi và các hệ thống lối đi công nghiệp nói chung.
Việc mạ kẽm thường phải được hoàn tất sau khi bậc thang đã được gia công hoàn chỉnh. Nếu bậc thang bị khoan, hàn hoặc cắt sau khi mạ kẽm, phần thép bị lộ ra phải được sửa chữa bằng cách sử dụng lớp phủ giàu kẽm đã được phê duyệt hoặc phương pháp khác theo quy định.
Bậc thang bằng thép không gỉ là các bậc thang dạng lưới được chế tạo từ thanh dọc và thanh ngang bằng thép không gỉ. Các loại thép không gỉ phổ biến nhất là 304, 316 và 316L. Chúng được lựa chọn nhờ khả năng chống ăn mòn, vẻ ngoài sạch sẽ, tính vệ sinh và khả năng hoạt động tốt trong môi trường ẩm ướt hoặc tiếp xúc với hóa chất mà không cần phải phủ một lớp kẽm riêng biệt.
Thép không gỉ 304 phù hợp với nhiều khu vực ẩm ướt trong nhà, các cơ sở chế biến thực phẩm, bếp thương mại, phòng tiện ích sạch, cầu thang kiến trúc và các môi trường thường xuyên phải rửa trôi. Loại thép này thường có giá thành hợp lý hơn so với loại 316 và mang lại khả năng chống ăn mòn tổng quát tốt.
Thép không gỉ 316 chứa molypden, giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn dạng lỗ do clorua so với loại 304. Loại thép này thường được lựa chọn cho các công trình ven biển, khu vực tiếp cận biển, nhà máy xử lý nước thải, các nhà máy chế biến hóa chất, các sản phẩm chứa muối và các khu vực ngoài trời tiếp xúc với cặn clorua.
Thép 316L có hàm lượng carbon tối đa thấp hơn so với thép 316 tiêu chuẩn. Hàm lượng carbon thấp hơn giúp giảm nguy cơ nhạy cảm hóa tại các vùng chịu ảnh hưởng nhiệt trong quá trình hàn. Loại thép này thường được lựa chọn khi bề mặt bước chân yêu cầu hàn trên diện rộng, khung bằng thép không gỉ, mép bước chân hàn, dải viền hoặc gia công theo yêu cầu trong môi trường ăn mòn.
Thép không gỉ không hoàn toàn miễn nhiễm với sự ăn mòn. Nồng độ clorua cao, chất lỏng ứ đọng, cặn bám, các khe hẹp, nhiệt độ cao và hóa chất tẩy rửa không phù hợp có thể gây ăn mòn ngay cả đối với thép không gỉ loại 316 hoặc 316L. Việc lựa chọn loại thép không gỉ cần dựa trên môi trường sử dụng thực tế.
Thép cacbon có độ bền cao, khả năng hàn tốt, dễ gia công và giá cả cạnh tranh. Loại thép này được cắt thành các thanh chịu lực, thanh ngang, tấm đầu, mép bước và các bộ phận chịu lực. Bề mặt bước được hàn hoặc lắp ráp bằng phương pháp cơ khí, sau đó được kiểm tra và đưa đi mạ kẽm nhúng nóng.
Lớp mạ kẽm tạo thành một rào cản vật lý và đồng thời cung cấp khả năng bảo vệ hy sinh khi các vùng nhỏ bị lộ ra ngoài. Hiệu suất của lớp mạ phụ thuộc vào thành phần hóa học của thép, quá trình xử lý bề mặt, độ dày lớp mạ, khả năng thoát nước, mức độ tiếp xúc với môi trường, sự mài mòn và tình trạng của các vùng bị cắt hoặc hàn.
Các loại thép không gỉ chứa crom, chất này tạo thành một lớp màng ôxit thụ động. Các loại 316 và 316L còn chứa molypden để nâng cao khả năng chống ăn mòn cục bộ trong nhiều môi trường chứa clorua. Niken góp phần tạo nên cấu trúc austenit, độ dẻo và hiệu suất gia công.
Quy trình sản xuất bậc thang điển hình bao gồm:
Quá trình gia công trước khi sơn phủ hoặc hoàn thiện cuối cùng là rất quan trọng. Việc khoan và hàn tại công trường có thể làm hỏng lớp mạ kẽm, gây ra hiện tượng đổi màu do nhiệt trên thép không gỉ, gây ô nhiễm và làm thay đổi tình trạng kết cấu của bề mặt bước chân.
| Môi trường | Tính phù hợp của thép mạ kẽm | Tính phù hợp của thép không gỉ | Vấn đề quan trọng trong việc lựa chọn |
|---|---|---|---|
| Nhà máy trong nhà không có hệ thống thông gió | Thông thường là phù hợp, mặc dù việc phủ lớp bảo vệ có thể không phải là điều bắt buộc | Phù hợp nhưng có thể làm tăng chi phí mà không mang lại lợi ích đáng kể | Chi phí ban đầu và ngoại hình |
| Cầu thang công nghiệp ngoài trời | Lựa chọn phổ biến và tiết kiệm | Phù hợp, đặc biệt trong những trường hợp mà hình thức bên ngoài hoặc nguy cơ nhiễm bẩn là yếu tố quan trọng | Mưa, độ ẩm, mài mòn và bảo dưỡng |
| Khu vực rửa bằng nước | Phù hợp trong trường hợp hóa chất không gây ăn mòn kẽm | Thường được ưa chuộng để làm sạch nhiều lần | Tính tương thích giữa chất tẩy rửa và hệ thống thoát nước |
| Cơ sở ven biển | Có thể cần phải tiến hành đánh giá thêm về ăn mòn | Thường thì người ta ưa chuộng loại 316 hoặc 316L | Sương muối và cặn clorua |
| Cơ sở hàng hải | Tuổi thọ lớp phủ có thể ngắn hơn khi tiếp xúc với điều kiện khắc nghiệt | Có thể cần sử dụng thép 316, 316L, thép duplex hoặc một loại hợp kim khác được chỉ định | Nước mặn liên tục, vùng bị nước bắn vào và các khe nứt |
| Nhà máy hóa chất | Phụ thuộc rất nhiều vào tính tương thích hóa học với kẽm | Phải chọn cấp độ phù hợp với loại hóa chất và nhiệt độ | Nồng độ, nhiệt độ, bắn tung tóe, hơi và ngâm |
| Nhà máy chế biến thực phẩm | Có thể thực hiện được ở những khu vực không tiếp xúc phù hợp | Thép không gỉ loại 304 hoặc 316 thường được ưa chuộng hơn vì lý do vệ sinh | Vệ sinh, ô nhiễm do rỉ sét và độ nhẵn bề mặt |
| Trạm xử lý nước thải | Phù hợp với một số khu vực nhất định có mức độ phơi nhiễm được kiểm soát | Trong các khu vực ẩm ướt có tính ăn mòn cao, nên ưu tiên sử dụng thép 316 hoặc 316L | Hydrogen sulfide, các hợp chất clorua, hóa chất và cặn lắng |
Thép mạ kẽm có hiệu suất tốt trong nhiều điều kiện khí quyển ngoài trời vì lớp mạ kẽm bảo vệ lớp nền thép cacbon. Tuổi thọ sử dụng phụ thuộc vào độ ẩm, ô nhiễm công nghiệp, cặn muối, lượng mưa, độ dày lớp mạ và mức độ mài mòn.
Thép không gỉ dựa vào lớp màng thụ động của nó thay vì lớp phủ hy sinh. Loại thép này thường giữ được vẻ ngoài tốt hơn ở những khu vực dễ nhìn thấy, nhưng vẫn cần phải kiểm soát các cặn bám và khe hở.
Việc liên tục tiếp xúc với nước và khô đi có thể làm tăng nồng độ muối và hóa chất. Thép mạ kẽm có thể bị bong tróc lớp mạ, trong khi thép không gỉ có thể xuất hiện các vết ố, rỗ hoặc bị ăn mòn khe hở nếu chất lỏng bị ô nhiễm bị kẹt lại bên trong.
Hệ thống thoát nước tốt, các chi tiết thông thoáng, hệ thống thông gió và việc vệ sinh thường xuyên có thể giúp nâng cao hiệu quả hoạt động của cả hai hệ thống.
Kẽm không tương thích với mọi loại axit, kiềm, dung môi hay hóa chất công nghiệp. Thép không gỉ cũng không phải lúc nào cũng có khả năng chống ăn mòn hóa học. Cần xem xét tên hóa học, nồng độ, nhiệt độ, thời gian tiếp xúc và quy trình làm sạch trước khi lựa chọn một trong hai loại vật liệu này.
Đối với các kích thước thanh chịu lực tương đương, cả bậc thang làm từ thép cacbon mạ kẽm và thép không gỉ đều có thể đảm bảo hiệu suất kết cấu đáng tin cậy. Chất lượng vật liệu không phải là yếu tố duy nhất quyết định khả năng chịu tải. Chiều cao, độ dày, nhịp, khoảng cách giữa các thanh chịu lực, chiều rộng bậc thang, điều kiện hỗ trợ, chất lượng mối hàn, tấm bên, mép bậc thang và loại tải trọng là những biến số thiết kế quan trọng hơn.
Các thanh chịu lực thường được bố trí giữa các thanh dọc cầu thang và chịu trọng lượng của người sử dụng. Hướng của chúng phải được thể hiện rõ ràng trên bản vẽ. Các thanh ngang giúp ổn định tấm ván nhưng thông thường không phải là các bộ phận chịu lực chính.
Một bậc thang có thể phải chịu toàn bộ trọng lượng của người đi, lực va đập động từ bàn chân, các dụng cụ, thiết bị bảo trì, cũng như các tải trọng tập trung thỉnh thoảng xuất hiện gần mép trước. Cầu thang công nghiệp cũng có thể được sử dụng khi vận chuyển vật liệu, do đó thiết kế không nên giả định rằng chỉ chịu tải trọng nhẹ từ người đi bộ mà không có xác nhận cụ thể.
Độ võng quá mức của mặt đường có thể gây ra cảm giác khó chịu, tiếng ồn, bu-lông bị lỏng, các tấm ván bị lắc lư, cũng như làm hỏng sớm các mép đường hoặc tấm bên. Giới hạn độ võng cần được nêu rõ trong bản vẽ kỹ thuật của dự án hoặc được kỹ sư xác nhận.
Các tấm bên truyền tải trọng từ bậc thang sang các thanh dọc cầu thang. Độ dày, chiều cao, bố trí lỗ và các mối hàn của chúng phải phù hợp với kết nối với thanh dọc cầu thang. Một tấm lưới cầu thang dù chắc chắn đến đâu cũng có thể bị hỏng khi hoạt động như một hệ thống nếu các tấm đầu hoặc bu-lông có kích thước không đủ.
| Mặt hàng thiết kế | Ảnh hưởng đến hiệu suất của bậc thang |
|---|---|
| Chiều sâu thanh đỡ | Có ảnh hưởng lớn đến độ cứng uốn và khả năng chịu tải |
| Độ dày thanh đỡ | Ảnh hưởng đến độ bền, độ bền cục bộ, trọng lượng và chi phí |
| Chiều dài gai lốp | Khoảng nhịp càng dài thì độ uốn và độ võng càng tăng |
| Khoảng cách giữa các thanh đỡ | Kiểm soát sự phân bố tải trọng và khoảng trống thông thoáng |
| Độ dày tấm bên | Ảnh hưởng đến độ chắc chắn của mối nối và độ bền của lỗ bắt bu lông |
| Mũi trước | Giúp cải thiện khả năng quan sát các cạnh và có thể tăng độ cứng cục bộ |
| Hình dạng bề mặt | Giúp cải thiện độ bám đường nhưng không tự động làm tăng công suất |
| Cách bố trí các chi tiết liên kết | Kiểm soát chuyển động, độ rung và độ tin cậy của kết nối |
Các bậc thang dạng lưới trơn có bề mặt thanh chịu lực phẳng. Chúng phù hợp cho các cầu thang trong nhà khô ráo, các khu vực đi lại sạch sẽ và những nơi mà việc di chuyển trơn tru và dễ dàng vệ sinh là yếu tố quan trọng.
Các bề mặt trơn nhẵn có thể không phù hợp lắm với cầu thang ngoài trời, cầu thang dính dầu mỡ, ướt, bùn lầy hoặc có độ dốc. Khi đưa ra quyết định, cần xem xét các yếu tố như loại giày dép, mưa, việc vệ sinh, chất lỏng trong quá trình sản xuất và những hậu quả có thể xảy ra nếu bị trượt ngã.
Các thanh đỡ có răng cưa có các rãnh dọc theo mép trên để tăng độ bám. Các bậc thang bằng thép mạ kẽm và thép không gỉ có răng cưa được sử dụng rộng rãi cho cầu thang công nghiệp ngoài trời, nhà máy xử lý nước thải, cơ sở hóa chất, khu vực bốc dỡ hàng, tháp, lối lên tàu và các bệ làm việc ẩm ướt.
Các rãnh gai giúp tăng độ bám nhưng không làm cho bề mặt gai lốp hoàn toàn chống trượt. Dầu mỡ, bùn, băng, tảo, cặn polymer hoặc cặn hóa chất vẫn có thể tạo ra bề mặt nguy hiểm. Hệ thống thoát nước, vệ sinh, chiếu sáng, tay vịn và giày dép phù hợp vẫn là những yếu tố quan trọng.
Mép trước bậc thang phải chịu lực va chạm liên tục từ chân và giúp người dùng nhận biết mép trước của từng bậc thang. Các lựa chọn phổ biến cho mép trước bậc thang bao gồm:
Đối với cầu thang công nghiệp, phần mép bậc thang có thể giúp cải thiện khả năng quan sát và độ bám, nhưng độ nhô ra và hình dạng của nó phải phù hợp với cấu trúc hình học của cầu thang và các quy định địa phương.
Không có kích thước bậc thang nào là chung cho tất cả các trường hợp. Bậc thang sau khi hoàn thiện phải phù hợp với chiều rộng thông thoáng của cầu thang, khoảng cách giữa các thanh dọc, chiều cao và chiều dài bậc thang, góc nghiêng, vị trí các lỗ kết nối, vị trí mép bậc thang, cũng như các yêu cầu áp dụng của công trình hoặc nơi làm việc.
| Thành phần gai lốp | Các tùy chọn phổ biến | Những điều cần được xác nhận |
|---|---|---|
| Chiều dài gai lốp | 600, 800, 900, 1.000, 1.200 mm hoặc theo yêu cầu | Chiều rộng cầu thang thông thoáng, khoảng cách giữa các thanh dọc, cách lắp đặt và hệ thống đỡ |
| Độ sâu gai lốp | 240, 250, 270, 300 mm hoặc theo yêu cầu | Chiều dài bậc thang, vị trí đặt chân, độ nhô của mép bậc thang và quy định địa phương |
| Kích thước thanh đỡ | 25 × 3, 30 × 3, 30 × 5, 40 × 5 mm và các kích thước lớn hơn | Khoảng nhịp, tải trọng, độ võng và va đập |
| Khoảng cách giữa các thanh đỡ | 25, 30, 34, 40 mm hoặc các kích thước theo hệ đo lường Anh | Kích thước lỗ mở, lực kéo, khả năng làm sạch và khả năng giữ vật thể |
| Độ dày tấm cuối | 3, 5, 6 mm hoặc theo yêu cầu | Kích thước bu-lông, thiết kế dầm dọc, tải trọng và hệ số dự phòng ăn mòn |
| Mũi trước | 25, 30, 40, 50 mm hoặc theo yêu cầu | Khả năng hiển thị, độ bám đường, độ cứng và hình dạng bậc thang |
| Lỗ bắt vít | Lỗ tròn, lỗ có rãnh hoặc lỗ dành riêng cho dự án | Mẫu lỗ trên thanh giằng, dung sai và không gian lắp đặt |
Các kích thước tiêu chuẩn trên thị trường chỉ là điểm khởi đầu. Đối với công việc cải tạo, cần đo đạc hoặc tạo khuôn mẫu cho các thanh dầm cầu thang hiện có trước khi sản xuất. Các bản vẽ cũ có thể không phản ánh chính xác vị trí thực tế của các lỗ, tình trạng ăn mòn, các thay đổi hoặc dung sai tại công trường.
Bậc thang là các bộ phận đi lại có vai trò quan trọng đối với an toàn. Một bậc thang chắc chắn nhưng có bề mặt nhám do bám bẩn vẫn có thể gây ra nguy cơ nghiêm trọng. Khả năng chống trượt cần được đánh giá kết hợp với góc nghiêng của cầu thang, hệ thống thoát nước, tay vịn, hệ thống chiếu sáng, loại giày dép, việc duy trì vệ sinh và sự hiện diện của dầu mỡ hoặc hóa chất.
Các bậc thang bằng thép mạ kẽm hoặc thép không gỉ có bề mặt răng cưa thường được ưa chuộng cho cầu thang ngoài trời và cầu thang tiếp xúc với môi trường ẩm ướt. Các khe hở giúp nước mưa và chất lỏng rửa trôi thoát ra ngoài, trong khi các răng cưa giúp tăng độ bám cho giày dép.
Người lao động có thể phải leo cầu thang công nghiệp trong khi mang theo dụng cụ, mẫu thử, ống dẫn hoặc các bộ phận. Tay vịn phải đảm bảo sự hỗ trợ chắc chắn, và mép bậc thang phải luôn dễ nhận biết ngay cả trong điều kiện ánh sáng thay đổi. Bề mặt quá gồ ghề có thể làm hỏng giày dép hoặc gây khó khăn cho việc di chuyển thiết bị có bánh xe, do đó, cấu trúc bề mặt cuối cùng phải phù hợp với quy trình làm việc.
Cần kiểm tra khe hở giữa các thanh đỡ để phát hiện các vật có gót hẹp, dụng cụ nhỏ, bánh xe và các vật thể khác. Lưới mắt nhỏ có thể là lựa chọn phù hợp hơn ở các khu vực công cộng, thương mại hoặc nơi sử dụng thiết bị nhỏ, trong khi lưới mắt lớn hơn có thể được chấp nhận ở các khu vực công nghiệp có lối vào hạn chế.
Bậc thang chỉ là một phần của hệ thống cầu thang tuân thủ tiêu chuẩn. Hệ thống hoàn chỉnh có thể bao gồm:
Luôn cần kiểm tra các quy định địa phương hiện hành vì hình dạng cầu thang và các yêu cầu an toàn có thể khác nhau tùy theo quốc gia, loại công trình, khả năng tiếp cận của máy móc và mục đích sử dụng tại nơi làm việc.
Quá trình mạ kẽm nhúng nóng thường được thực hiện sau khi các bậc thang, tấm bên, mép bậc và lỗ bắt bu-lông của lưới thép đã được gia công hoàn thiện. Điều này giúp lớp kẽm bao phủ toàn bộ bề mặt thép đã hoàn thiện, các vùng hàn, các mép và các lỗ.
Tốt nhất là nên hoàn tất tất cả các công đoạn cắt, khoan, hàn và mài trước khi mạ kẽm. Việc sửa đổi tại công trường có thể làm lộ bề mặt thép trần và làm giảm khả năng bảo vệ của hệ thống ban đầu.
Các thông số kỹ thuật về mạ kẽm có thể quy định độ dày lớp mạ tối thiểu, khối lượng lớp mạ, phương pháp kiểm tra, hình thức bề mặt, độ bám dính và các yêu cầu về sửa chữa. Yêu cầu cụ thể phụ thuộc vào tiêu chuẩn áp dụng và độ dày của thép.
Đơn đặt hàng cần nêu rõ tiêu chuẩn, chẳng hạn như tiêu chuẩn mạ kẽm nhúng nóng ISO hoặc ASTM áp dụng, thay vì chỉ sử dụng từ “mạ kẽm”. Tấm thép mạ kẽm sẵn, kẽm mạ điện, sơn giàu kẽm và mạ kẽm nhúng nóng theo lô là các quy trình khác nhau và không nên được coi là tương đương nếu không có sự chấp thuận.
Các đoạn kín, tấm bên, mép và các chi tiết dạng hộp cần có lỗ thông hơi và lỗ thoát nước phù hợp. Các không gian kín được thiết kế không hợp lý có thể giữ lại không khí, axit hoặc kẽm nóng chảy, gây ra các nguy cơ trong quá trình gia công, lớp phủ không đồng đều hoặc sự tích tụ quá mức của kẽm.
Các vết xước do vận chuyển, khoan tại công trường, hàn và va đập có thể làm lộ bề mặt thép cacbon. Các khu vực bị hư hỏng cần được làm sạch và sửa chữa bằng lớp sơn chứa kẽm đã được phê duyệt hoặc phương pháp sửa chữa khác theo quy định. Các khu vực đã sửa chữa cần được ghi chép lại và kiểm tra trước khi cầu thang được đưa vào sử dụng.
Tuổi thọ của lớp mạ kẽm phụ thuộc vào môi trường khí quyển, độ dày lớp mạ, độ ẩm, ô nhiễm công nghiệp, cặn muối, sự mài mòn và việc bảo dưỡng. Thông thường, tuổi thọ của lớp mạ kẽm sẽ cao hơn trong điều kiện ngoài trời sạch sẽ, thông thoáng so với trong các khu vực kín có nước ngưng tụ có tính axit hoặc tiếp xúc liên tục với hóa chất.
Các bậc thang bằng thép không gỉ 304 có thể được cung cấp với bề mặt hoàn thiện tiêu chuẩn, bề mặt chải, bề mặt tẩy axit hoặc các loại bề mặt khác theo yêu cầu. Loại thép này thường được lựa chọn cho các ứng dụng trong nhà cần rửa sạch thường xuyên, chế biến thực phẩm, thương mại và kiến trúc.
Thép 316 và 316L thường được lựa chọn cho các khu vực ven biển, môi trường biển, hóa chất, nước thải và các khu vực tiếp xúc với clorua. Loại thép cần được ghi rõ riêng biệt với phương pháp hoàn thiện bề mặt, vì bề mặt được đánh bóng không làm thay đổi khả năng chống ăn mòn hóa học của hợp kim.
Quá trình tẩy rửa giúp loại bỏ lớp oxy hóa do hàn, vết ố do nhiệt và một số tạp chất bám trên bề mặt. Quá trình này rất hữu ích sau khi gia công lưới thép không gỉ, đặc biệt là khi có nhiều điểm giao nhau được hàn, tấm bên, mép bước và khung.
Quá trình thụ động hóa giúp khôi phục bề mặt thụ động sạch sau quá trình gia công và tẩy axit. Quá trình này thường được yêu cầu áp dụng trong các lĩnh vực vệ sinh, hóa chất, thực phẩm, dược phẩm, hàng hải và xử lý nước.
Có thể lựa chọn bề mặt được chải hoặc đánh bóng cho các cầu thang kiến trúc lộ ra ngoài hoặc những khu vực mà yếu tố thẩm mỹ đóng vai trò quan trọng. Các bề mặt này cần được xử lý cẩn thận và bảo vệ trong quá trình vận chuyển để tránh trầy xước, các mảnh sắt bám vào và ô nhiễm bề mặt.
Việc gia công thép không gỉ cần được thực hiện bằng các dụng cụ sạch và tuân thủ các quy trình bảo quản đúng cách. Bụi thép cacbon, dây đai bị nhiễm bẩn, các hạt mài mòn và vật liệu mài không phù hợp có thể để lại vết rỉ sét trên bề mặt thép không gỉ. Những vết này có thể chỉ là vết bề mặt, nhưng vẫn ảnh hưởng đến thẩm mỹ và có thể che giấu hiện tượng ăn mòn cục bộ.
Các bậc thang bằng thép mạ kẽm thường có giá mua ban đầu thấp hơn so với các bậc thang bằng thép không gỉ. Tuy nhiên, tổng chi phí dự án bao gồm các hạng mục: gia công, mạ kẽm hoặc hoàn thiện bề mặt, vật liệu liên kết, lắp đặt, kiểm tra, vệ sinh, sửa chữa lớp phủ, thay thế, ngừng hoạt động để thi công và xử lý chất thải.
| Yếu tố chi phí | Thép mạ kẽm | Thép không gỉ |
|---|---|---|
| Nguyên liệu thô | Thường thấp hơn | Cao hơn do hàm lượng hợp kim |
| Sản xuất | Hiệu quả và dễ dàng tiếp cận | Yêu cầu sử dụng các dụng cụ và thiết bị điều khiển hàn tương thích với thép không gỉ |
| Xử lý bề mặt | Quá trình mạ kẽm nhúng nóng làm tăng thêm chi phí gia công riêng biệt | Các công đoạn ngâm axit, thụ động hóa, chải hoặc đánh bóng có thể làm tăng chi phí |
| Phụ kiện kết nối | Yêu cầu sử dụng các loại bulông mạ kẽm hoặc các loại bulông tương thích | Có thể cần sử dụng các chi tiết kết nối bằng thép không gỉ, đặc biệt là ở những khu vực có môi trường ăn mòn |
| Bảo trì | Có thể cần phải kiểm tra và sửa chữa lớp sơn | Cần phải tiến hành vệ sinh và kiểm tra tình trạng ăn mòn |
| Rủi ro thay thế | Mức độ cao hơn ở những nơi kẽm bị tiêu hao nhanh chóng hoặc bị hư hại | Sẽ thấp hơn khi sử dụng loại vật liệu phù hợp và kiểm soát được các khe nứt |
| Giá trị hình thức | Thiết kế công nghiệp đẹp mắt | Giá trị kiến trúc và vệ sinh cao hơn |
| Giá trị vòng đời | Hoạt động rất tốt khi tiếp xúc vừa phải với môi trường ngoài trời | Thường mang lại hiệu quả tốt hơn trong các môi trường đòi hỏi tính chủ động, vệ sinh hoặc có tính chất dễ quan sát cao |
Thép mạ kẽm thường là lựa chọn kinh tế hơn cho các công trình như cầu thang công nghiệp ngoài trời, nhà kho, tháp, công trình hạ tầng, nhà máy, nhà máy điện và các bệ đỡ nói chung, nơi môi trường không chứa nhiều clorua hoặc hóa chất ăn mòn.
Thép không gỉ có thể mang lại giá trị vòng đời cao hơn tại các nhà máy thực phẩm, cơ sở hóa chất, khu vực hàng hải, nhà máy xử lý nước thải, phòng sạch, cơ sở dược phẩm và các công trình kiến trúc thu hút sự chú ý. Chi phí ban đầu cao hơn có thể được bù đắp nhờ việc giảm chi phí sửa chữa lớp phủ, giảm ô nhiễm do rỉ sét, tuổi thọ sử dụng dài hơn và ít phải ngừng hoạt động hơn.
Các bậc thang được cố định bằng bu-lông rất phổ biến vì chúng có thể được lắp đặt, tháo dỡ, kiểm tra và thay thế mà không cần cắt các thanh dọc cầu thang. Các tấm bên được khoan lỗ sao cho khớp với các lỗ trên thanh dọc. Cần phải quy định rõ đường kính bu-lông, kích thước lỗ, vòng đệm, đai ốc và phương pháp siết chặt.
Hàn tạo ra mối nối vĩnh viễn nhưng lại khiến việc thay thế và bảo trì trở nên khó khăn hơn. Các bề mặt mạ kẽm phải được sửa chữa sau khi hàn, trong khi các mối hàn bằng thép không gỉ có thể cần phải qua quá trình tẩy axit và thụ động hóa.
Các kẹp có thể được sử dụng cho các bậc thang dạng lưới tháo lắp được hoặc các hệ thống cầu thang chuyên dụng. Kẹp phải phù hợp với hình dạng bề mặt bậc thang và chi tiết kết cấu chịu lực, đồng thời phải có khả năng chống rung, chống va đập và chống dịch chuyển.
Các tấm bên phải tiếp xúc đều với các thanh dọc. Việc đỡ không đều có thể gây ra tình trạng quá tải cục bộ, hiện tượng lắc lư, tiếng ồn và biến dạng lỗ bu-lông. Bề mặt bước không được dựa vào một mép nhỏ không có điểm tựa hoặc một bu-lông duy nhất ở những vị trí mà thiết kế yêu cầu phải có kết nối hoàn toàn.
Mép bậc thang có thể là loại phẳng, hình góc, tấm gân, tấm răng cưa, đục lỗ hoặc có bề mặt mài mòn. Chiều cao nhô ra của mép bậc thang cần được điều chỉnh phù hợp với độ sâu rãnh bậc thang và hình dạng của cầu thang. Mép bậc thang phải được gắn chắc chắn và được bảo vệ khỏi va đập và ăn mòn.
Các chi tiết kết nối phải tương thích với vật liệu của bậc thang và thanh dọc. Đối với bậc thang bằng thép mạ kẽm, có thể sử dụng bu-lông mạ kẽm hoặc bu-lông được phủ lớp bảo vệ phù hợp. Bậc thang bằng thép không gỉ thường yêu cầu sử dụng chi tiết kết nối bằng thép không gỉ, đặc biệt là trong môi trường ẩm ướt hoặc có chứa clorua.
Việc tiếp xúc trực tiếp giữa thép không gỉ với thép cacbon, thép mạ kẽm hoặc nhôm có thể đòi hỏi phải áp dụng các biện pháp cách ly nhằm giảm thiểu hiện tượng ăn mòn điện hóa và hiện tượng ố màu.
Kiểm tra các bậc thang mạ kẽm để phát hiện rỉ sét đỏ, hiện tượng bong tróc kẽm, các sản phẩm ăn mòn màu trắng, hư hỏng do va đập, mài mòn ở mép bậc thang và hư hỏng lớp phủ xung quanh lỗ bu-lông. Cần đặc biệt chú ý đến những khu vực có thể bị đọng nước, muối, bùn hoặc hóa chất.
Kiểm tra các bậc thang bằng thép không gỉ để phát hiện các vết ố do trà, vết rỗ, ăn mòn khe hở, các mảnh sắt bám vào, mối hàn bị hư hỏng, bu-lông lỏng lẻo và cặn bám. Vệ sinh bằng các sản phẩm được phê duyệt dành cho loại thép không gỉ này và tránh sử dụng bàn chải thép carbon hoặc chất mài mòn bị nhiễm bẩn.
Việc vệ sinh định kỳ giúp loại bỏ muối, dầu mỡ, cặn bùn, cặn thức ăn, tảo, bụi và hóa chất. Một bề mặt về mặt kỹ thuật có khả năng chống ăn mòn vẫn có thể bị hư hỏng khi các cặn bám tạo thành khe hẹp có nồng độ cao và thiếu oxy.
Các hư hỏng nhỏ trên lớp mạ kẽm thường có thể được sửa chữa sau khi xử lý bề mặt bằng hệ thống sơn giàu kẽm đã được phê duyệt. Các bậc thang bằng thép cacbon bị ăn mòn nghiêm trọng có thể cần phải thay thế thay vì chỉ vá lại. Các bậc thang bằng thép không gỉ có hiện tượng rỗ cần được đánh giá để xác định xem sự ăn mòn chỉ ở bề mặt hay đã làm giảm diện tích chịu lực.
| Loại cơ sở | Nguyên liệu ban đầu được ưu tiên | Các điểm chính cần lưu ý |
|---|---|---|
| Nhà máy tổng hợp | Thép mạ kẽm dùng cho khu vực ngoài trời; thép sơn hoặc thép mạ kẽm dùng cho khu vực trong nhà | Độ ẩm, tác động, lưu lượng giao thông và ngân sách bảo trì |
| Hải dương và ven biển | Thép không gỉ 316 hoặc 316L; các hợp kim chuyên dụng cho điều kiện vận hành khắc nghiệt | Phun sương muối, ngâm nước, vùng bắn tóe, khe hở và khả năng tương thích với các chi tiết kết nối |
| Nhà máy hóa chất | Chỉ sử dụng thép mạ kẽm ở những nơi kẽm tương thích; sử dụng thép 316 hoặc 316L đối với một số hóa chất nhất định | Loại hóa chất, nồng độ, nhiệt độ, văng bắn và hơi |
| Chế biến thực phẩm | Thép không gỉ 304 dùng cho các khu vực thông thường; thép không gỉ 316 dùng cho môi trường có muối hoặc phải tẩy rửa mạnh | Vệ sinh, rửa trôi, hoàn thiện bề mặt và kiểm soát ô nhiễm |
| Xử lý nước thải | Thép mạ kẽm ở các khu vực được chỉ định; thép 316 hoặc 316L ở các khu vực ẩm ướt có môi trường ăn mòn mạnh | Hydrogen sulfide, các hợp chất clorua, các hợp chất sắt (III), cặn bám và hệ thống thông gió |
| Cơ sở sản xuất dược phẩm | Thép không gỉ 304 hoặc 316 | Khả năng làm sạch, quá trình thụ động hóa, độ nhẵn bề mặt và tài liệu hướng dẫn |
| Dự án kiến trúc | Thép không gỉ – khi yếu tố thẩm mỹ là quan trọng | Bề mặt chải, đánh bóng, vết xước, các mối nối có thể nhìn thấy và độ thẳng hàng |
Thép mạ kẽm có thể phù hợp ở các khu vực ven biển được che chắn hoặc có mức độ tiếp xúc vừa phải với môi trường biển, nhưng hiện tượng phun sương muối nghiêm trọng, các vùng bị nước biển bắn vào và tình trạng ẩm ướt liên tục có thể làm hao mòn lớp kẽm rất nhanh. Thép không gỉ loại 316 hoặc 316L thường là lựa chọn khởi đầu tốt hơn cho cầu thang ven biển, mặc dù nước biển ấm và ứ đọng cùng các khe hở vẫn có thể gây ăn mòn thép không gỉ.
Lựa chọn phù hợp phụ thuộc vào loại hóa chất. Lớp phủ kẽm có thể bị ăn mòn bởi axit và kiềm mạnh, trong khi tính chất của thép không gỉ thay đổi tùy theo nồng độ hóa chất và nhiệt độ. Cần xác nhận tính tương thích của vật liệu trước khi mua.
Thép không gỉ thường được ưa chuộng vì nó đáp ứng các yêu cầu về khả năng rửa trôi, vệ sinh, vẻ ngoài sạch sẽ và chống gỉ sét. Loại 304 thường được sử dụng trong các khu vực thông thường, trong khi loại 316 hoặc 316L có thể được lựa chọn cho các môi trường tiếp xúc với nước muối, clorua hoặc các chất tẩy rửa có tính ăn mòn cao.
Thép mạ kẽm có thể là lựa chọn kinh tế trong các khu vực ngoài trời có hệ thống thông gió và mức độ tiếp xúc vừa phải. Thép không gỉ thường được xem xét sử dụng xung quanh các bể chứa nước thải, hệ thống bơm hóa chất, kênh thoát nước thải, bể lắng và những vị trí có sự hiện diện của hydro sunfua, clorua, cặn bám hoặc phải thường xuyên rửa sạch.
CSSP Grating cung cấp thông tin liên quan về cầu thang công nghiệp chịu tải nặng và các lựa chọn bằng thép không gỉ dành cho những môi trường có yêu cầu khắt khe hơn.
Các bậc thang mạ kẽm có vẻ ngoài công nghiệp thực dụng với bề mặt màu xám hoặc bạc do lớp mạ kẽm tạo nên. Lớp mạ có thể xuất hiện những biến thể thông thường, hoa văn lấp lánh, các vùng hàn sẫm màu hơn hoặc sự khác biệt về kết cấu cục bộ. Những biến thể này không nhất thiết cho thấy có vấn đề về hiệu suất.
Thép không gỉ mang lại vẻ ngoài sạch sẽ và đồng nhất hơn. Có thể lựa chọn các bề mặt được chải, đánh bóng, tẩy axit và thụ động hóa cho cầu thang kiến trúc, các công trình công cộng, nhà máy thực phẩm, tòa nhà thương mại và các khu vực sản xuất có thể quan sát được.
Thép không gỉ thường được ưu tiên sử dụng ở những nơi mà bề mặt bước chân phải được rửa thường xuyên hoặc ở những nơi không được phép có các hạt gỉ sét, lớp sơn bong tróc và cặn kẽm. Tuy nhiên, vấn đề vệ sinh còn phụ thuộc vào độ nhẵn của mối hàn, thiết kế mép, hệ thống thoát nước, khả năng tiếp cận để vệ sinh và việc không có các khe hở dễ bám bẩn.
Các dự án cầu thang kiến trúc có thể yêu cầu đường viền mũi bậc thang đồng nhất, các chi tiết cố định ẩn hoặc được phối hợp hài hòa, bề mặt hoàn thiện đồng đều, lưới mắt nhỏ, khung đặc biệt và các tấm ốp được căn chỉnh cẩn thận. Thép không gỉ có thể xứng đáng với chi phí ban đầu cao hơn ở những vị trí này vì bề mặt bậc thang vẫn là phần dễ thấy trong thiết kế.
Cả thép cacbon mạ kẽm và thép không gỉ đều là những vật liệu có thể tái chế. Cần xem xét tác động môi trường trong toàn bộ quá trình, từ sản xuất nguyên liệu thô, gia công, sơn phủ, vận chuyển, bảo trì, thay thế cho đến thu hồi khi hết vòng đời sản phẩm.
Thép mạ kẽm sử dụng nền thép cacbon, một loại vật liệu dễ tìm và dễ gia công. Lớp mạ kẽm giúp kéo dài tuổi thọ sử dụng và giảm bớt nhu cầu sơn lại thường xuyên. Khi hết tuổi thọ sử dụng, thép và kẽm có thể được thu hồi thông qua các quy trình tái chế đã được thiết lập.
Thép không gỉ thường có chi phí vật liệu tiềm ẩn cao hơn, một phần là do các nguyên tố hợp kim như crom, niken và molypden. Tuy nhiên, loại thép này có tuổi thọ cao, ít tốn chi phí bảo trì lớp phủ và có khả năng tái chế rất cao. Tuổi thọ dài hơn có thể giúp giảm thiểu chi phí vật liệu thay thế, nhân công, vận chuyển và thời gian ngừng hoạt động.
Lựa chọn tốt nhất về mặt môi trường và tài chính phụ thuộc vào thời gian hoạt động dự kiến của cầu thang, mức độ phức tạp khi thay thế, mức độ khắc nghiệt của môi trường, cũng như việc bảo trì có yêu cầu ngừng hoạt động nhà máy hay phải thực hiện công việc trong không gian hạn chế hay không. Trong môi trường có mức độ ăn mòn vừa phải, bậc thang mạ kẽm có chi phí thấp hơn có thể là lựa chọn tối ưu nhất xét về vòng đời, trong khi thép không gỉ có thể bền vững hơn trong các cơ sở có môi trường ăn mòn mạnh, nơi mà nếu không sử dụng vật liệu này thì khả năng phải thay thế sớm là rất cao.
Quyết định cuối cùng cần được đưa ra dựa trên bản đồ mức độ phơi nhiễm, tính toán kết cấu, đánh giá an toàn, kế hoạch bảo trì và đánh giá chi phí vòng đời.
| Loại thông số kỹ thuật | Thông tin cần cung cấp |
|---|---|
| Chất liệu | Thép cacbon, thép mạ kẽm nhúng nóng, thép không gỉ loại 304, 316, 316L hoặc vật liệu thay thế được chấp thuận |
| Bảo vệ bề mặt | Tiêu chuẩn mạ kẽm, độ dày lớp phủ, xử lý thụ động, đánh bóng hoặc hệ thống sửa chữa được phê duyệt |
| Xây dựng | Loại hàn, loại khóa ép, loại chịu tải nặng hoặc loại khác theo quy định |
| Thanh đỡ | Chiều cao, độ dày, khoảng cách, hướng và nhịp thiết kế |
| Thanh ngang | Loại, kích thước, khoảng cách và phương pháp kết nối |
| Kích thước gai lốp | Chiều dài, chiều sâu, dung sai, trọng lượng và số lượng |
| Đĩa phụ | Độ dày, chiều cao, hình dạng, đường kính lỗ, khoảng cách giữa các lỗ và hướng |
| Ngửi | Loại, kiểu chiếu, chất liệu, đường gân chống trượt và bề mặt hoàn thiện |
| Tải trọng | Người đi bộ, bảo trì, thiết bị, va chạm, bánh xe và độ võng cho phép |
| Hình học cầu thang | Chiều cao, độ dốc, góc nghiêng, chiều rộng, bậc nghỉ, chiều cao trần và các yêu cầu của quy chuẩn địa phương |
| Phụ kiện kết nối | Vật liệu, cấp độ, vòng đệm, đai ốc, kẹp, các chi tiết chống lỏng và mô-men xoắn |
| Hỗ trợ | Phần thanh giằng, vị trí lắp ổ trục, các mối hàn, bu lông và khả năng tương thích chống ăn mòn |
| Kiểm tra | Kích thước, độ phẳng, mối hàn, lớp phủ, bề mặt, lỗ và tài liệu |
| Giao hàng | Dấu hiệu trên bảng điều khiển, biện pháp bảo vệ khi đóng gói, hướng dẫn nâng hạ và chính sách đổi trả |
Đối với các ứng dụng cầu thang công nghiệp tiêu chuẩn, người mua cũng có thể tham khảo Dòng sản phẩm lưới phân tán CSSP và so sánh các loại cầu thang chịu tải nặng, lưới thép không gỉ, lưới thép mạ kẽm, bậc thang và các sản phẩm nắp hố ga trước khi yêu cầu báo giá dự án.
Bậc thang bằng thép không gỉ có tốt hơn bậc thang mạ kẽm không? Bậc thang bằng thép không gỉ là lựa chọn phù hợp hơn khi dự án yêu cầu khả năng chống ăn mòn cao hơn, đảm bảo vệ sinh, vẻ ngoài sạch sẽ hoặc hiệu suất lâu dài trong các môi trường như hàng hải, hóa chất, chế biến thực phẩm và xử lý nước thải. Bậc thang mạ kẽm thường là lựa chọn tiết kiệm hơn cho các cầu thang công nghiệp ngoài trời, nhà máy, tháp, kho hàng và các bệ nâng thông thường có mức độ tiếp xúc với môi trường khí quyển ở mức vừa phải. Lựa chọn phù hợp phụ thuộc vào môi trường, kế hoạch bảo trì, tải trọng và chi phí vòng đời.
Bậc cầu thang bằng thép mạ kẽm có thể sử dụng được bao lâu khi đặt ngoài trời? Tuổi thọ phụ thuộc vào độ dày lớp mạ kẽm, độ ẩm, mức độ tiếp xúc với muối, ô nhiễm công nghiệp, mài mòn, hệ thống thoát nước và công tác bảo trì. Các bậc thang mạ kẽm có thể hoạt động bền bỉ trong nhiều môi trường công nghiệp ngoài trời, nhưng chúng có thể bị xuống cấp nhanh hơn ở các khu vực ven biển bị bắn tung tóe nước biển, nơi có nước ngưng tụ có tính axit, tiếp xúc liên tục với nước hoặc các khu vực có hóa chất ăn mòn mạnh. Tiêu chuẩn mạ kẽm và các yêu cầu về lớp mạ cần được nêu rõ trong thông số kỹ thuật mua hàng.
Tôi nên chọn bậc cầu thang bằng thép không gỉ 304 hay 316? Nên chọn thép không gỉ 304 cho nhiều khu vực trong nhà có độ ẩm cao, yêu cầu vệ sinh nghiêm ngặt, chế biến thực phẩm và các khu vực cần rửa trôi thường xuyên. Chọn thép không gỉ 316 hoặc 316L khi cầu thang tiếp xúc với clorua, sương muối, môi trường biển, nước thải, nước muối hoặc các chất tẩy rửa hóa học có tính ăn mòn cao hơn. Thép không gỉ 316L thường được ưa chuộng trong các công trình hàn quy mô lớn vì hàm lượng carbon thấp hơn giúp giảm nguy cơ nhạy cảm hóa xung quanh các vùng chịu ảnh hưởng nhiệt.