Cách chọn kích thước thang cáp theo số lượng và tiết diện cáp

Chọn sai kích thước là nguyên nhân phổ biến khiến thang cáp bị quá tải, cáp chen chúc hoặc ngược lại, mua thừa rộng gây lãng phí. Vậy cách chọn kích thước thang cáp theo số lượng và tiết diện cáp như thế nào cho đúng? Bài viết hướng dẫn quy trình từng bước để nhà thầu, kỹ sư thiết kế và chủ đầu tư có thể tự ước tính bề rộng, chiều cao thành thang trước khi gửi yêu cầu cho nhà sản xuất.

Kích thước thang cáp gồm những thông số nào

Một đoạn thang cáp được xác định bởi bốn thông số chính. Thứ nhất là chiều rộng (khoảng hở giữa hai thanh dọc), quyết định số cáp xếp được theo hàng ngang. Thứ hai là chiều cao thành, quyết định số lớp cáp xếp chồng và phần lớn khả năng chịu uốn của thang. Thứ ba là độ dày tôn, ảnh hưởng đến độ cứng và tải cho phép. Thứ tư là chiều dài mỗi đoạn, ảnh hưởng đến số mối nối và khoảng cách giá đỡ.

Theo catalogue của NEWSUN, thang cáp, khay cáp, máng cáp được sản xuất với chiều dài 2500–3000 mm, chiều cao thành 50–200 mm, chiều rộng 100–1000 mm và độ dày tôn 0,8–3,0 mm. Dải kích thước này đủ rộng để đáp ứng từ tuyến cáp nhánh nhỏ đến trục cáp chính của nhà máy.

Bước 1: Lập danh sách cáp trên tuyến

Việc đầu tiên là liệt kê toàn bộ cáp sẽ đi qua thang, gồm số lượng, chủng loại, số lõi, tiết diện và đường kính ngoài thực tế. Đường kính ngoài là số liệu quan trọng nhất, nó khác nhau giữa các hãng và các loại vỏ bọc, nên phải lấy từ catalogue hoặc bảng thông số của chính loại cáp bạn dùng. Nếu cáp do các thương hiệu như Cadisun, Goldcup, LS Vina hay Cadivi cung cấp, hãy dùng đường kính ngoài ghi trong tài liệu kỹ thuật của hãng đó, không lấy số ước chừng.

Nên phân nhóm cáp theo chức năng: cáp lực trung thế, cáp lực hạ thế, cáp điều khiển, cáp tín hiệu. Mỗi nhóm có yêu cầu về khoảng cách và che chắn riêng, và nhiều quy định thiết kế yêu cầu tách cáp lực với cáp tín hiệu để tránh nhiễu.

Bước 2: Chọn cách xếp cáp

Cáp trên thang có hai cách xếp cơ bản, và cách xếp ảnh hưởng trực tiếp đến bề rộng cần thiết.

• Xếp một lớp, có khoảng hở: các cáp lực lớn nằm cạnh nhau, chừa khe giữa các cáp để tản nhiệt. Cách này cần bề rộng lớn hơn nhưng cáp mang tải tốt hơn.
• Xếp nhiều lớp: cáp nhỏ xếp chồng, tiết kiệm bề rộng nhưng tản nhiệt kém, thường dùng cho cáp điều khiển và tín hiệu, ít dùng cho cáp lực lớn.

Với cáp lực lớn, thiết kế thường ưu tiên xếp một lớp và có khoảng cách giữa các cáp theo quy định của tiêu chuẩn thiết kế áp dụng cho dự án. Giá trị khoảng cách cụ thể bạn nên lấy từ tiêu chuẩn hoặc bản tính của kỹ sư thiết kế.

Bước 3: Tính tổng bề rộng và tổng diện tích mặt cắt cáp

Cách tính theo bề rộng (cáp xếp một lớp)

Cộng đường kính ngoài của tất cả cáp xếp trên cùng một lớp, cộng thêm khoảng hở giữa các cáp nếu có yêu cầu, rồi cộng phần dự phòng bên mép. Kết quả là bề rộng lòng thang tối thiểu, sau đó làm tròn lên bề rộng tiêu chuẩn gần nhất. Ví dụ giả định để minh họa phương pháp: tuyến có bốn cáp, mỗi cáp đường kính ngoài giả định 40 mm, chừa khe giữa các cáp 40 mm. Tổng bề rộng lớp cáp là bốn lần 40 cộng ba khe 40, bằng 280 mm, cộng thêm dự phòng nên chọn bề rộng thang tiêu chuẩn kế tiếp lớn hơn, chẳng hạn 300 mm trở lên. Đây chỉ là ví dụ tính toán giả định, không phải khuyến nghị cho một loại cáp cụ thể.

Cách tính theo diện tích lấp đầy (cáp nhiều lớp)

Với nhiều cáp nhỏ, bạn tính diện tích mặt cắt ngoài của từng cáp bằng công thức diện tích hình tròn (pi nhân đường kính bình phương chia bốn), cộng lại thành tổng diện tích cáp. Sau đó so với diện tích lòng thang (bề rộng nhân chiều cao thành). Quy tắc thực hành phổ biến là không để cáp chiếm quá đầy lòng thang, thường chỉ lấp một phần diện tích để cáp thông thoáng và còn chỗ kéo thêm. Tỷ lệ lấp đầy tối đa tùy vào tiêu chuẩn và quy định của từng dự án, vì vậy hãy xác nhận với đơn vị thiết kế thay vì dùng con số cố định.

Bước 4: Chọn chiều cao thành thang

Chiều cao thành cần lớn hơn chiều cao khối cáp ở lớp cao nhất, cộng khoảng dự phòng để cáp không trồi ra khỏi thang. Thành cao hơn cũng làm thang cứng hơn, cho phép khoảng cách giá đỡ xa hơn với cùng tải. Tuy nhiên thành quá cao gây khó khi kéo cáp và lãng phí vật tư.

Một nguyên tắc dễ nhớ là ưu tiên tăng chiều rộng khi muốn tản nhiệt tốt và xếp cáp một lớp, còn tăng chiều cao thành khi muốn tăng độ cứng và số lớp cáp. Đừng dùng thành thấp nhưng rất rộng cho tuyến nặng, vì khi bề rộng lớn, thang dễ võng giữa các thanh ngang nếu tôn mỏng.

Bước 5: Xác định độ dày tôn theo tải và nhịp

Độ dày tôn quyết định khả năng chịu tải. Khi tuyến có tổng khối lượng cáp lớn hoặc nhịp giữa các giá đỡ dài, nên chọn tôn dày hơn trong dải 0,8–3,0 mm của catalogue. Tải thực tế bao gồm trọng lượng cáp trên mỗi mét, cộng tải phụ như người đứng lên khi thi công hoặc bảo trì (nếu thiết kế yêu cầu), cộng tải đặc biệt ở khu vực có rung động. Để tính chính xác, hãy lấy khối lượng cáp trên mét từ catalogue của hãng cáp rồi trao đổi với nhà sản xuất thang về tải cho phép của từng mã sản phẩm. Nội dung chi tiết về chịu tải và khoảng cách giá đỡ có trong bài riêng của chuyên mục này.

Bước 6: Dự phòng mở rộng và phụ kiện

Hầu hết công trình đều phát sinh thêm cáp sau vài năm vận hành. Vì vậy cần để dự phòng một phần chiều rộng hoặc diện tích lòng thang cho cáp tương lai. Mức dự phòng nên được thống nhất với chủ đầu tư ngay từ thiết kế, tránh phải thay cả tuyến khi mở rộng.

Đừng quên phụ kiện. Ở các vị trí đổi hướng, bán kính uốn tối thiểu của cáp quyết định loại co và kích thước co cần dùng, cáp lớn cần bán kính uốn lớn hơn. Phụ kiện phải cùng bề rộng và chiều cao thành với thang, nếu tuyến đổi bề rộng thì cần nối giảm. Bạn có thể xem thêm các mẫu tại phụ kiện thang cáp của NEWSUN.

Những sai sót hay gặp

• Dùng đường kính cáp ước lượng: sai số nhỏ ở từng sợi cộng dồn thành sai lệch lớn khi tuyến có nhiều cáp.
• Xếp chồng cáp lực lớn: cáp nóng hơn, giảm khả năng tải dòng.
• Quên cáp sẽ thêm về sau: tuyến đầy ngay khi nghiệm thu.
• Chọn bề rộng đẹp nhưng bỏ qua bán kính uốn: co không đủ lớn, cáp bị gấp khúc tại góc.
• Không đồng bộ giữa thang và phụ kiện: khác chiều cao thành làm mối nối không khít.

Cần gửi gì cho nhà sản xuất để được tư vấn kích thước

Để NEWSUN tư vấn nhanh và đúng, bạn nên chuẩn bị bản vẽ tuyến hoặc sơ đồ mặt bằng, danh sách cáp (chủng loại, số lượng, đường kính ngoài), môi trường lắp đặt, yêu cầu lớp hoàn thiện bề mặt và nhịp giá đỡ dự kiến. Với thông tin này, kỹ thuật có thể đề xuất bề rộng, chiều cao thành, độ dày tôn và danh sách phụ kiện. Bạn có thể xem dòng thang cáp của NEWSUN rồi liên hệ hotline/Zalo 0924.625.688 để được hỗ trợ và báo giá.