Thiết kế, thi công lan can cầu thang Inox an toàn, đúng kỹ thuật

Lan can và cầu thang Inox là hạng mục then chốt trong xây dựng dân dụng và kết cấu công trình: vừa đảm bảo an toàn, vừa tạo điểm nhấn thẩm mỹ. Bài viết này cung cấp hướng dẫn thiết kế và thi công chi tiết, bám sát yêu cầu an toàn, tải trọng, chọn mác thép phù hợp khí hậu Việt Nam (đặc biệt Hà Nội), cùng quy trình lắp đặt, kiểm định và bảo trì.

Yêu cầu pháp lý, kích thước và tải trọng thiết kế

Thiết kế phải đáp ứng quy chuẩn/quy định hiện hành (QCVN/TCVN) và yêu cầu của chủ đầu tư. Khi chưa có quy định cụ thể cho trường hợp đặc thù, có thể tham khảo các giá trị khuyến nghị quốc tế tương đương.

Chiều cao, khe hở, kích thước tay vịn

– Lan can ban công, logia: chiều cao tối thiểu 1200 mm (khuyến nghị 1200–1300 mm cho nhà ở; khu công cộng có thể cao hơn).
– Tay vịn cầu thang: cao 900–1050 mm tính từ mũi bậc; với trẻ em nên bố trí tay vịn phụ 600–750 mm.
– Khe hở thông thủy giữa các thanh đứng: ≤ 100 mm để chống lọt đầu trẻ em.
– Hạn chế thanh ngang dễ leo tại khu vực có trẻ em; ưu tiên thanh đứng, kính hoặc tấm đặc.
– Bề mặt tay vịn: êm, không góc sắc; đường kính/chu vi nắm tay phổ biến: Ø38–50 mm (42.4 mm rất thông dụng) cho cảm giác nắm tốt.

Tải trọng tác dụng lên lan can

Khuyến nghị tối thiểu (tham khảo chuẩn quốc tế, kiểm tra với TCVN/thiết kế kết cấu):
– Tải phân bố theo chiều ngang tại đỉnh lan can (line load):
– Nhà ở: ≥ 0.75 kN/m.
– Khu công cộng, hội trường, trường học: 1.0–3.0 kN/m tùy mức rủi ro và mật độ người.
– Tải tập trung tại bất kỳ điểm nào trên đỉnh lan can: ≥ 1.0 kN.
– Tải lên phần lấp đầy (infill như kính, nan): ≥ 0.5 kN/m².
– Độ võng cho phép tại đỉnh lan can: kiểm soát L/200 hoặc ≤ 35 mm (chọn trị nhỏ hơn), không gây phá hoại liên kết.

Yêu cầu PCCC và thoát nạn liên quan cầu thang

– Bề rộng vế thang, chiếu nghỉ, tay vịn đôi theo chức năng công trình và quy chuẩn PCCC.
– Bề mặt bậc chống trượt; mũi bậc có nẹp chống trượt hoặc rãnh.
– Không để vật cản chiếm dụng bề rộng thoát nạn; tay vịn không lồi ra quá mức làm thu hẹp lối đi yêu cầu.

Lựa chọn vật liệu Inox và phụ kiện

Chọn đúng mác thép và hoàn thiện bề mặt quyết định độ bền trong môi trường Việt Nam (ẩm, mưa axit, bụi mịn, muối đường).

So sánh mác Inox 201, 304, 316

– Inox 201: chi phí thấp, chống ăn mòn kém; chỉ dùng nội thất khô, ít hơi ẩm, không khuyến nghị ngoài trời.
– Inox 304: tiêu chuẩn cho ngoài trời đô thị (Hà Nội), xưởng sản xuất khô; kháng ăn mòn tốt cho mưa axit nhẹ.
– Inox 316/316L: có Mo, chống rỗ pitting tốt; dùng cho môi trường khắc nghiệt: ven biển, hồ bơi (clorua), khu công nghiệp hóa chất, khu vực xịt muối đường.
Khuyến nghị: 304 cho đa số hạng mục tại Hà Nội; 316 cho công trình cao cấp/khắc nghiệt; tránh 201 ở khu vực ngoài trời.

Dạng vật liệu và tiêu chuẩn

– Ống/hộp cơ khí: ASTM A554 (ống trang trí–tay vịn, trụ), kích thước thông dụng:
– Tay vịn tròn: Ø38.1/42.4/50.8 mm, dày 1.2–2.0 mm.
– Trụ: Ø50.8 x 1.5–2.0 mm; hộp 40×40/50×50 x 1.5–2.5 mm.
– Ống chịu áp/lắp đặt đặc thù: ASTM A312 (schedule).
– Tấm, bản mã: ASTM A240.
– Bulong/đai ốc/thanh ren: stainless theo ASTM F593/F594 (304/316); tránh dùng thép đen với Inox để ngừa ăn mòn điện hóa.
– Kính: cường lực dán (tempered-laminated) 8+8 mm, 10+10 mm; phụ kiện kẹp kính bằng Inox 316, có gioăng EPDM.

Hoàn thiện bề mặt

– 2B: mờ công nghiệp, ít dùng cho lộ thiên.
– Hairline/No.4 (HL): xước mịn dọc; phổ biến cho tay vịn/trụ vì dễ che trầy xước, vệ sinh thuận.
– No.8 Mirror: bóng gương, sang trọng nhưng lộ vết xước/fingerprint, đòi hỏi bảo trì kỹ.
– Yêu cầu sau hàn: mài tinh (grit #320–#400), tẩy xỉ và thụ động hóa (passivation) theo ASTM A967/A380 để phục hồi lớp thụ động chống gỉ.

Phụ kiện và vật tư phụ

– Kê cách điện: đệm nylon/teflon/EPDM tại tiếp xúc với thép carbon/nhôm để ngừa ăn mòn điện hóa.
– Neo: hóa chất (Hilti/Fischer/Bosch) hoặc cơ khí (nở rút); chọn theo tải và chất lượng bê tông.
– Keo trám: PU/silicone trung tính cho chống thấm tại chân trụ, sườn bậc; tránh silicone chứa chloride.

Giải pháp kết cấu lan can, cầu thang điển hình

Lan can thanh đứng (baluster)

– Trụ chính cách 900–1200 mm; giữa các trụ chính có thể thêm trụ phụ 600–800 mm nếu dùng ống mỏng.
– Thanh đứng Ø16–25 mm hoặc hộp 12×12/16×16 mm; khe hở ≤ 100 mm.
– Tay vịn liên tục, nối bằng cuff/đầu nối Inox hoặc hàn kín mài phẳng.

Lan can kính

– Kẹp hông (D-clamp) gắn trụ, kính dày 10+10 mm dùng cho nhà ở; khu công cộng cân nhắc tăng chiều dày theo tải.
– Trụ lùn/spigot hoặc chân đế point-fixing (standoff): yêu cầu bê tông nền đạt cường độ, neo đạt tải; nên có tay vịn top rail bảo vệ mép kính.
– Bắt buộc dùng gioăng EPDM và nêm chống rung, khe hở 10–15 mm với sàn để thoát nước.

Cầu thang Inox

– Tay vịn ống Ø42.4/50.8 mm; con tiện trụ Ø38–50.8 mm hoặc hộp 40×40 mm.
– Xương thang: có thể dùng thép carbon mạ/đắp Inox ốp ngoài; hoặc toàn bộ Inox cho môi trường ẩm/ăn mòn.
– Hình học bậc: chiều cao bậc 150–175 mm; chiều rộng mặt bậc 250–300 mm; công thức tiện nghi 2R + T ≈ 600–630 mm. Bổ sung nẹp chống trượt tại mũi bậc.

Biến dạng nhiệt và mối nối

– Inox giãn nở khoảng 16–17×10^-6/K. Bố trí mối nối trượt hoặc khớp co giãn cho tay vịn dài > 6–8 m, đặc biệt ngoài trời.

Chống ăn mòn điện hóa, thoát nước

– Tránh tiếp xúc trực tiếp Inox với thép đen/nhôm tại vị trí ẩm ướt; dùng đệm cách điện.
– Khoan lỗ thoát nước tại cấu kiện rỗng lộ thiên; bịt đầu ống bằng nắp kín sau khi xử lý bên trong.

Thiết kế chi tiết: thông số khuyến nghị

Kích thước cấu kiện và khoảng cách

– Tay vịn: Ø42.4 x 1.5–2.0 mm (304/316), chiều dài nhịp giữa giá đỡ 800–1200 mm.
– Trụ: Ø50.8 x 1.5–2.0 mm hoặc hộp 40×40 x 2.0 mm; bước trụ 900–1200 mm tùy tải.
– Bản mã chân trụ: dày 8–10 mm, kích thước 120×120–150×150 mm; có sườn tăng cứng nếu trụ cao > 1.1 m.
– Vỏ ốp che bản mã (cover) để đảm bảo thẩm mỹ và chống đọng nước.

Neo chân trụ vào bê tông/thép

– Hóa chất: thanh ren M12–M16, chiều sâu cấy 100–140 mm (phụ thuộc mác bê tông và tải; theo tài liệu hãng neo). Cự ly mép lỗ tới cạnh bê tông: ≥ 80 mm cho M12, ≥ 100 mm cho M16. Khoan cắt cốt thép: dùng máy dò để tránh cốt chủ.
– Nở cơ khí: dùng cho bê tông đặc, không dùng trên bê tông yếu/rỗng; kiểm tra mô-men siết theo khuyến cáo.
– Liên kết với thép kết cấu: tấm đế có lỗ oval/đệm cách điện; sử dụng bulong Inox A4 (316) ngoài trời.

Chi tiết hàn, mối nối

– Quy trình: TIG (GTAW) dùng dây ER308L/ER316L; hạn chế nhiệt, hàn nhiều lớp mỏng; che khí bên trong đối với mối hàn xuyên.
– Sau hàn: mài phẳng đồng hướng, tẩy xỉ, rửa axit thụ động hóa (gel citric/nitric), rửa nước sạch; thử muối phun nhẹ nếu yêu cầu.
– Nối tay vịn: ưu tiên nối cơ khí bằng coupler chìm để bảo trì; nếu hàn, phảI mài và đánh bóng đồng đều.

Lan can kính: độ dày và phụ kiện

– Nhà ở: kính dán 8+8 hoặc 10+10 mm; công cộng: cân nhắc 10+10/12+12 mm và tăng mật độ trụ/kẹp.
– Kẹp kính: Inox 316, có chốt an toàn chống tuột; tối thiểu 4 kẹp/tấm tiêu chuẩn 1–1.2 m chiều dài; kiểm tra tải clamp theo catalog.
– Luôn có tay vịn trên cùng (cap rail) bảo vệ mép kính và phân phối tải.

Quy trình thi công từng bước

1) Khảo sát và thiết kế

– Đo đạc hiện trạng, xác định cao độ hoàn thiện, vị trí cốt thép/ống kỹ thuật.
– Xác lập tiêu chí tải trọng, chiều cao, khoảng hở, vật liệu (304/316), bề mặt (HL/No.8).
– Lập bản vẽ shop drawing, chi tiết bản mã, neo, mối hàn, độ dốc, thoát nước; trình duyệt mock-up nếu cần.

2) Gia công xưởng

– Cắt, uốn, hàn theo jig để kiểm soát sai số; thử lắp khô.
– Mài–đánh bóng đồng nhất; thụ động hóa hóa học; rửa và sấy khô.
– Bọc màng PE bảo vệ bề mặt; đóng gói có đệm chống trầy.

3) Lắp đặt tại công trường

– Định vị và khoan neo: dùng máy dò để tránh cốt thép, hút bụi, làm sạch lỗ.
– Lắp bản mã và trụ: căn chỉnh plumb, siết bulong theo mô-men quy định; chèn keo PU chống thấm quanh lỗ.
– Lắp tay vịn, thanh đứng/kẹp kính: kiểm tra khe hở ≤ 100 mm; lắp gioăng EPDM đúng vị trí.
– Bịt đầu ống, lắp ốp che; xử lý kín nước tại chi tiết xuyên sàn/balcony.

4) Hoàn thiện và nghiệm thu

– Vệ sinh bề mặt bằng dung dịch trung tính; không dùng chất tẩy chứa chloride.
– Kiểm tra cao độ, thẳng đứng, khe hở, độ cứng; thử tải tại chỗ nếu yêu cầu.
– Bàn giao kèm hướng dẫn bảo trì.

An toàn lao động và bảo vệ hiện trường

– Làm việc trên cao: lan can tạm, dây an toàn, lưới bao; khu vực bên dưới căng cảnh báo.
– Hàn cắt: giấy phép hot work, bình chữa cháy, chăn chống lửa, che chắn tia hồ quang.
– Khoan cấy: kiểm soát bụi và tiếng ồn; thu gom bùn khoan hóa chất; không khoan sát mép gây sứt vỡ bê tông.
– Bảo vệ hoàn thiện xung quanh bằng ván/mút; mở bọc bảo vệ chỉ khi bàn giao.

Kiểm soát chất lượng và kiểm định

Tiêu chí kiểm tra chính

– Chiều cao tay vịn/lan can: đạt thiết kế (±5 mm).
– Thẳng đứng trụ: lệch ≤ 3 mm/1 m; thẳng hàng tay vịn lệch ≤ 2 mm/2 m.
– Khe hở: ≤ 100 mm; mép kính cách sàn 10–15 mm đồng đều.
– Mối hàn: liên tục, không rỗ, không cháy cạnh; vùng ảnh hưởng nhiệt được thụ động hóa.
– Liên kết: mô-men siết bulong theo khuyến cáo; neo đạt chiều sâu/ép lực yêu cầu.
– Bề mặt: đồng đều, không xước sâu, không lẫn hạt sắt; thử nước tại vị trí xuyên sàn không rò rỉ.

Thử tải hiện trường (khuyến nghị)

– Tạo tải ngang 0.75–1.0 kN/m bằng bao cát/cân lực dọc theo tay vịn; đo độ võng tức thời và dư.
– Thử kéo neo đơn chiếc theo tiêu chuẩn hãng neo (pull-out test) với 1–2% mẫu vị trí quan trọng.

Hồ sơ bàn giao

– Chứng chỉ vật liệu (MTR) Inox 304/316; chứng chỉ kính, bulong.
– Chứng nhận quy trình hàn, phiếu thụ động hóa, nhật ký lắp đặt.
– Biên bản thử tải, biên bản nghiệm thu nội bộ và với chủ đầu tư.
– Hướng dẫn vệ sinh–bảo trì.

Dự toán chi phí và tiến độ tham khảo (Hà Nội)

Lưu ý: Giá thay đổi theo mác thép, bề dày, kiểu dáng, khối lượng, cao độ thi công.
– Lan can Inox thanh đứng (304, tay vịn Ø42.4 x 1.5 mm, trụ Ø50.8 x 1.5 mm): khoảng 1.300.000 – 2.200.000 đ/m.
– Lan can kính kẹp trụ Inox 304 với kính 10+10 mm: khoảng 1.800.000 – 3.500.000 đ/m.
– Dùng Inox 316: cộng thêm 15–25% so với 304.
– Hoàn thiện No.8 gương, chi tiết uốn cong phức tạp, vị trí thi công khó: có thể cộng 10–30%.
Tiến độ: 30–45 ngày cho 50–100 m dài (khảo sát 3–5 ngày; thiết kế–duyệt 5–7 ngày; gia công 10–20 ngày; lắp đặt 7–10 ngày; nghiệm thu 3–5 ngày).

Bảo trì và vệ sinh để Inox bền đẹp

– Chu kỳ vệ sinh: 1–3 tháng/lần tại Hà Nội; 2–4 tuần/lần ở môi trường ẩm/ô nhiễm cao. Dùng xà phòng trung tính, khăn mềm, rửa nước sạch, lau khô.
– Tránh: Javel/chất tẩy chứa chloride, bùi nhùi thép; nếu bắt buộc, rửa lại kỹ và trung hòa.
– Xử lý ố vàng (tea-staining): dùng dung dịch làm sạch Inox chuyên dụng hoặc gel axit citric nhẹ; sau đó rửa và lau khô.
– Vết xước nhẹ trên bề mặt HL: đánh lại theo hướng xước bằng pad mịn (girt #320–#400).
– Kiểm tra định kỳ 6–12 tháng: siết lại bulong, kiểm tra gioăng, trám lại keo hở, thay phụ kiện gỉ.

Lỗi thường gặp và cách tránh

– Chọn Inox 201 cho ngoài trời: dễ ố gỉ. Khắc phục: dùng 304/316, xử lý thụ động hóa.
– Ống quá mỏng (≤ 1.0 mm) cho tay vịn/trụ: rung lắc, không đạt tải. Dùng 1.5–2.0 mm.
– Khoan neo quá gần mép, không quét bụi lỗ: giảm tải bám dính. Tuân thủ thông số hãng neo và vệ sinh lỗ khoan.
– Không thụ động hóa sau hàn: vùng HAZ bị ố vàng, rỉ nâu. Bắt buộc passivation.
– Dùng bulong thép đen với Inox: ăn mòn điện hóa. Dùng bulong Inox đồng cấp và đệm cách điện.
– Thiếu khe co giãn cho tay vịn dài: cong vênh. Bố trí nối trượt mỗi 6–8 m.

Câu hỏi thường gặp

– Nên chọn 304 hay 316 cho Hà Nội? 304 đáp ứng đa số; chọn 316 nếu gần hồ bơi, khu công nghiệp hóa chất, môi trường phun muối, yêu cầu cao cấp.
– Có cần tay vịn liên tục? Có, giúp truyền tải đều, an toàn hơn; góc cua dùng co chữ U/L mượt, tránh góc sắc.
– Lan can kính có cần tay vịn trên không? Khuyến nghị có để bảo vệ mép kính, tăng độ cứng và an toàn.

Kết luận

Lan can và cầu thang Inox an toàn phụ thuộc vào 4 trụ cột: chọn đúng vật liệu (ưu tiên 304/316), thiết kế theo tải trọng–kích thước chuẩn (H ≥ 1.2 m, khe hở ≤ 100 mm, line load ≥ 0.75 kN/m), chi tiết liên kết–hàn–neo đạt chuẩn và quy trình thi công–kiểm định nghiêm ngặt. Tuân thủ các khuyến nghị trên, kết hợp vệ sinh–bảo trì định kỳ, bạn sẽ có hệ lan can, cầu thang Inox bền, chắc và đẹp trong điều kiện khí hậu Việt Nam.