Bậc thang lưới được sử dụng rộng rãi trên các cầu thang công nghiệp, bệ tiếp cận, kết cấu thép, công trình ngoài khơi, nhà máy điện, kho bãi và các khu vực dịch vụ thương mại do chúng kết hợp được độ bền cao, khả năng thoát nước, thông gió và chống trượt. Không có kích thước hoặc trọng lượng bậc thang lưới nào phù hợp cho mọi dự án. Chiều dài bậc thang thông thường dao động từ 600 đến 1200 mm, chiều sâu điển hình từ 240 đến 305 mm, và chiều cao thanh chịu lực thường từ 25 đến 50 mm. Trọng lượng thực tế phụ thuộc vào kích thước bậc thang, kích thước thanh chịu lực, khoảng cách giữa các thanh, thanh ngang, mép bậc, tấm đầu, vật liệu và phương pháp xử lý bề mặt. Các tiêu chuẩn như ANSI/NAAMM MBG 531, OSHA 29 CFR 1910.25, ISO 14122-3, BS 4592, DIN 24531-1 và AS 1657 có thể được áp dụng, tùy thuộc vào quốc gia, ứng dụng và yêu cầu kỹ thuật của dự án.
Bậc thang lưới là một bậc thang đúc sẵn được làm từ lưới thanh kim loại. Các bộ phận chịu lực chính là các thanh chịu lực song song kéo dài giữa các thanh dọc của cầu thang. Các thanh ngang nối các thanh chịu lực và duy trì khoảng cách giữa chúng. Thông thường, một thanh mũi được lắp dọc theo mép trước, trong khi các tấm đầu hoặc tấm đỡ được hàn vào cả hai đầu để lắp đặt bằng bu lông hoặc hàn.
So với các bậc thang bằng thép đặc, các bậc thang dạng lưới hở cho phép nước mưa, nước rửa, tuyết, bùn, bụi và các mảnh vụn nhỏ lọt qua. Điều này giúp giảm tình trạng nước đọng và góp phần duy trì khả năng sử dụng của các cầu thang công nghiệp trong môi trường ngoài trời hoặc những nơi thường xuyên được vệ sinh. Cấu trúc hở này cũng làm giảm lực cản gió và thường giúp giảm tải trọng tĩnh lên kết cấu chịu lực của cầu thang.
Một bậc thang bằng lưới kim loại điển hình bao gồm các bộ phận sau:
Bậc thang dạng lưới thường được chế tạo từ lưới thép hàn, lưới khóa áp suất, lưới sàn khóa bằng phương pháp ép, hoặc lưới sàn đinh tán. Hàn lưới thép cacbon là lựa chọn phổ biến nhất cho các loại cầu thang công nghiệp thông thường. Lưới sàn khóa áp lực thường được lựa chọn trong những trường hợp cần có vẻ ngoài kiến trúc gọn gàng hơn, khoảng cách giữa các thanh hẹp hơn hoặc một kiểu bố trí lỗ mở cụ thể.
Thuật ngữ về kích thước có thể khác nhau tùy theo từng nhà sản xuất, do đó mỗi đơn đặt hàng nên kèm theo bản vẽ. Trong hướng dẫn này, chiều dài gai lốp là khoảng cách giữa hai đầu bề mặt tiếp xúc và thường tương ứng với nhịp thanh chịu lực giữa các thanh dọc. Độ sâu gai lốp là chiều dài từ trước ra sau theo hướng di chuyển. Chiều cao gai lốp là chiều cao của thanh đỡ.
| Kích thước | Ý nghĩa | Phạm vi điển hình | Hiệu ứng thiết kế chính |
|---|---|---|---|
| Chiều dài gai lốp hoặc chiều rộng gai lốp | Khoảng cách từ tấm đầu này đến tấm đầu kia | 600–1.200 mm | Các yếu tố quyết định chiều rộng cầu thang thông thoáng và nhịp uốn |
| Độ sâu gai lốp | Bề mặt bước từ trước ra sau | 240–305 mm | Kiểm soát không gian dành cho chân và hình học của cầu thang |
| Chiều cao thanh đỡ | Chiều sâu dọc của thanh chịu lực | 25–50 mm | Ảnh hưởng rất lớn đến khả năng chịu tải và độ võng |
| Độ dày thanh đỡ | Độ dày của mỗi thanh chịu lực | 3–6 mm | Ảnh hưởng đến độ bền, độ chắc chắn và trọng lượng |
| Khoảng cách giữa các thanh đỡ | Khoảng cách tâm-tâm giữa các thanh chịu lực | 25–40 mm | Ảnh hưởng đến diện tích mở, trọng lượng, phân bố tải trọng và kích thước lỗ mở |
| Khoảng cách giữa các thanh ngang | Khoảng cách từ tâm này đến tâm kia giữa các thanh ngang | 50 hoặc 100 mm | Ảnh hưởng đến độ ổn định, kiểu mở và sự phân bố tải trọng cục bộ |
Các thanh chịu lực thường được bố trí theo chiều dài hoặc chiều nhịp. Chúng phải được đỡ ở cả hai đầu. Tuyệt đối không được lắp đặt bậc thang sao cho các thanh chịu lực chạy song song với các thanh dọc, trừ khi sản phẩm đó đã được thiết kế chuyên biệt cho một cách bố trí đỡ khác.
Các bậc thang lưới được sản xuất với cả kích thước hệ mét và hệ Anh. Từ “tiêu chuẩn” thường chỉ kích thước được sản xuất phổ biến tại nhà máy, chứ không phải là kích thước chung bắt buộc theo mọi quy định. Trước khi lựa chọn bậc thang có sẵn, cần kiểm tra hình học cầu thang, chiều rộng thông thoáng, tải trọng thiết kế, vị trí đỡ và các quy chuẩn địa phương.
Các chiều dài bậc thang theo hệ mét thông dụng bao gồm 600, 700, 750, 800, 900, 1000, 1100 và 1200 mm. Các độ sâu phổ biến bao gồm 240, 250, 270, 280, 300 và 305 mm. Có thể gia công các kích thước tùy chỉnh khi dự án yêu cầu khoảng cách giữa các thanh dọc hoặc độ sâu bậc thang khác nhau.
| Kích thước gai lốp theo tiêu chuẩn chung | Ứng dụng điển hình | Ghi chú về việc lựa chọn |
|---|---|---|
| 600 × 240 mm | Cầu thang bảo trì hẹp và lối đi dành cho thiết bị có kích thước nhỏ gọn | Kiểm tra chiều rộng tối thiểu của lối đi trên cầu thang theo quy định của tiêu chuẩn hiện hành |
| 700 × 240 mm | Cầu thang dành cho máy móc và công nghiệp nhẹ | Rất hữu ích trong trường hợp không gian lắp đặt bị hạn chế |
| 800 × 240 mm | Cầu thang tiếp cận công nghiệp thông dụng | Kích thước nhà máy nhỏ gọn thông dụng |
| 900 × 240 mm | Sàn công nghiệp và cầu thang phục vụ | Mang lại chiều rộng thông thoáng thoải mái hơn |
| 1000 × 240 mm | Lối vào khu vực nhà máy và cầu thang dịch vụ thường được sử dụng | Khoảng nhịp dài hơn có thể đòi hỏi thanh chịu lực phải sâu hơn |
| 800 × 270 mm | Cầu thang công nghiệp nói chung | Sự cân bằng hợp lý giữa độ sâu rãnh gai và chiều dài tổng thể của bậc thang |
| 900 × 270 mm | Nhà máy, kho hàng và cơ sở chế biến | Thường được chỉ định với các thanh chịu lực có kích thước 30 × 3 mm hoặc lớn hơn |
| 1000 × 270 mm | Quyền truy cập dành cho nhân viên thường trực | Cần kiểm tra tải trọng và độ võng cho toàn bộ nhịp cầu |
| 1200 × 270 mm | Cầu thang công nghiệp rộng | Thường đòi hỏi phải sử dụng các thanh chịu lực sâu hơn hoặc dày hơn |
| 800 × 300 mm | Cầu thang cần có bề mặt bậc thang rộng hơn | Xác nhận xem độ sâu đã nêu có bao gồm phần mép bậc thang hay không |
| 1000 × 300 mm | Các cầu thang chung dễ đi lại và thoải mái | Khi được thiết kế đúng cách, sản phẩm này phù hợp với nhiều công trình có cường độ sử dụng cao |
| 1200 × 300 mm | Các lối đi bộ rộng rãi và các tuyến đường công nghiệp chính | Có thể cần sử dụng lưới thép chịu lực cao hoặc giá đỡ trung gian |
Các nhà sản xuất Bắc Mỹ thường đưa ra độ sâu rãnh lốp dựa trên số lượng và khoảng cách giữa các thanh chịu lực. Các độ sâu danh nghĩa điển hình bao gồm khoảng 9-3/4 inch, 10-15/16 inch và 12-1/8 inch. Các chiều dài phổ biến bao gồm 24, 30, 36, 42 và 48 inch, mặc dù cũng có sẵn các bậc thang tùy chỉnh dài hơn.
| Kích thước Imperial | Kích thước hệ mét xấp xỉ | Cách sử dụng thông thường |
|---|---|---|
| 24 × 9-3/4 inch | 610 × 248 mm | Lối tiếp cận bảo trì gọn nhẹ |
| 30 × 9-3/4 inch | 762 × 248 mm | Cầu thang công nghiệp hẹp |
| 36 × 9-3/4 inch | 914 × 248 mm | Cầu thang công nghiệp nói chung |
| 42 × 10⁻¹⁵/16 inch | 1067 × 278 mm | Cầu thang dịch vụ rộng hơn |
| 48 × 12-1/8 inch | 1219 × 308 mm | Cầu thang rộng với bề mặt bậc thang sâu hơn |
Không nên tùy tiện kết hợp các kích thước theo hệ Anh và hệ mét. Một sản phẩm thay thế theo hệ mét chỉ mang tính danh nghĩa có thể không khớp với các lỗ trên thanh dọc hiện có hoặc hình dạng cầu thang theo yêu cầu. Đối với các bậc thang thay thế, hãy đo chiều dài tổng thể thực tế, chiều sâu, chiều cao tấm đầu, đường kính lỗ, kích thước khe và khoảng cách tâm các lỗ.
Chiều dài bậc thang thường tương ứng với nhịp của thanh chịu lực và là một trong những kích thước kết cấu quan trọng nhất. Việc tăng chiều dài sẽ làm tăng chiều rộng thông thoáng của cầu thang, nhưng đồng thời cũng làm tăng ứng suất uốn và độ võng. Một thanh chịu lực có kích thước 30 × 3 mm hoạt động tốt ở nhịp ngắn có thể không phù hợp cho nhịp 1000 hoặc 1200 mm dưới cùng một tải trọng.
Trước khi chọn chiều dài, hãy phân biệt các số đo sau đây:
Chiều dài tổng thể của bậc thang thường nhỏ hơn một chút so với khoảng cách tự do giữa các thanh dọc, để bậc thang có thể được lắp đặt mà không gặp trở ngại. Khoảng trống cần thiết cho việc lắp đặt phụ thuộc vào phương pháp chế tạo, độ dày lớp phủ, dung sai và cách bố trí cố định. Thông số này cần được thể hiện rõ trên bản vẽ xưởng đã được phê duyệt, thay vì chỉ dựa trên giả định.
Độ sâu bậc thang quyết định diện tích bề mặt bước chân có thể sử dụng và ảnh hưởng đến tổng chiều dài ngang của cầu thang. Các độ sâu bậc thang thông dụng của lưới thép công nghiệp là 240, 250, 270, 280, 300 và 305 mm. Trong hệ thống đo lường Anh, các độ sâu gần với 9-3/4, 10-15/16 và 12-1/8 inch thường có sẵn.
Độ sâu bậc thang quy định không phải lúc nào cũng trùng khớp với độ sâu bậc thang được quy định trong tiêu chuẩn. Một số quy định đo độ sâu bậc thang theo chiều ngang giữa các mép trước của các bậc thang liền kề. Phần mép bậc nhô ra, bo tròn hoặc có độ dốc lớn có thể không được tính toàn bộ vào độ sâu bậc thang có thể sử dụng. Ví dụ, OSHA đã làm rõ cách áp dụng việc đo độ sâu bậc thang đối với cầu thang tiêu chuẩn. Do đó, cần phải xem xét toàn bộ hình học của cầu thang, chứ không chỉ kích thước từ trước ra sau được in trong danh mục lưới.
Các chiều cao thanh chịu lực thông dụng bao gồm 25, 30, 32, 35, 40, 45 và 50 mm. Các kích thước theo hệ Anh thường gặp bao gồm 1, 1-1/4, 1-1/2, 1-3/4 và 2 inch. Các thanh có chiều cao lớn hơn cung cấp khả năng chống uốn tốt hơn và thường cho phép nhịp dài hơn hoặc chịu tải trọng cao hơn, miễn là các kết nối chịu lực và độ bền vật liệu cũng đủ tiêu chuẩn.
| Kích thước thanh đỡ | Phân loại điển hình | Cách sử dụng phổ biến |
|---|---|---|
| 25 × 3 mm | Từ nhẹ đến trung bình | Các đoạn đường đi bộ bảo trì có nhịp ngắn với tải trọng được kiểm soát |
| 30 × 3 mm | Mức thuế tiêu chuẩn | Bậc thang công nghiệp thông dụng |
| 32 × 3 mm | Mức thuế tiêu chuẩn | Giải pháp thay thế theo hệ mét cho cầu thang thông dụng |
| 40 × 3 mm | Tải trọng trung bình | Khoảng nhịp dài hơn hoặc các giới hạn độ võng nghiêm ngặt hơn |
| 25 × 5 mm | Tải trọng trung bình | Các nhịp ngắn đòi hỏi phải sử dụng thanh thép dày hơn và bền hơn |
| 30 × 5 mm | Tải trọng trung bình đến nặng | Cầu thang công nghiệp có lưu lượng người qua lại cao hoặc chịu tải trọng lớn |
| 40 × 5 mm | Chịu tải nặng | Khoảng nhịp dài hơn và điều kiện vận hành khắc nghiệt |
| 50 × 5 mm trở lên | Chịu tải nặng | Các ứng dụng đặc biệt chịu tải trọng cao phải trải qua quá trình kiểm chứng kỹ thuật |
Chiều cao thanh thép thường có ảnh hưởng lớn hơn đến độ cứng uốn so với việc tăng độ dày thanh thép ở mức tương đương. Tuy nhiên, độ dày lại giúp cải thiện khả năng chịu lực của tiết diện, độ dự phòng chống ăn mòn, khả năng chống va đập và độ bền tại các mối hàn. Việc lựa chọn kinh tế nhất được thực hiện dựa trên bảng tải trọng đã được kiểm chứng, thay vì chỉ so sánh riêng chiều cao thanh thép.
Các thanh chịu lực truyền tải tải trọng của bậc thang xuống các thanh dọc. Khi đặt hàng bậc thang dạng lưới, cần phải nêu rõ chiều cao, độ dày, khoảng cách, độ bền vật liệu, hình dạng bề mặt và nhịp của các thanh này.
Các bậc thang công nghiệp tiêu chuẩn thường sử dụng thanh đỡ có độ dày 3, 4, 4,5, 5 hoặc 6 mm. Theo tiêu chuẩn Bắc Mỹ, các độ dày 1/8, 3/16 và 1/4 inch là phổ biến. Thanh có độ dày 3 mm hoặc 1/8 inch có thể phù hợp cho các khu vực có lưu lượng người qua lại thông thường, trong khi các thanh dày hơn được lựa chọn cho các khu vực có lưu lượng người qua lại cao, môi trường ăn mòn nghiêm trọng, tải trọng nặng hoặc yêu cầu tuổi thọ sử dụng dài.
Khoảng cách giữa các thanh đỡ được đo từ tâm của một thanh đỡ đến tâm của thanh đỡ tiếp theo. Các khoảng cách theo hệ mét thường được cung cấp bao gồm 25, 30, 30,16, 34,3 và 40 mm. Các ký hiệu khoảng cách theo hệ Anh thông dụng bao gồm các mẫu khoảng cách 19, 15 và 11.
| Mô tả khoảng cách | Khoảng cách xấp xỉ giữa các tâm | Đặc điểm chung |
|---|---|---|
| Khoảng cách 25 mm | 25 mm | Khoảng cách giữa các thanh hẹp hơn, khe hở nhỏ hơn, trọng lượng lớn hơn và số thanh chịu lực nhiều hơn |
| Khoảng cách 30 mm | 30 mm | Mẫu lưới công nghiệp hệ mét được sử dụng rộng rãi |
| Khoảng cách 30,16 mm | 1-3/16 inch | Mẫu 19 ô phổ biến ở Bắc Mỹ |
| Khoảng cách 34,3 mm | Khoảng 1,35 in | Thường gặp trong một số hệ thống lưới khu vực và hệ thống lưới khóa áp suất |
| Khoảng cách 40 mm | 40 mm | Sử dụng kiểu kết cấu hở nhẹ hơn ở những vị trí mà kích thước khe hở và tải trọng cục bộ cho phép |
| Mẫu 15 ô | 15/16 inch hoặc khoảng 23,8 mm | Khoảng cách giữa các ô hẹp hơn so với mẫu 19 ô |
| Mẫu 11 ô | 11/16 inch hoặc khoảng 17,5 mm | Mẫu lưới mắt nhỏ dành cho các khe hở nhỏ hơn và các yêu cầu đặc biệt |
Việc giảm khoảng cách giữa các thanh chịu lực sẽ giúp tăng số lượng thanh chịu lực trong mặt cầu. Điều này thường làm tăng trọng lượng và có thể cải thiện việc phân bố các tải trọng tập trung. Đồng thời, nó cũng làm giảm khoảng trống giữa các thanh liền kề. Tuy nhiên, khả năng chịu tải cuối cùng vẫn phải dựa trên dữ liệu tải trọng do nhà sản xuất cung cấp, vì hình dạng mặt cắt của thanh chịu lực, độ bền vật liệu, phương pháp chế tạo và các răng cưa có thể ảnh hưởng đến hiệu suất.
Trong một ký hiệu phổ biến ở Bắc Mỹ như 19-W-4, số đầu tiên chỉ ra dãy khoảng cách giữa các thanh chịu lực, chữ cái “W” chỉ ra kết cấu hàn, và số cuối cùng chỉ ra dãy khoảng cách giữa các thanh ngang. Một mặt cầu 19-W-4 thường có các thanh chịu lực cách nhau 1-3/16 inch tính từ tâm và các thanh ngang cách nhau 4 inch tính từ tâm.
Mã định danh 19-W-4 không nêu rõ chiều cao hoặc độ dày của thanh chịu lực. Mô tả đầy đủ cũng phải bao gồm kích thước thanh, chẳng hạn như 1-1/4 × 3/16 inch. Loại bề mặt, vật liệu, mép bước, lớp hoàn thiện và kích thước bậc thang phải được bổ sung riêng biệt.
Các thanh ngang nối các thanh chịu lực, duy trì cấu trúc lỗ mở và phân phối các lực cục bộ. Thông thường, chúng không phải là các bộ phận chính nối giữa các thanh dọc. Các dạng thanh ngang phổ biến bao gồm thanh vuông xoắn, thanh tròn, thanh dẹt và các thanh được khóa cơ học vào các thanh chịu lực.
Lưới thép hàn thường sử dụng các thanh ngang hình vuông xoắn được hàn điện trở vào các thanh chịu lực. Điều này tạo ra một tấm lưới cứng cáp, có thể được cắt thành các kích thước phù hợp với bậc thang và lắp đặt cùng với mép trước và tấm chắn đầu. Khoảng cách tiêu chuẩn giữa các thanh ngang theo hệ mét là 50 hoặc 100 mm, trong khi khoảng cách tiêu chuẩn theo hệ Anh là 2 hoặc 4 inch.
Lưới khóa áp lực sử dụng các thanh ngang hình chữ nhật được ép chặt vào các thanh đỡ đã được đục lỗ sẵn hoặc có rãnh dưới áp lực cao. Loại lưới này tạo ra các đường thẳng và mang lại vẻ ngoài kiến trúc đồng nhất. Quy trình này cũng cho phép bố trí các thanh với khoảng cách hẹp hơn và tạo ra các hoa văn thị giác đặc biệt.
Lưới sàn kiểu khóa ép thường sử dụng các thanh ngang hình ống hoặc tròn được luồn qua các thanh đỡ đã được đục lỗ sẵn và được biến dạng cơ học để khóa chặt cụm lắp ráp. Loại lưới này thường được sử dụng cho lưới sàn nhôm, mặc dù cấu tạo sản phẩm có thể khác nhau tùy theo nhà sản xuất.
| Khoảng cách giữa các thanh ngang | Mô tả điển hình | Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn |
|---|---|---|
| 50 mm | Khoảng cách giữa các thanh ngang hẹp | Nhiều thanh ngang hơn, khe hở nhỏ hơn, trọng lượng đơn vị cao hơn và độ ổn định cục bộ được cải thiện |
| 100 mm | Khoảng cách mở tiêu chuẩn | Thường được sử dụng cho lưới hàn công nghiệp nói chung |
| 2 inch | Khoảng cách chữ kiểu đế quốc hẹp | Thường được nhận biết qua dãy khoảng cách thanh ngang có số “2” |
| 4 inch | Khoảng cách tiêu chuẩn theo hệ Anh | Thường thấy ở lưới hàn 19-W-4 |
Kích thước khe hở cần được kiểm tra dựa trên các yêu cầu an toàn của dự án, các biện pháp kiểm soát vật rơi, điều kiện giày dép và bất kỳ quy định nào liên quan đến việc di chuyển vật thể qua khe hở. Ở những nơi quy định phải có khe hở nhỏ hơn, có thể cần phải sử dụng lưới có mắt lưới dày đặc; tuy nhiên, chỉ riêng việc có khoảng cách giữa các mắt lưới nhỏ không đủ để biến cầu thang công nghiệp thành lối đi an toàn.
Trọng lượng bề mặt bước chính xác nhất được xác định dựa trên bản vẽ chế tạo đã được phê duyệt hoặc dữ liệu sản phẩm hoàn thiện do nhà sản xuất cung cấp. Một bề mặt bước hoàn chỉnh không chỉ bao gồm khu vực lưới hình chữ nhật, do đó, việc chỉ nhân trọng lượng tấm với diện tích bề mặt bước thường sẽ dẫn đến việc ước tính trọng lượng vận chuyển thấp hơn thực tế.
Một công thức ước tính thực tế là:
Trọng lượng bề mặt hoàn thiện = trọng lượng thân lưới + trọng lượng mép lưới + trọng lượng hai tấm đầu + trọng lượng các phụ kiện được gắn chặt + trọng lượng dự phòng cho lớp phủ
Khi nhà sản xuất cung cấp khối lượng lưới thép trên mỗi mét vuông, trọng lượng có thể được tính theo công thức sau:
Trọng lượng thân lưới (kg) = chiều dài bề mặt lưới (m) × độ sâu bề mặt lưới (m) × khối lượng riêng của lưới (kg/m²)
Trọng lượng mũi tàu có thể được tính theo công thức sau:
Trọng lượng mép bậc thang (kg) = chiều dài bậc thang (m) × khối lượng tuyến tính mép bậc thang (kg/m)
Đối với các tấm đầu hình chữ nhật:
Trọng lượng tấm cuối (kg) = 2 × chiều dài tấm (m) × chiều cao tấm (m) × độ dày tấm (m) × mật độ vật liệu (kg/m³)
Thể tích bị loại bỏ do các lỗ bu-lông là rất nhỏ và thường được bỏ qua trong quá trình ước tính sơ bộ. Thể tích này có thể được trừ đi khi cần xác định trọng lượng với độ chính xác cao.
Nếu không có số liệu về khối lượng đơn vị, có thể ước tính riêng khối lượng của các thanh chịu lực và thanh ngang. Đối với lưới thép có các thanh chịu lực hình chữ nhật, khối lượng xấp xỉ của các thanh chịu lực trên mỗi mét vuông là:
Khối lượng thanh chịu lực (kg/m²) = 7,85 × chiều cao thanh chịu lực (mm) × độ dày thanh chịu lực (mm) ÷ khoảng cách giữa các thanh chịu lực (mm)
Công thức này sử dụng mật độ danh nghĩa của thép là 7850 kg/m³. Sau đó, cần phải tính thêm các thanh ngang, kim loại hàn, thanh mép, mép bước và tấm đầu.
Ví dụ, một thanh chịu lực có kích thước 30 × 3 mm với khoảng cách giữa các thanh là 30 mm có khối lượng xấp xỉ là:
7,85 × 30 × 3 ÷ 30 = 23,55 kg/m²
Nếu tính khoảng 2,8 kg/m² cho các thanh ngang có đường kính 6 mm với khoảng cách 100 mm, thì khối lượng ước tính của thân lưới sẽ vào khoảng 26,4 kg/m² trước khi tính thêm phần mép và các tấm đầu.
Hãy xem xét một bậc thang bằng thép cacbon có các thông số kỹ thuật danh nghĩa như sau:
Thân lưới: 0,800 × 0,270 × 26,4 = 5,70 kg
Hương thơm: 0,800 × 1,8 = 1,44 kg
Tấm đầu cuối: 2 × 0,270 × 0,065 × 0,003 × 7850 = 0,83 kg
Trọng lượng ước tính của phần gai lốp chưa hoàn thiện: 5,70 + 1,44 + 0,83 = 7,97 kg
Do đó, ước tính thực tế là khoảng 8,0 kg trước khi tính đến sự biến động của lớp mạ, quá trình hàn, dung sai kích thước và bất kỳ bộ phận cố định đặc biệt nào. Quá trình mạ kẽm nhúng nóng phủ một lớp kẽm lên bề mặt và thường làm tăng trọng lượng thành phẩm lên vài phần trăm. Mức tăng chính xác phụ thuộc vào độ dày lớp mạ, khả năng thoát nước, diện tích bề mặt và các chi tiết gia công.
| Chất liệu | Mật độ điển hình | Lưu ý về cách tính trọng lượng |
|---|---|---|
| Thép cacbon | Khoảng 7.850 kg/m³ | Mật độ tham chiếu thông dụng cho lưới thép gia công |
| Thép cacbon mạ kẽm | Chân đế bằng thép và lớp mạ kẽm | Sử dụng khối lượng thép cacbon và cộng thêm khối lượng lớp phủ thực tế hoặc ước tính |
| Thép không gỉ 304 | Khoảng 7.930–8.000 kg/m³ | Nặng hơn thép cacbon một chút khi có cùng hình dạng |
| Thép không gỉ 316 | Khoảng 7980–8000 kg/m³ | Mật độ thực tế phụ thuộc vào loại được chỉ định và tiêu chuẩn sản phẩm |
Các giá trị mật độ chỉ mang tính tham khảo và không nên thay thế cho trọng lượng vận chuyển đã được chứng nhận. Trọng lượng thành phẩm có thể thay đổi do các yếu tố như dung sai thanh, răng cưa, mối hàn, hình dạng mép, kích thước tấm đầu và khối lượng lớp mạ kẽm khác nhau giữa các nhà máy.
Biểu đồ sau đây cung cấp các ước tính sơ bộ cho các bậc thang bằng thép cacbon được chế tạo với các thanh chịu lực kích thước 30 × 3 mm, khoảng cách giữa các thanh là 30 mm, các thanh ngang có khoảng cách khoảng 100 mm, khối lượng thân lưới khoảng 26,4 kg/m², khối lượng mép bậc thang bằng thép khoảng 1,8 kg/m, và hai tấm đầu dày 3 mm, cao khoảng 65 mm. Bảng này được sử dụng để lập dự toán, xử lý và ước tính cước vận chuyển. Đây không phải là bảng trọng lượng sản phẩm được chứng nhận.
| Chiều dài gai lốp × Độ sâu gai lốp | Trọng lượng ước tính (không bao gồm lớp phủ) | Trọng lượng ước tính tính bằng pound | Phân loại kích thước tiêu biểu |
|---|---|---|---|
| 600 × 240 mm | 5,6 kg | 12,3 lb | Nhỏ gọn |
| 700 × 240 mm | 6,4 kg | 14,1 lb | Nhỏ gọn |
| 800 × 240 mm | 7,2 kg | 15,9 lb | Tiêu chuẩn |
| 900 × 240 mm | 8,1 kg | 17,9 lb | Tiêu chuẩn |
| 1000 × 240 mm | 8,9 kg | 19,6 lb | Loại tiêu chuẩn rộng |
| 600 × 270 mm | 6,2 kg | 13,7 lb | Nhỏ gọn và sâu |
| 700 × 270 mm | 7,1 kg | 15,7 lb | Tiêu chuẩn |
| 800 × 270 mm | 8,0 kg | 17,6 lb | Tiêu chuẩn |
| 900 × 270 mm | 8,9 kg | 19,6 lb | Tiêu chuẩn |
| 1000 × 270 mm | 9,8 kg | 21,6 lb | Loại tiêu chuẩn rộng |
| 1200 × 270 mm | 11,5 kg | 25,4 lb | Rộng |
| 800 × 300 mm | 8,7 kg | 19,2 lb | Rãnh lốp sâu |
| 900 × 300 mm | 9,7 kg | 21,4 lb | Rãnh lốp sâu |
| 1000 × 300 mm | 10,6 kg | 23,4 lb | Rộng và sâu |
| 1200 × 300 mm | 12,6 kg | 27,8 lb | Rộng và sâu |
Một bề mặt gai được chế tạo từ các thanh chịu lực có kích thước 40 × 5 mm sẽ nặng hơn đáng kể so với các giá trị trong bảng này. Một bề mặt tiếp xúc có khoảng cách giữa các thanh chịu lực là 40 mm có thể nhẹ hơn, trong khi bề mặt tiếp xúc có lưới dày đặc với khoảng cách 25 mm hoặc nhỏ hơn thường sẽ nặng hơn. Các bề mặt tiếp xúc bằng thép không gỉ có hình dạng tương tự thường nặng hơn một chút so với các bề mặt tiếp xúc bằng thép carbon không tráng phủ do sự khác biệt về mật độ.
Bảng sau đây so sánh trọng lượng ước tính của thân lưới thép với khoảng cách giữa các thanh chịu lực là 30 mm. Đã tính thêm khoảng 2,8 kg/m² cho các thanh ngang. Các tấm mép và tấm đầu không được tính vào.
| Kích thước thanh đỡ | Khối lượng ước tính của thanh định hướng | Khối lượng ước tính của thân lưới bao gồm các thanh ngang |
|---|---|---|
| 25 × 3 mm | 19,6 kg/m² | Khoảng 22,4 kg/m² |
| 30 × 3 mm | 23,6 kg/m² | Khoảng 26,4 kg/m² |
| 32 × 3 mm | 25,1 kg/m² | Khoảng 27,9 kg/m² |
| 40 × 3 mm | 31,4 kg/m² | Khoảng 34,2 kg/m² |
| 25 × 5 mm | 32,7 kg/m² | Khoảng 35,5 kg/m² |
| 30 × 5 mm | 39,3 kg/m² | Khoảng 42,1 kg/m² |
| 40 × 5 mm | 52,3 kg/m² | Khoảng 55,1 kg/m² |
Các giá trị tính toán này rất hữu ích để so sánh các cấu hình, nhưng khi lập báo giá, cần sử dụng trọng lượng đơn vị thực tế do nhà máy cung cấp. Kích thước thanh ngang và phương pháp sản xuất có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể giữa hai loại lưới sàn có cùng kích thước thanh chịu lực.
Không thể xác định kích thước thanh chịu lực cần thiết chỉ dựa trên trọng lượng mặt cầu. Mặt cầu nặng hơn có thể có khả năng chịu tải lớn hơn, nhưng khả năng chịu tải còn phụ thuộc vào hướng của thanh, nhịp tự do, loại thép, khoảng cách giữa các thanh, điều kiện hỗ trợ, vị trí tải trọng tập trung, thiết kế mối nối và độ võng cho phép.
Tải trọng tập trung thường là yếu tố quyết định trong việc lựa chọn bậc thang, bởi vì trọng lượng của một người tác động lên một diện tích tiếp xúc tương đối nhỏ. Không nên tự động áp dụng bảng tải trọng dành cho tấm lát sàn cho các bậc thang mà không kiểm tra kỹ các thông số cụ thể của bậc thang như nhịp, mép bậc, tấm đầu bậc và các chi tiết kết nối.
Một thanh chịu lực có độ sâu lớn hơn có độ cứng uốn cao hơn nhiều so với một thanh có độ sâu nhỏ hơn nhưng cùng độ dày. Ngược lại, việc tăng nhịp không có điểm tựa có thể làm tăng nhanh chóng ứng suất và độ võng. Vì lý do này, việc tăng nhẹ chiều rộng bậc thang có thể đòi hỏi phải thay đổi kích thước từ 30 × 3 mm sang 40 × 3 mm, 30 × 5 mm hoặc một tiết diện khác đã được kiểm chứng.
Khi bề mặt bước quá mềm dẻo, người dùng có thể cảm thấy không an toàn ngay cả khi ứng suất tính toán vẫn nằm dưới giới hạn chịu lực của vật liệu. Do đó, thiết kế phải đáp ứng cả hai tiêu chí về độ bền và khả năng sử dụng. Độ võng quá mức cũng có thể làm lỏng các chi tiết liên kết, làm hỏng lớp phủ gần các điểm nối và khiến phần mũi bậc thang có cảm giác không ổn định.
Các thanh chịu lực phải được đỡ chắc chắn ở hai đầu trên các tấm đầu hoặc hệ thống dầm cầu thang. Các tấm đầu phải được hàn đúng cách vào lưới sàn và được thiết kế để truyền tải trọng tác dụng vào các dầm cầu thang. Bu lông, rãnh, vòng đệm và các lỗ đỡ phải có khoảng cách từ mép và diện tích tiếp xúc đủ lớn.
Không nên giả định rằng một bậc thang dài sẽ được chịu lực từ một thanh dầm trung tâm, trừ khi thanh dầm đó được thể hiện trên bản vẽ kết cấu và bậc thang được thiết kế chi tiết để tựa vào thanh dầm đó. Nếu sử dụng điểm tựa trung gian, chiều cao và vị trí của nó phải đảm bảo không gây ra hiện tượng lắc lư và không tạo ra điểm cao bất ngờ.
Đối với các nơi làm việc thuộc phạm vi áp dụng tại Hoa Kỳ, quy định OSHA 29 CFR 1910.25 đưa ra các yêu cầu đối với cầu thang. Trong số các quy định chung, mỗi bậc thang phải chịu được tải trọng động dự kiến thông thường ít nhất gấp năm lần và không được nhỏ hơn tải trọng tập trung 1.000 pound tác dụng tại bất kỳ điểm nào. Đối với các cầu thang tiêu chuẩn thuộc phạm vi áp dụng của quy định này, OSHA cũng quy định các yêu cầu bao gồm góc nghiêng của cầu thang, độ sâu bậc thang, chiều cao bậc thang và chiều rộng tối thiểu.
Các yêu cầu này áp dụng cho hệ thống cầu thang trong phạm vi quy định nêu trên. Điều này không có nghĩa là mọi bậc thang lưới sẵn có đều tự động được “OSHA phê duyệt”. Việc tuân thủ phụ thuộc vào hình dạng cầu thang sau khi lắp đặt, khả năng chịu lực kết cấu, tay vịn, bậc nghỉ, độ đồng đều, khoảng cách an toàn và các điều kiện khác.
Các quy định về cầu thang tiêu chuẩn của OSHA thường yêu cầu góc nghiêng từ 30 đến 50 độ, chiều cao bậc tối đa là 9,5 inch, chiều sâu bậc tối thiểu là 9,5 inch và chiều rộng tối thiểu giữa các rào chắn dọc là 22 inch, tùy thuộc vào phạm vi áp dụng của quy định và các trường hợp ngoại lệ được nêu rõ. Một nhà thiết kế có chuyên môn cần xác minh các quy định cụ thể áp dụng cho các công trình mới, hiện hữu, trong ngành công nghiệp nói chung, công trình xây dựng, cầu thang trên tàu hoặc các bố trí lối đi đặc biệt.
Thép cacbon không tráng phủ có giá thành hợp lý và dễ hàn. Loại thép này phù hợp với môi trường trong nhà khô ráo hoặc cho các dự án mà toàn bộ cầu thang sẽ được sơn hoặc phủ một hệ thống sơn/phủ theo quy định sau khi gia công. Thép cacbon có bề mặt thô sẽ bị rỉ sét khi tiếp xúc với độ ẩm, do đó không nên coi đây là lớp hoàn thiện chống ăn mòn.
Thép cacbon thường được lựa chọn trong các trường hợp sau:
Thép mạ kẽm nhúng nóng là lựa chọn phổ biến nhất cho cầu thang công nghiệp ngoài trời. Bậc thang thường được gia công trước, sau đó nhúng vào kẽm nóng chảy để các thanh chịu lực, thanh ngang, mép bậc, tấm đầu bậc và các vị trí hàn được phủ một lớp bảo vệ.
Các tiêu chuẩn về lớp phủ có liên quan có thể bao gồm ISO 1461:2022 hoặc ASTM A123/A123M-24, tùy thuộc vào hợp đồng và khu vực. Các chi tiết kết nối có thể tuân theo một tiêu chuẩn lớp phủ khác, do đó cần quy định riêng biệt về lớp phủ bề mặt và lớp phủ cho các chi tiết kết nối.
Thép mạ kẽm thường được lựa chọn để sử dụng trong:
Các chi tiết về thoát nước và thông gió rất quan trọng trong quá trình mạ kẽm. Các khoảng trống kín không được thiết kế chi tiết kỹ lưỡng có thể gây ra rủi ro trong quá trình gia công, trong khi kẽm bị ứ đọng có thể dẫn đến bề mặt mạ không đồng đều hoặc làm tăng trọng lượng không cần thiết. Tốt nhất là nên hoàn tất tất cả các công đoạn hàn, khoan và cắt trước khi tiến hành mạ kẽm. Nếu không thể tránh khỏi việc cắt tại công trường, lớp mạ bị hư hỏng cần được sửa chữa theo phương pháp đã được phê duyệt và quy định.
Bậc thang bằng lưới thép không gỉ được sử dụng ở những nơi mà khả năng chống ăn mòn, tính vệ sinh, thẩm mỹ hoặc tuổi thọ cao đủ để bù đắp cho chi phí ban đầu cao hơn. Loại 304 thường được sử dụng trong chế biến thực phẩm, nội thất kiến trúc và nhiều môi trường ăn mòn nói chung. Loại 316 chứa molypden và thường mang lại khả năng chống ăn mòn tốt hơn trong các môi trường có chứa clorua, ven biển và các môi trường công nghiệp khắc nghiệt hơn.
Thép không gỉ thường được lựa chọn để:
Thuật ngữ “thép không gỉ” không phải là một thông số kỹ thuật đầy đủ về vật liệu. Đơn đặt hàng cần nêu rõ loại thép, tiêu chuẩn vật liệu áp dụng, bề mặt hoàn thiện, yêu cầu hàn, cũng như bất kỳ quy trình tẩy axit hoặc thụ động hóa nào. Ngoài ra, cần kiểm tra tính tương thích của các chi tiết kết nối bằng thép không gỉ với bề mặt tiếp xúc và các thanh dầm chịu lực.
| Chất liệu | Khả năng chống ăn mòn | Chi phí ban đầu tương đối | Môi trường điển hình | Những lưu ý quan trọng |
|---|---|---|---|---|
| Thép cacbon không tráng phủ | Thấp, không có lớp phủ bổ sung | Thấp | Các khu vực trong nhà khô ráo | Thường được sơn hoặc phủ lớp bảo vệ khi tiếp xúc với độ ẩm |
| Thép mạ kẽm nhúng nóng | Phù hợp với nhiều môi trường ngoài trời | Trung bình | Cơ sở hạ tầng công nghiệp và cơ sở hạ tầng chung ngoài trời | Xác nhận tiêu chuẩn lớp phủ, bề mặt hoàn thiện và các yêu cầu sửa chữa |
| Thép không gỉ 304 | Phù hợp với nhiều môi trường yêu cầu vệ sinh cao và có tính ăn mòn vừa phải | Cao | Nhà máy thực phẩm, khu vực nội thất và khu vực rửa tráng | Không phải là mức độ ưu tiên đối với mọi trường hợp tiếp xúc với clorua |
| Thép không gỉ 316 | Khả năng chống ăn mòn cao hơn trong nhiều môi trường chứa clorua và hóa chất | Cao hơn | Các cơ sở ven biển, hàng hải và hóa chất | Việc lựa chọn cấp độ vẫn cần phải tiến hành đánh giá tác động môi trường |
Lưới sàn trơn sử dụng các thanh chịu lực có mép trên nhẵn. Loại lưới này tiết kiệm chi phí, dễ vệ sinh và phù hợp với các khu vực khô ráo, nơi không yêu cầu khả năng chống trượt bổ sung. Các bậc thang trơn vẫn cần có phần mép trước phù hợp vì mép trước là khu vực tiếp xúc quan trọng với bàn chân.
Các thanh chịu lực có răng cưa có các rãnh được cắt hoặc tạo hình trên mép trên của chúng. Các rãnh này tạo thêm các mép tiếp xúc và có thể cải thiện độ bám ở những nơi có thể có nước, dầu, bùn, băng hoặc cặn bã từ quá trình sản xuất.
Các rãnh răng cưa không loại bỏ hoàn toàn nguy cơ trượt ngã. Hiệu quả phụ thuộc vào loại chất bẩn, loại giày dép, hướng di chuyển, mẫu rãnh, mép tấm, hệ thống thoát nước và công tác bảo trì. Do các rãnh răng cưa làm thay đổi phần trên của thanh chịu lực, nên việc kiểm tra lưới sàn có rãnh răng cưa cần dựa trên bảng tải trọng tương ứng do nhà sản xuất cung cấp, thay vì sử dụng bảng tải trọng dành cho thanh trơn.
Lớp xử lý chống trượt bổ sung thường được tập trung ở phần mép bậc thang vì đây là vị trí người sử dụng đặt phần trước của bàn chân. Các lựa chọn bao gồm mép bậc thang bằng tấm kim loại hình ô vuông, mép bậc thang có hạt mài mòn, mép bậc thang đục lỗ, dải mài mòn đúc sẵn và miếng lót chống trượt có thể thay thế.
| Loại bề mặt | Điều kiện phù hợp | Ưu điểm | Hạn chế |
|---|---|---|---|
| Thanh trục trơn | Các khu vực trong nhà khô ráo và sạch sẽ | Tiết kiệm và dễ vệ sinh | Độ bám đường giảm khi bị bám bẩn |
| Thanh đỡ có răng cưa | Các khu vực ẩm ướt, dính dầu mỡ, lầy lội hoặc ngoài trời | Có nhiều mép tiếp xúc hơn trên bề mặt lốp | Có thể giữ lại một số mảnh vụn và yêu cầu mức tải định mức có răng cưa |
| Mép bậc thang bằng tấm kim loại kẻ caro | Sử dụng trong công nghiệp nói chung | Mép trước bền bỉ, dễ nhận biết | Chỉ riêng hoa văn nổi có thể không phù hợp với mức độ ô nhiễm nghiêm trọng |
| Mũi mài mòn | Các khu vực có nguy cơ trượt ngã cao | Lực bám ban đầu cao | Lớp mài mòn có thể bị mòn và có thể cần phải thay thế |
| Mép bậc thang có lỗ hoặc có răng cưa | Bùn, tuyết và điều kiện làm việc ngoài trời khắc nghiệt | Viền và hệ thống thoát nước mạnh mẽ | Cần rà soát các quy định về giày dép và vệ sinh |
Cần lựa chọn loại bề mặt phù hợp dựa trên kết quả đánh giá nguy cơ trượt ngã. Bề mặt có rãnh sâu không phải lúc nào cũng là lựa chọn tối ưu cho mọi cơ sở. Các khu vực đi chân trần, nhà máy yêu cầu vệ sinh cao, cầu thang công cộng và những nơi sử dụng giày dép mềm có thể cần các đặc điểm bề mặt khác nhau.
Phần mũi giúp gia cố mép trước, giúp dễ dàng nhận biết mép dẫn hướng hơn và tạo ra bề mặt tiếp xúc với chân đồng đều hơn. Nó còn bảo vệ thanh chịu lực đầu tiên khỏi những va chạm lặp đi lặp lại.
Tấm thép caro được uốn cong tạo thành góc 90 độ được sử dụng rộng rãi trên các bậc thang của lưới thép. Kích thước tiêu biểu của các cạnh có thể khoảng 30 đến 50 mm, với độ dày thường khoảng 3 đến 5 mm. Các sản phẩm theo hệ đo lường Anh có thể sử dụng các cạnh không bằng nhau, chẳng hạn như 1-1/4 × 1-3/4 inch. Kích thước thay đổi tùy theo độ sâu bậc thang, kích thước thanh chịu lực và chi tiết tiêu chuẩn của nhà sản xuất.
Một thanh góc bằng thép trơn mang lại mép trước chắc chắn nhưng có bề mặt ít nhám hơn so với các loại mép cầu thang có hoa văn caro hoặc bề mặt nhám. Loại này có thể phù hợp với những nơi cầu thang luôn khô ráo hoặc những nơi sẽ lắp đặt thêm dải chống trượt riêng biệt.
Lớp mài mòn ở mép sàn được chế tạo từ hạt khoáng, oxit nhôm hoặc các vật liệu có hệ số ma sát cao khác. Loại vật liệu này được sử dụng ở những khu vực cần tăng cường độ bám dính và độ tương phản thị giác. Cần phải xác định rõ vật liệu nền, chất kết dính hoặc hệ thống liên kết, mức độ mài mòn dự kiến, nhiệt độ và mức độ tiếp xúc với hóa chất.
Mép bậc thang có lỗ, đục lỗ hoặc có răng cưa giúp các chất bẩn lọt qua và tạo thêm các cạnh bám. Loại mép này thường được lựa chọn cho các cầu thang ngoài trời phải chịu tác động của mưa, tuyết, bùn hoặc vật liệu lỏng lẻo.
Viền bậc thang tương phản sử dụng màu sắc hoặc vật liệu khác biệt để làm nổi bật mép từng bậc thang. Các vật liệu thường được sử dụng bao gồm thép sơn màu vàng, dải mài mòn màu vàng và các lớp hoàn thiện kim loại tương phản. Mức độ tương phản và kích thước cần thiết phải được điều chỉnh sao cho phù hợp với các yêu cầu về khả năng tiếp cận, an toàn và kiến trúc của dự án.
Kích thước mép bậc thang phải phù hợp với độ sâu của lưới và hình dạng bậc thang. Nhà cung cấp cần nêu rõ liệu độ sâu bậc thang được báo giá là:
Không nên sử dụng phần nhô ra lớn ở mũi bậc thang để bù đắp cho chiều dài bậc thang không đủ mà không xác nhận trước quy chuẩn áp dụng. Một số quy tắc đo lường loại trừ các phần có độ dốc lớn hoặc các phần bo tròn khỏi chiều sâu bậc thang có thể sử dụng.
Tấm đầu, còn được gọi là tấm đỡ, có chức năng bịt kín hai đầu bậc thang và truyền tải trọng từ các thanh chịu lực sang các thanh dọc cầu thang. Chúng cũng tạo ra một bề mặt phẳng để khoan hoặc tạo rãnh cho các lỗ lắp đặt. Chiều cao của tấm đầu thường lớn hơn chiều cao của thanh chịu lực để có đủ không gian cho các lỗ cố định ở phía dưới hoặc bên cạnh thân lưới.
Các độ dày phổ biến của tấm cuối bao gồm 3, 4, 5 và 6 mm. Độ dày phù hợp phụ thuộc vào chiều dài bậc thang, tải trọng, hình dạng lỗ, độ bền vật liệu, loại kết nối và khoảng cách mép. Các bậc thang chịu tải nặng có thể cần sử dụng tấm dày hơn hoặc kết nối được gia cố đặc biệt.
Các lỗ tròn đảm bảo độ khít chính xác khi vị trí các lỗ trên thanh dọc được xác định chính xác. Chúng phù hợp với các cầu thang được sản xuất hàng loạt tại nhà máy, nơi mẫu khoan lỗ luôn nhất quán. Dung sai lắp đặt nhỏ hơn so với khi sử dụng rãnh, do đó tâm các lỗ phải trùng khớp với bản vẽ kết cấu.
Các khe ngang hoặc dọc giúp điều chỉnh trong quá trình lắp đặt. Chúng có thể bù đắp những sai lệch nhỏ về khoảng cách giữa các thanh dọc, vị trí lỗ khoan hoặc độ dày lớp phủ. Không nên làm các khe này dài hơn mức cần thiết vì tấm đầu vẫn cần có tiết diện ròng, khoảng cách mép và diện tích tiếp xúc của vòng đệm đủ lớn.
Phương pháp cố định bằng bu-lông thường được ưu tiên sử dụng trong những trường hợp bậc thang có thể cần được kiểm tra, thay thế hoặc tháo dỡ. Một bộ phận lắp ráp điển hình bao gồm bu-lông, đai ốc, vòng đệm phẳng và đôi khi có thêm đai ốc khóa hoặc vòng đệm lò xo. Cần phải quy định rõ cấp độ, đường kính, lớp phủ, phương pháp siết chặt và khả năng chống ăn mòn của các chi tiết liên kết.
Những ưu điểm của bậc thang ghép bằng bu-lông bao gồm:
Việc hàn gắn có thể tạo ra một kết nối vĩnh viễn, nhưng lại gây khó khăn cho việc thay thế và có thể làm hỏng lớp mạ kẽm hoặc lớp sơn phủ. Khi các bậc thang mạ kẽm được hàn tại công trường, lớp phủ bị ảnh hưởng phải được loại bỏ theo yêu cầu của quá trình hàn và sau đó được sửa chữa lại sau khi hoàn thành công việc. Các quy trình hàn cần phải tính đến loại vật liệu, lớp phủ, hệ thống thông gió, độ biến dạng và an toàn tại công trường.
Một số thiết kế cầu thang sử dụng kẹp, giá đỡ hoặc các chi tiết cố định không thể tháo rời. Những chi tiết này có thể giúp giảm thiểu việc khoan lỗ hoặc cho phép tiếp cận từ một phía. Các hệ thống cố định độc quyền cần được lắp đặt theo hướng dẫn của nhà cung cấp và phải được kiểm tra về độ rung, tình trạng lỏng lẻo cũng như khả năng truyền tải tải trọng theo yêu cầu.
| Mục vẽ | Thông tin bắt buộc |
|---|---|
| Kích thước tấm | Chiều dài, chiều cao, độ dày và loại vật liệu |
| Kích thước lỗ hoặc khe | Đường kính hoặc chiều dài và chiều rộng toàn bộ rãnh |
| Trục tâm lỗ | Khoảng cách theo phương ngang và phương dọc tính từ các mép tấm đã xác định |
| Khoảng cách cạnh | Khoảng cách từ lỗ mở đến đầu tấm và mép tấm |
| Mối hàn | Vị trí, kích thước, chiều dài, quy trình và bất kỳ yêu cầu chất lượng cụ thể nào của dự án |
| Kết nối bằng đầu mũi | Hình dạng mép trước và cách gắn nó vào tấm cuối và lưới |
| Hoàn thành | Sơn, mạ kẽm, xử lý thụ động hoặc các phương pháp xử lý khác |
| Khoảng trống lắp đặt | Mối quan hệ giữa chiều dài tổng thể của gai lốp và khoảng cách giữa các thanh dọc |
Các tiêu chuẩn về bậc thang lưới không phải lúc nào cũng đề cập đến cùng một nội dung. Một tài liệu có thể quy định về quy trình sản xuất lưới và bảng tải trọng, một tài liệu khác có thể quy định về hình học tổng thể của cầu thang, còn một tài liệu khác lại quy định về quá trình mạ kẽm. Do đó, một dự án tuân thủ tiêu chuẩn có thể cần phải áp dụng nhiều tiêu chuẩn phối hợp với nhau.
| Tiêu chuẩn hay Quy định | Khu vực hoặc Phạm vi | Mối liên hệ với các bậc thang dạng lưới |
|---|---|---|
| ANSI/NAAMM MBG 531-24 | Thực tiễn lắp đặt lưới thép thanh ở Bắc Mỹ | Dữ liệu kỹ thuật, thông số kỹ thuật, bảng tải trọng và các chi tiết điển hình về bậc thang cho lưới thép thanh |
| ANSI/NAAMM MBG 534-24 | Thiết kế kỹ thuật lưới thép thanh | Các công thức thiết kế và quy trình kỹ thuật được sử dụng cho lưới thép thanh |
| NAAMM MBG 535-25 | Quy chuẩn thực hành về lưới thép thanh | Các thực tiễn được khuyến nghị trong ngành về đặt hàng, gia công và phối hợp |
| NAAMM MBG 533-21 | Hàn trong quá trình chế tạo lưới | Các phương pháp hàn cho lưới thép, lưới thép không gỉ và lưới nhôm |
| OSHA 29 CFR 1910.25 | Các cầu thang trong ngành công nghiệp nói chung tại Hoa Kỳ thuộc phạm vi áp dụng | Tải trọng cầu thang, chiều rộng, chiều sâu, chiều cao bậc, góc nghiêng, độ đồng đều và các yêu cầu khác đối với cầu thang đã lắp đặt |
| ISO 14122-3:2016 | Phương tiện tiếp cận máy móc cố định | Các yêu cầu đối với cầu thang, thang bậc và lan can bảo vệ liên quan đến máy móc |
| BS 4592-1:2006 | Sàn công nghiệp và lưới thép hở tại Vương quốc Anh | Thiết kế, sản xuất, cung cấp, lắp đặt và các yêu cầu liên quan đối với lưới thép hở và bậc thang |
| BS 4592-0:2006 | Các yêu cầu chung của Vương quốc Anh | Các yêu cầu chung được điều chỉnh phù hợp với các phần quy định cụ thể cho từng loại vật liệu trong tiêu chuẩn BS 4592 |
| DIN 24531-1:2006-04 | Đức, lưới kim loại được sử dụng làm bậc thang | Kích thước, kết cấu, cách lắp đặt, tải trọng cho phép và các yêu cầu liên quan |
| AS 1657:2018 | Úc, hệ thống truy cập cố định | Thiết kế, lựa chọn, thi công và lắp đặt các bệ cố định, lối đi, cầu thang và thang leo |
| ISO 1461:2022 | Tiêu chuẩn mạ kẽm quốc tế | Các tính chất và phương pháp thử nghiệm đối với lớp mạ kẽm nhúng nóng trên các sản phẩm sắt và thép gia công |
| ASTM A123/A123M-24 | Tiêu chuẩn mạ kẽm của Hoa Kỳ | Lớp mạ kẽm nhúng nóng trên các sản phẩm sắt và thép gia công |
Hiệp hội Quốc gia các Nhà sản xuất Kim loại Kiến trúc (NAAMM) xuất bản các tài liệu hướng dẫn về lưới thép thanh được sử dụng rộng rãi. Tiêu chuẩn ANSI/NAAMM MBG 531-24 cung cấp thông tin kỹ thuật về lưới thép thanh tiêu chuẩn và bậc thang, trong khi tiêu chuẩn MBG 534-24 đề cập đến các quy trình thiết kế kỹ thuật. Các yêu cầu kỹ thuật của dự án cần xác định rõ loại lưới thép cần thiết, kích thước thanh, khoảng cách giữa các thanh, tải trọng, độ võng, vật liệu, lớp hoàn thiện và chi tiết bậc thang, thay vì chỉ đề cập chung chung đến “lưới thép NAAMM”.”
Các quy định của OSHA liên quan đến an toàn của cầu thang đã lắp đặt tại nơi làm việc, chứ không chỉ đơn thuần là việc sản xuất một bộ phận lưới sàn. Khả năng chịu tải của bậc thang, chiều rộng cầu thang, độ sâu bậc thang, chiều cao bậc thang, góc nghiêng cầu thang, sàn nghỉ, tay vịn và tính đồng nhất đều có thể ảnh hưởng đến việc tuân thủ quy định. Cầu thang trong giai đoạn thi công cũng có thể thuộc phạm vi áp dụng các quy định khác với cầu thang cố định trong ngành công nghiệp nói chung.
Tiêu chuẩn ISO 14122-3 áp dụng cho cầu thang không có động cơ, thang bậc và lan can bảo vệ, là những thành phần cấu thành lối tiếp cận cố định đến máy móc cố định nằm trong phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này. Phiên bản năm 2016 vẫn đang được lưu hành, mặc dù hồ sơ của ISO cho thấy có hoạt động sửa đổi. Các dự án cần xác nhận phiên bản hiện hành và bất kỳ việc áp dụng nào ở cấp quốc gia hoặc khu vực khi đặt hàng.
Loạt tiêu chuẩn BS 4592 quy định về sàn công nghiệp và bậc thang. Tiêu chuẩn BS 4592-1 quy định về lưới thép thanh hở, trong khi BS 4592-0 nêu các yêu cầu chung. Trong trường hợp liên quan đến việc tiếp cận máy móc, tiêu chuẩn BS EN ISO 14122 cũng có thể áp dụng. Nhà thiết kế nên xác định phạm vi áp dụng phù hợp thay vì chỉ chọn tiêu chuẩn dựa trên việc dự án được thực hiện tại Vương quốc Anh.
Tiêu chuẩn DIN 24531-1 quy định cụ thể về các tấm lưới kim loại được sử dụng làm bậc thang. Tiêu chuẩn này bao gồm các yêu cầu liên quan đến kích thước, cách thi công, phương pháp cố định và tải trọng cho phép. Tiêu chuẩn này thường được tham chiếu trong các đơn đặt hàng bậc thang công nghiệp tại châu Âu, đặc biệt là khi yêu cầu cấu trúc bậc thang và chi tiết cố định phải tuân theo tiêu chuẩn.
Tiêu chuẩn AS 1657 được áp dụng rộng rãi cho các nền tảng cố định, lối đi, cầu thang và thang leo tại Úc. Tiêu chuẩn này quy định toàn bộ hệ thống lối đi, chứ không chỉ riêng tấm lưới sàn. Do đó, nhà cung cấp bậc thang cần có thông số kích thước và tải trọng của dự án, trong khi nhà thiết kế cầu thang vẫn chịu trách nhiệm phối hợp toàn bộ hệ thống lối đi.
Các tiêu chuẩn có thể được sửa đổi, xác nhận lại, điều chỉnh hoặc thay thế theo thời gian. Các tài liệu hợp đồng cũng có thể yêu cầu phải sử dụng một phiên bản cụ thể trong quá khứ. Trước khi sản xuất, hãy xác nhận:
Trước tiên, hãy xác định đối tượng sử dụng cầu thang, tần suất sử dụng và những vật dụng có thể được mang qua cầu thang đó. Một cầu thang bảo trì ít khi được sử dụng sẽ có những yêu cầu khác với lối đi chính vào nhà máy. Ngoài ra, cũng cần xác định xem công trình lắp đặt nằm trong nhà, ngoài trời, trong nhà máy yêu cầu vệ sinh cao, gần nước mặn hay tiếp xúc với hóa chất.
Xác định chiều rộng thông thoáng, khoảng cách giữa các thanh dọc, góc nghiêng cầu thang, chiều cao bậc, chiều dài bậc, độ sâu bậc và độ nhô ra cần thiết của mép bậc. Kiểm tra các kích thước này theo quy chuẩn áp dụng trước khi yêu cầu báo giá bậc thang. Nếu cầu thang được lắp đặt để thay thế cấu trúc hiện có, hãy đo đạc tại nhiều vị trí bậc thang khác nhau vì các thanh dọc cũ có thể không hoàn toàn đồng đều.
Cung cấp các thông số cần thiết về tải trọng phân bố đều, tải trọng tập trung, diện tích tiếp xúc của tải trọng, vị trí tải trọng và giới hạn độ võng. Nếu bản vẽ thiết kế công trình chỉ nêu tải trọng sàn chung chung, hãy hỏi kỹ sư kết cấu xem có áp dụng tải trọng tập trung riêng cho bậc cầu thang hay không.
Chọn chiều cao, độ dày và khoảng cách giữa các thanh chịu lực dựa trên bảng tải trọng đã được xác minh của nhà sản xuất. Kiểm tra xem bảng tải trọng đó có áp dụng đúng cho loại vật liệu, bề mặt trơn hay có răng cưa, nhịp đỡ và kết cấu lưới thép hay không.
Sử dụng thép cacbon cho các môi trường khô được kiểm soát hoặc những nơi sẽ được phủ một hệ thống sơn riêng biệt. Chọn thép mạ kẽm nhúng nóng cho nhiều công trình công nghiệp ngoài trời. Cân nhắc sử dụng thép không gỉ loại 304 hoặc 316 trong những trường hợp yêu cầu về vệ sinh, tiếp xúc với hóa chất, điều kiện ven biển hoặc khả năng chống ăn mòn lâu dài.
Trong môi trường nội thất khô ráo, lưới sàn trơn có thể là đủ. Lưới sàn có răng cưa và mép chống trượt sẽ phù hợp hơn ở những nơi nước, dầu, băng hoặc nguyên liệu sản xuất có thể tiếp xúc với bậc thang. Cần đưa ra các yêu cầu về khả năng quan sát nếu cần sử dụng mép chống trượt có màu tương phản.
Vui lòng cung cấp độ dày của tấm cuối, chiều cao, kích thước lỗ hoặc khe, khoảng cách giữa các tâm lỗ, và thông số kỹ thuật của bulông. Không nên dựa vào mẫu khoan tiêu chuẩn của nhà máy khi bản vẽ thanh dọc đã có sẵn. Chỉ một sai số nhỏ về vị trí lỗ cũng có thể làm chậm tiến độ lắp đặt cho toàn bộ cầu thang.
Cần phân biệt rõ các tiêu chuẩn sản phẩm với các quy định về cầu thang và tiêu chuẩn về lớp phủ. Một dự án điển hình có thể tham chiếu đến tiêu chuẩn về lưới thép NAAMM, quy định về cầu thang của OSHA, quy chuẩn mạ kẽm của ASTM và quy chuẩn thiết kế kết cấu. Mỗi tài liệu tham chiếu này đều phục vụ một mục đích khác nhau.
Hãy yêu cầu cung cấp trọng lượng hoàn thiện cho mỗi bậc khi trọng lượng nâng, trọng lượng hàng hóa, trọng lượng vận chuyển thủ công hoặc tải trọng tĩnh kết cấu là yếu tố quan trọng. Trọng lượng cuối cùng do nhà cung cấp cung cấp phải bao gồm lưới sàn, mép bậc, tấm đầu bậc, lớp phủ và các phụ kiện cố định.
Bản vẽ đã được phê duyệt phải thể hiện hướng của các thanh chịu lực, kích thước tổng thể, mẫu lưới, mép bậc, tấm đầu, lỗ, mối hàn, bề mặt hoàn thiện và hướng lắp đặt. Việc kiểm tra một bản vẽ đại diện trước khi sản xuất hàng loạt sẽ giúp ngăn ngừa các sai sót về kích thước lặp lại.
Mô tả đơn hàng rõ ràng có thể tuân theo định dạng sau:
Bậc thang bằng lưới thép hàn mạ kẽm nhúng nóng, dài 900 mm × sâu 270 mm, thanh chịu lực 30 × 3 mm với khoảng cách 30 mm, thanh ngang xoắn với khoảng cách 100 mm, bề mặt trên có răng cưa, mép bậc hình vuông có hoa văn, tấm đầu 3 mm có lỗ bulông hình khe, được gia công và mạ kẽm sau khi hàn, tải trọng thiết kế và độ võng theo như thể hiện trên bản vẽ dự án đã được phê duyệt.
Để được tư vấn đầy đủ, vui lòng cung cấp các thông tin sau:
Hai bậc thang có cùng kích thước tổng thể có thể có trọng lượng và tải trọng rất khác nhau. Ngoài ra, cũng cần xác định kích thước thanh chịu lực, khoảng cách giữa các bậc, vật liệu, bề mặt, mép bậc và tấm đầu bậc.
Các nhà sản xuất không phải lúc nào cũng sử dụng các thuật ngữ “chiều rộng” và “chiều dài” theo cùng một cách. Hãy nêu rõ hướng của thanh chịu lực và cung cấp bản vẽ để tránh việc lắp đặt sai hướng các thanh chịu lực.
Trọng lượng tấm không bao gồm phần mép, tấm đầu, các mối hàn, lớp phủ và một số phụ kiện. Các bộ phận này có thể chiếm một phần đáng kể trong tổng trọng lượng, đặc biệt là đối với các bậc thang ngắn.
Độ sâu răng cưa, hình dạng răng, khoảng cách giữa các răng và phương pháp sản xuất có thể khác nhau. Hãy yêu cầu mẫu thử hoặc bản vẽ chi tiết khi khả năng chống trượt là yếu tố quan trọng, và sử dụng bảng tải trọng dành cho sản phẩm có răng cưa phù hợp.
Phần mép bậc thang nhô ra không tự động được tính vào độ sâu bậc thang đầy đủ theo quy định của tiêu chuẩn. Cần điều chỉnh mép trước sau khi hoàn thiện sao cho phù hợp với chiều cao bậc, chiều dài bậc và phương pháp đo lường theo quy định hiện hành.
Lệnh này cần phân biệt rõ giữa quá trình mạ kẽm nhúng nóng theo lô sau khi gia công với vật liệu đã được mạ kẽm sẵn, sơn giàu kẽm, mạ điện hoặc các lớp phủ kẽm khác. Cần nêu rõ tiêu chuẩn mạ kẽm áp dụng và các tài liệu kiểm tra bắt buộc.
Các bản vẽ cũ có thể tham chiếu đến các phiên bản đã bị thu hồi. Hãy kiểm tra tình trạng hiện tại của tiêu chuẩn và xác định xem hợp đồng yêu cầu phiên bản mới nhất hay phiên bản được nêu trong bản thiết kế ban đầu.
Các mẫu lỗ tiêu chuẩn có thể không khớp với cầu thang hiện có. Hãy đo các lỗ trên thanh dọc hoặc phê duyệt bản vẽ phối hợp trước khi sản xuất. Đối với công việc cải tạo, việc sử dụng khuôn mẫu có thể đáng tin cậy hơn so với việc lấy kích thước từ một bậc thang cũ duy nhất.
Kích thước tiêu chuẩn của một bậc thang dạng lưới là bao nhiêu?
Không có kích thước chung nào áp dụng cho tất cả các trường hợp, nhưng các bậc thang lưới thép theo hệ mét thông dụng thường có chiều dài từ 600 đến 1200 mm và chiều sâu từ 240 đến 305 mm. Các kích thước thường được đặt hàng bao gồm 800 × 240 mm, 900 × 270 mm, 1000 × 270 mm và 1000 × 300 mm. Các chiều sâu phổ biến theo hệ đo lường Anh bao gồm khoảng 9-3/4, 10-15/16 và 12-1/8 inch. Kích thước chính xác phải phù hợp với khoảng cách giữa các thanh dọc, chiều rộng thông thoáng cần thiết của cầu thang, hình dạng cầu thang, tải trọng và tiêu chuẩn áp dụng.
Một bậc thang bằng lưới thép nặng bao nhiêu?
Một bậc thang bằng lưới thép tiêu chuẩn thường có trọng lượng khoảng 5 đến 13 kg, mặc dù các bậc thang chịu tải nặng và có kích thước lớn hơn có thể nặng hơn đáng kể. Ví dụ cụ thể, một bậc thang bằng thép cacbon có kích thước 800 × 270 mm, được chế tạo từ các thanh chịu lực 30 × 3 mm với khoảng cách 30 mm, có thể nặng khoảng 8 kg sau khi đã bao gồm các tấm mép và tấm đầu tiêu chuẩn nhưng trước khi điều chỉnh lớp phủ chính xác. Trọng lượng thành phẩm luôn phải được xác nhận dựa trên bản vẽ của nhà sản xuất.
Tiêu chuẩn nào được áp dụng cho các bậc thang dạng lưới?
Tiêu chuẩn áp dụng phụ thuộc vào vị trí và mục đích sử dụng của dự án. Các tiêu chuẩn ANSI/NAAMM MBG 531 và MBG 534 thường được sử dụng cho lưới thép thanh ở Bắc Mỹ, trong khi tiêu chuẩn OSHA 29 CFR 1910.25 có thể áp dụng cho các cầu thang đã lắp đặt tại nơi làm việc ở Hoa Kỳ. ISO 14122-3 quy định về lối tiếp cận cố định đến máy móc, BS 4592 quy định về sàn công nghiệp và bậc cầu thang tại Vương quốc Anh, DIN 24531-1 quy định về bậc cầu thang bằng lưới thép tại Đức, và AS 1657 áp dụng cho nhiều hệ thống lối tiếp cận cố định tại Úc. Các sản phẩm mạ kẽm có thể tham chiếu thêm tiêu chuẩn ISO 1461 hoặc ASTM A123/A123M.