Tấm ca rô bằng thép không gỉ: Các loại hoa văn chống trượt và khả năng chịu tải

Tấm ca rô bằng thép không gỉcó được độ bám từ các vấu hoặc thanh nâng lên được cuộn vào một mặt và sức mạnh của nó từ mặt phẳngtấm đếbên dưới. Các mô hình phổ biến (kim cương, ngũ thanh, đậu lăng, giọt lệ) đều cải thiện lực kéo, nhưngkhông có mẫu nào là tốt nhất ở mọi nơi: khả năng chống trượt phụ thuộc vào chiều cao của vấu, khoảng cách, giầy ủng và mức độ nhiễm bẩn, do đó, khả năng chống trượt này cần được xác nhận bằng thử nghiệm (ví dụ: loại DIN 51130 R).

Tấm rô thép không gỉ là gì?

Tấm ca rô bằng thép không gỉ (còn gọi là tấm gai, tấm sàn hoặc tấm kim cương) là tấm không gỉ phẳng với hoa văn nổi lặp lại trên một mặt giúp bề mặt đi lại có thêm độ bám.

Hãy tưởng tượng hoa văn này giống như vết gai trên một chiếc giày. Các vấu hoặc thanh này cắn vào giày dép và để chất lỏng thoát ra ngoài, trong khi tấm phẳng bên dưới chịu tải. Các nhà cung cấp mô tả sản phẩm là tấm "kim cương" hoặc "mốc" không gỉ với kiểu vấu nhô cao giúp chống trượt trong đó khả năng chống ăn mòn cũng rất quan trọng, được sử dụng cho lối đi, sân ga, gác lửng, bậc thang, rãnh che, đường dốc và sàn xe tải hoặc xe moóc (Metals Depot).

Tài liệu tham khảo lâu đời của Hoa Kỳ,ASTM A793, tấm sàn không gỉ có mái che dày tới 1/2 inch (12,7 mm) dành cho không gian bếp, phòng vệ sinh, phòng máy, buồng máy, mặt bậc thang và mặt boong. Nó yêu cầu mẫu phải có bước đồng đều từ tâm này đến tâm khác với các hình nổi lên, liệt kê các Loại 304, 304L, 316 và 316L làm cấp cơ sở và yêu cầu ủ là xử lý nhiệt cuối cùng (tóm tắt ASTM).

Sắc thái quan trọng:ASTM liệt kê A793 làrút lui vào năm 2023. Sản phẩm vẫn được sản xuất và bán, nhưng đơn đặt hàng hiện đại phải xác định tấm đế (ví dụ theo tiêu chuẩn ASTM A240) và mô tả mẫu bằng bản vẽ hoặc bảng dữ liệu của nhà cung cấp, thay vì chỉ dựa vào A793.

Các loại mẫu chống trượt chính là gì?

Năm mẫu bạn sẽ gặp thường xuyên nhất là kim cương, năm vạch, đậu lăng, giọt nước mắt và đậu tròn (chấm); mỗi loại có sự cân bằng khác nhau về hướng bám, khả năng thoát nước và khả năng làm sạch.

Tên mẫu khác nhau tùy theo khu vực và nhà máy và không có danh mục toàn cầu duy nhất. Bảng tóm tắt cách các nhà cung cấp và nhà sản xuất thép mô tả các loại phổ biến.

Nguồn: Trang tấm sàn không gỉ Metals Depot; Tóm tắt ASTM A793; Trang thép có hoa văn SSAB (mẫu xé); Trang tấm ca rô không gỉ Hidayath (năm vạch, kim cương); Hướng dẫn tạo mẫu MFG của China Royal Steel và MachineMFG (đậu lăng, đậu tròn). Điểm mạnh và điểm cần chú ý là bản tóm tắt của EETA về các nguồn này và thực tiễn kỹ thuật chung.

Hai chi tiết quan trọng khi so sánh các mẫu. Đầu tiên,chiều cao vấuthúc đẩy bề mặt bám chặt như thế nào; một hướng dẫn của nhà cung cấp đưa ra phạm vi 0,5–2,0 mm cho tấm ca rô bằng thép carbon và một hướng dẫn khác trích dẫn độ dày đáy tối thiểu là 0,2 lần, nhưng chúng tôi không thể xác nhận dựa trên văn bản tiêu chuẩn, vì vậy hãy hỏi nhà cung cấp của bạn để biết chiều cao thực tế. Thứ hai,hướng mẫuvấn đề hình thành: SSAB lưu ý rằng mặt bích kiểu Mỹ của họ hoạt động tốt như nhau ở mọi hướng của tấm, điều này giúp ích khi tấm sẽ được uốn thành khay hoặc rãnh.

Mẫu nào mang lại khả năng chống trượt tốt nhất?

Không có một khuôn mẫu nào có thể chiến thắng trong mọi tình huống; lựa chọn đúng đắn là lựa chọn có thể kiểm tra tốt với giày thật của bạn và mức độ ô nhiễm thực sự của bạn (nước, dầu, mỡ, bụi).

Chúng tôi không tìm thấy xếp hạng nào được công bố dựa trên tiêu chuẩn về kim cương so với năm thanh so với đậu lăng so với giọt nước mắt. Khả năng chống trượt đến từ toàn bộ hệ thống: chiều cao vấu, khoảng cách vấu, độ sắc cạnh của cạnh, độ hoàn thiện bề mặt, đế giày và những gì nằm trên sàn. Đó là lý do tại sao các phương pháp thử nghiệm tồn tại.

Cách đo khả năng chống trượt

Nhãn phổ biến nhất ở châu Âu làKiểm tra đoạn đường nối DIN 51130. Một người mang giày bảo hộ đi tới đi lui trên mẫu được bôi dầu trong khi đoạn đường dốc nghiêng. Góc mà chúng bắt đầu trượt xác định cấp độ, từ R9 (thấp nhất) đến R13 (cao nhất) (DGUV/IFA). DIN 51130 có thể được áp dụng cho các bề mặt định hình như tấm ca rô. Các khu vực ẩm ướt bằng chân trần sử dụng thử nghiệm đường dốc DIN 51097 riêng biệt và Vương quốc Anh và Úc cũng sử dụng thử nghiệmthử nghiệm con lắc(BS 7976 / AS 4586) báo cáo giá trị thử nghiệm con lắc.

Nguồn: Các dải loại DIN 51130 được sao chép bởi chứng chỉ kiểm tra Ritrama/Fedrigoni và Rubberco; Tờ thông tin DGUV/IFA 0086. Các ví dụ ứng dụng lấy từ hướng dẫn của nhà cung cấp sàn chứ không phải từ chính tiêu chuẩn.

Các quy tắc thực tế chúng tôi khuyến nghị:

• Yêu cầu mộtbáo cáo kiểm tra trên cùng một mẫu, cấp độ và độ hoàn thiệnbạn đang mua. Một kết quả trên một mẫu khác không được chuyển.
• Không chuyển đổi lớp R thành giá trị con lắc bằng công thức. Một nguồn xuất bản bảng chuyển đổi, trong khi một nguồn khác cho biết không tồn tại chuyển đổi trực tiếp đáng tin cậy nào. Hãy coi hai phương pháp này là riêng biệt.
• Đối với các khu vực ẩm ướt, nhiều dầu hoặc bị rửa trôi, hãy ưu tiên các mẫu cóthoát nước và làm sạch dễ dàng(chẳng hạn như giọt nước mắt) và chỉ định loại R cao.
• Hãy cẩn thận với lớp hoàn thiện được đánh bóng hoặc tráng gương. Các nhà cung cấp tiếp thị chúng cho mục đích trang trí và kết quả thử nghiệm chỉ áp dụng cho bề mặt đã được thử nghiệm.

Tấm ca rô không gỉ có thể mang được bao nhiêu tải?

Trong phạm vi chúng tôi đã tính toán, tấm đế 6 mm trên các giá đỡ 600 mm chịu được khoảng 6 kPa (khoảng 630 kg/m2) với độ lệch được giới hạn ở nhịp/200 và độ lệch chứ không phải cường độ kiểm soát hầu hết mọi trường hợp.

Khả năng chịu tải phụ thuộc vào bốn điều:độ dày cơ sở, khoảng cách giữa các hỗ trợ (nhịp), cách các cạnh được hỗ trợ, Vàlớp không gỉ. Mẫu này không có trong danh sách (xem phần tiếp theo).

Cách chúng tôi tính toán nó

Đây là một cuộc kiểm tra đơn giản, thận trọng, không phải là chứng chỉ thiết kế. Chúng tôi coi dải tấm rộng 1 mm như một thanh dầm được đỡ đơn giản dưới tải trọng đồng đều, bỏ qua mẫu và sử dụng các đầu vào sau:

• Mô đun đàn hồi 193 GPa và cường độ năng suất tối thiểu 205 MPa (tối thiểu ASTM A240 cho 304 và 316).
• Ứng suất uốn cho phép là 0,6 × năng suất=123 MPa.
• Giới hạn độ lệch củanhịp nhỏ hơn/200 và một nửa độ dày tấm. Nắp có độ dày bằng một nửa giữ chúng ta ở trong phạm vi mà các công thức tấm phẳng tiêu chuẩn giữ vững; Lý thuyết tấm của Roark giả định độ lệch không quá một nửa độ dày.

Các công thức là: tải trọng giới hạn cường độ w=4σt² / 3L² và tải trọng giới hạn độ võng w=32·E·t³·δ / 5L⁴, trong đó t là độ dày đáy, L là nhịp, σ là ứng suất cho phép, E là mô đun và δ là giới hạn độ võng. Giá trị thấp hơn chi phối.

Tải trọng đồng đều cho phép tính bằng kPa (kN/m2), dải được hỗ trợ đơn giản một chiều, cấp 304/316. (D)=độ lệch chi phối, (S)=cường độ chi phối. 1 kPa ≈ 102 kg/m². Tính toán EETA, không phải bảng được công bố. Đầu vào: E=193 GPa, Fy=205 MPa (Tối thiểu ASTM A240), ứng suất cho phép=0.6Fy, giới hạn độ võng=phút(L/200, t/2).

Bảng này cho chúng ta biết điều gì

• Khoảng cách quan trọng nhất.Khả năng chịu giới hạn độ võng giảm theo khối nhịp: từ 450 mm đến 900 mm hỗ trợ khả năng cắt giảm khoảng 8 lần. Việc thêm phần hỗ trợ thường rẻ hơn việc thêm độ dày.
• Độ dày giúp mạnh mẽ.Độ cứng tăng theo khối lập phương có độ dày, vì vậy 6 mm cứng hơn khoảng 8 lần so với 3 mm.
• Sức mạnh hiếm khi chi phối.Chỉ tấm dày trên các nhịp rất ngắn mới đạt đến giới hạn cường độ trước tiên, đó là lý do tại sao thiết kế tấm sàn thép "hiếm khi được kiểm soát bởi các cân nhắc về cường độ" (Modern Steel Construction, được trích dẫn trong ghi chú ExcelCalcs).

Những giới hạn bạn phải tôn trọng

• Giới hạn độ lệch nghiêm ngặt hơn đã cắt giảm các con số.Bảng tấm sàn của Hướng dẫn sử dụng AISC hiển thị nhịp/100 và giới hạn ứng suất uốn ở mức 16 ksi đối với tấm sàn carbon, trong khi các kỹ sư thực hành thường sử dụng nhịp/240 đến nhịp/360. Khi giới hạn dựa trên nhịp chi phối, giới hạn chặt chẽ hơn sẽ giảm công suất theo tỷ lệ tương ứng.
• Tải trọng tập trung(bánh xe, xe nâng, dụng cụ bị rơi) không được bảo hiểm. Kiểm tra chúng một cách riêng biệt.
• Vấn đề hỗ trợ cạnh.Các tấm hình vuông được hỗ trợ trên bốn cạnh hoạt động như các tấm hai chiều và mang nhiều nội dung hơn dải một chiều của chúng tôi, vì vậy các con số của chúng tôi nghiêng về phía thận trọng. Các tấm được cố định kém hoặc chỉ được hàn ở các góc có thể mang ít hơn.
• Tải mã và hệ số an toànđến từ cơ quan quản lý hoặc mã máy móc và một kỹ sư có trình độ, không phải từ bài viết này.

Mẫu nâng cao có tăng thêm sức chịu tải không?

Không. Thiết kế với độ dày của tấm đế và chỉ coi hoa văn như một tính năng cầm nắm.

Độ dày tấm được đo tại điểm mỏng nhất của nó, không bao gồm các vấu (Metals Depot). Bởi vì các vấu là các hòn đảo riêng biệt chứ không phải là một gân liên tục nên không thể dựa vào chúng để làm cứng tấm theo cách có thể đoán trước được.

Một số nhà cung cấp khẳng định kiểu này cho phép tấm mỏng hơn chịu được trọng lượng lớn hơn tấm trơn. Chúng tôi không tìm thấy dữ liệu thử nghiệm nào được công bố định lượng điều này đối với tấm rô không gỉ, vì vậy chúng tôi coi nó nhưchưa được xác minhvà không ghi có vào tính toán của chúng tôi. Nếu bạn muốn tấm mỏng hơn, hãy yêu cầu nhà cung cấp kiểm tra tải theo mẫu và độ dày chính xác.

Tấm rô không gỉ nặng bao nhiêu?

Ước tính trọng lượng khoảng 7,9 kg/m2 cho mỗi milimet độ dày đế, cộng thêm khoảng 2–4 kg/m2 cho mẫu nâng.

SSAB bổ sung thêm khoảng 2 kg/m2 cho mẫu xé châu Âu và khoảng 4 kg/m2 cho mẫu xé và ca rô của Mỹ trên trọng lượng thép cơ bản (sử dụng mật độ thép carbon 7,85 kg/dm³). Thép không gỉ đặc hơn khoảng 1%, tỷ lệ này không đáng kể ở đây, vì vậy chúng tôi đã áp dụng các mức cho phép mẫu tương tự. Một hướng dẫn khác cho biết các mẫu thường tăng thêm khoảng 5–10% trọng lượng tấm, phù hợp với phần mỏng hơn trong phạm vi của chúng tôi.

Bạn nên chọn tấm rô 304 hay 316?

Chọn 304 cho lối đi chung trong nhà và ngoài trời nhẹ nhàng; chọn 316 ở bất cứ nơi nào có clorua, chẳng hạn như không khí biển, muối làm tan băng hoặc hóa chất rửa trôi.

Cả hai loại đều xuất hiện trong danh sách loại A793 và cả hai đều có thể được cung cấp ở phiên bản "L" carbon thấp. Loại 316 bổ sung thêm khoảng 2–3% molypden, giúp cải thiện khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở trong môi trường clorua. Đó là lý do chính để trả nhiều tiền hơn.

Đối với khả năng chịu tải, sự lựa chọn hầu như không có sự khác biệt. Năng suất tối thiểu và độ bền kéo của ASTM A240 là như nhau đối với 304 và 316 (205 MPa và 515 MPa), và mô đun đàn hồi về cơ bản là giống nhau. Vì độ võng kiểm soát hầu hết các thiết kế nên bảng trên áp dụng cho cả hai. Loại L có hàm lượng carbon thấp có năng suất tối thiểu thấp hơn (170 MPa), điều này chỉ quan trọng trong một số trường hợp được kiểm soát về độ bền, vì vậy những con số đó có tỷ lệ khoảng 0,83.

Để so sánh cấp độ sâu hơn, hãy xem bài viết liên quan của chúng tôi về 304 và 316 trong danh sách ở cuối.

Làm thế nào để bạn kết hợp hoa văn và độ dày với ứng dụng?

Bắt đầu từ mối nguy hiểm (nước, dầu, muối, giao thông), chọn một mẫu phù hợp với mối nguy hiểm đó, sau đó chọn độ dày và khoảng cách hỗ trợ từ phép tính như mô tả ở trên.

Ghi chú chế tạo:các nhà cung cấp tuyên bố rằng các mối hàn, cắt, tạo hình và máy móc tấm kim cương không gỉ có thiết bị phù hợp (Metals Depot). Sau khi hàn hoặc mài, làm sạch và thụ động hóa khu vực để phục hồi bề mặt chống ăn mòn.

Những tiêu chuẩn nào áp dụng cho tấm rô không gỉ?

Sử dụng tiêu chuẩn ASTM A240 (hoặc tiêu chuẩn cấp EN tương đương) cho tấm đế, mô tả mẫu bằng bản vẽ hoặc bảng dữ liệu và trích dẫn DIN 51130 hoặc phương pháp con lắc để biết hiệu suất trượt.

Nguồn: Mục lục và tóm tắt danh mục ASTM A793 và A786; ExcelCalcs/Ghi chú xây dựng thép hiện đại; Trang sản phẩm China Royal Steel (GB/T 3277); DGUV/IFA 0086; OSHWiki; Hướng dẫn kỹ thuật StudioMatrx và Mactac. Phạm vi ASTM A240 và EN 10204 là tài liệu tham khảo tiêu chuẩn; kiểm tra các phiên bản hiện tại.

Đơn đặt hàng nên chỉ định những gì?

Một đơn đặt hàng hoàn chỉnh nêu tên loại, độ dày đế, mẫu, độ hoàn thiện, kích thước, yêu cầu kiểm tra độ trượt và loại chứng chỉ, vì vậy không còn gì để giải thích.

Lớp và tiêu chuẩn:ví dụ 304/304L hoặc 316/316L theo tiêu chuẩn ASTM A240, với điều kiện (ủ) đã nêu.

Độ dày cơ sở:nêu rõ rằng nó được đo ở điểm mỏng nhất, loại trừ vấu và đưa ra dung sai.

Mẫu:kim cương, năm vạch, đậu lăng, giọt nước mắt hoặc đậu tròn, lý tưởng nhất là có hình vẽ, chiều cao vấu và cao độ.

Bề mặt hoàn thiện:ví dụ như không được đánh bóng và bất kỳ màng bảo vệ nào.

Kích thước và độ phẳng:giới hạn chiều rộng, chiều dài và độ phẳng cho ứng dụng.

Hiệu suất trượt:cấp DIN 51130 hoặc giá trị con lắc được yêu cầu, có báo cáo thử nghiệm trên cùng một mẫu và lớp hoàn thiện.

Tài liệu:EN 10204 3.1 chứng chỉ nhà máy và nhận dạng vật liệu chắc chắn hoặc kiểm tra tính thấm từ nếu được yêu cầu.

Câu hỏi thường gặp

Q: Sự khác biệt giữa tấm rô, tấm rô và tấm kim cương là gì?

A: Chúng là tên khu vực của cùng một dòng sản phẩm: tấm có hoa văn chống trượt nổi lên. "Tấm kim cương" mô tả đúng một mẫu, nhưng tên thường được sử dụng cho tất cả chúng.

Q: Tấm ca rô 316 có mạnh hơn 304 không?

A: Không. ASTM A240 có cùng hiệu suất tối thiểu (205 MPa) và độ bền kéo (515 MPa). 316 được chọn để có khả năng chống ăn mòn clorua tốt hơn chứ không phải cho khả năng chịu tải.

Q: Tấm ca rô không gỉ có chống trơn trượt khi ướt hoặc dính dầu không?

A: Không có bề mặt nào chống trơn trượt. Tấm ca rô cải thiện lực kéo, nhưng kết quả phụ thuộc vào kiểu dáng, giày dép và mức độ nhiễm bẩn. Chỉ định loại thử nghiệm như DIN 51130 R11 hoặc cao hơn cho các khu vực ẩm ướt và nhiều dầu và yêu cầu báo cáo thử nghiệm.

Q: Tấm nên dày bao nhiêu cho lối đi?

A: Nó phụ thuộc vào nhịp và tải. Theo tính toán của chúng tôi, tấm đế 6 mm trên các giá đỡ 600 mm mang khoảng 6 kPa, trong khi tấm đế 4 mm trên các giá đỡ 450 mm mang khoảng 3,9 kPa. Luôn kiểm tra tải mã của bạn và bất kỳ tải tập trung nào với kỹ sư.

Q: Mẫu nổi lên có được tính vào độ dày không?

A: Không. Độ dày được đo tại điểm mỏng nhất không bao gồm các vấu và thiết kế kết cấu nên sử dụng độ dày đế đó.

Q: ASTM A793 có còn hiệu lực không?

A: ASTM liệt kê A793 bị loại bỏ vào năm 2023. Nhiều nhà cung cấp vẫn tham chiếu nó, vì vậy hãy xác định tấm đế theo tiêu chuẩn ASTM A240 và mô tả mẫu theo đơn đặt hàng của bạn.