Kết cấu thanh trong khung thép không chịu lực theo TCVN 13604:2023

Thép là loại vật liệu có cường độ lớn nhất trong các loại vật liệu nên kết cấu từ thép có khả năng chịu lực lớn, ít khi bị biến dạng trong quá trình sử dụng. Sở hữu khả năng chịu lực, thép còn được đánh giá là loại vật liệu có độ đàn hồi và dẻo có độ chênh lệch ít nhất so với các giả thiết tính toán khi dựa trên bản thiết kế.

Vì ưu điểm chịu lực cao nên kết cấu khung thép luôn được lựa chọn để xây dựng những cơ sở hạ tầng giao thông, khu công nghiệp, trung tâm thể thao…..Tính kín, không thấm nước và hạn chế triệt để mối mọt sẽ giúp công trình được duy trì lâu dài, hạn chế sự tổn thất bên trong, các công trình thi công có bể chứa chất lỏng hay chất khí đặc biệt phù hợp với kết cấu thép.

Tuy nhiên hiện nay bắt được nhu cầu “ham rẻ” của người tiêu dùng mà trên thị trường ngày càng xuất hiện nhiều loại sắt, thép giả, kém chất lượng. Và nếu không tinh ý người tiêu dùng sẽ dễ “vơ” về cho mình những tai hại vì công trình sẽ xuống cấp nhanh. Điều này gây nguy hiểm cho con người và thiệt hại lớn về mặt tài sản do phải tốn công, tiền của sửa chữa và bảo dưỡng, nâng cấp. Do đó, yêu cầu kỹ thuật đối với các thanh thép nói chung và thanh trong khung thép không chịu lực nói riêng nên đảm bảo theo Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13604:2023 về thanh trong khung thép không chịu lực.

Kết cấu thanh trong khung thép không chịu lực nên đảm bảo theo TCVN 13604:2023 để tăng tính an toàn, công trình bền vững. Ảnh minh họa

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13604:2023 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM C645 -18 với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Dive, West Conshohoken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM C645-18 thuộc bản quyền của ASTM quốc tế. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13604:2023 do Viện Vật liệu xây dựng - Bộ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Theo đó yêu cầu các thanh đứng, thanh nằm, thanh lót, dầm chính, thanh gắn tấm trong hệ khung treo hoặc các chi tiết khác được thi công bắt vít với tấm thạch cao được sản xuất theo tiêu chuẩn này.

Về thanh đứng trong vách ngăn không chịu lực thì thanh trong một hệ khung thép để lắp đặt tường chịu tải trọng theo phương ngang (mặt bên) không lớn hơn 480 Pa, tải trọng phân bố theo phương thẳng đứng (không bao gồm vật liệu bọc ngoài) không vượt quá 1460 N/m hoặc tải trọng đứng tập trung không được vượt quá 890 N.

Yêu cầu đối với vật liệu và chế tạo, Tiêu chuẩn cũng hướng dẫn các thanh phải được sản xuất từ thép phù hợp với ASTM A1003/A1003M (thép tấm, thép các bon phủ vật liệu kim loại và phi kim loại cho thanh chế tạo khung gia công nguội - yêu cầu kỹ thuật).

Các thanh phải có lớp phủ bảo vệ phù hợp với AISI S220, Điều A5 (Tiêu chuẩn Bắc Mỹ về khung thép tạo hình nguội không chịu lực). Các thanh được sản xuất từ thép có chiều dày tối thiểu 0,455 mm ở các điểm đo riêng lẻ trước khi phủ lớp bảo vệ.

Về kích thước và sai lệch cho phép, thanh đứng và thanh lót có hình dạng và chiều dày thép phù hợp để hệ khung sử dụng các thanh này không vượt quá ứng suất cho phép của thép hoặc độ võng thiết kế cho phép. Thanh đứng hoặc thanh gắn tấm của hệ khung treo dạng lưới có độ võng giới hạn là L/240 (với L là khoảng cách giữa hai gối đỡ). Nhà sản xuất phải cung cấp đầy đủ dữ liệu để tính toán thiết kế theo khả năng. Lưu ý sự thay đổi độ võng cho phép phụ thuộc vào lớp mạ và yêu cầu kiến trúc. Các yêu cầu chi tiết phải được quy định trong chỉ dẫn kỹ thuật cụ thể. 

Ngoại trừ thanh chính trong hệ khung treo, các thanh còn lại phải có độ cứng phù hợp để đảm bảo độ đâm xuyên đinh vít. Chiều rộng tối thiểu của bề mặt gắn tấm thạch cao bằng đinh vít không nhỏ hơn 32 mm. Kích thước tối thiểu của viền mép không nhỏ hơn 5 mm.

Các thanh phải phù hợp với các dung sai chế tạo theo quy định trong AISI S220, Điều A 6.4 tại Tiêu chuẩn này. Thanh lót có chiều sâu tối thiểu là 22,2 mm, chiều rộng tối thiểu phần cánh bắt vít là 12,7 mm. Hệ khung treo bao gồm thanh chính, thanh gắn tấm liên kết với nhau bằng khóa cơ học để tạo thành mạng lưới treo. Dung sai chiều dài của các thanh trong hệ khung treo là ± 1,59 mm.

Thanh ngang (thanh dạng ray) có dạng chữ U có chiều cao của bụng tương thích với chiều cao bụng danh nghĩa thanh đứng. Thanh ngang (thanh dạng ray) phải được thiết kế để khi thanh đứng được đặt vào thanh ngang (thanh dạng ray) ở đỉnh hoặc ở đáy chúng sẽ được giữ bằng lực ma sát. Thanh ngang có chiều cao cánh tối thiểu là 25 mm. Các thanh phải được sản xuất sao cho giảm thiểu các cạnh sắc. Các lỗ kỹ thuật không làm giảm các tính năng yêu cầu của các thanh khi thi công lắp đặt tấm thạch cao.

Yêu cầu về tính năng, độ đâm xuyên khi thử nghiệm các thanh phải có khả năng giữ các đầu đinh vít dưới bề mặt tấm thạch cao trong thời gian ít hơn 2s mà không bị tuột ra.

Các thanh có thể được bên thứ ba chứng nhận khi thử nghiệm theo ICC-ES-AC86 (chứng chỉ cho hệ khung thép tạo hình nguội - không chịu lực sử dụng trong nhà - tường chịu lực sửa đổi tháng 5 năm 2012) và phải phù hợp với giới hạn chiều cao theo quy định trong ASTM C754 (lắp đặt các thanh cho khung thép để gắn tấm thạch cao bằng đinh vít) không cần đáp ứng yêu cầu tối thiểu về giới hạn chiều dày hoặc các yêu cầu tối thiểu về tính chất của mặt cắt ngang. Việc kiểm tra các thanh sẽ được thỏa thuận giữa khách hàng và nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp như một phần của thỏa thuận mua bán.

Trong suốt quá trình vận chuyển sản phẩm phải được bảo quản theo đúng quy định. Khi đã được trong đơn hàng, các các thanh phải được đóng gói theo hướng dẫn của bên mua. Khi vật liệu được chứa trong kho, sản phẩm phải được để trên kệ phù hợp, không tiếp xúc với mặt đất và được để trên một bề mặt phẳng.