Một cánh cửa thép nặng 90 kg, đóng sập lại vài trăm lần mỗi ngày dưới tác động của một tay co thủy lực chịu tải nặng, được treo hoàn toàn vào khung cửa. Khi một cánh cửa bệnh viện bắt đầu bị kẹt, xệ hoặc bung ra khỏi tường, cánh cửa thường bị đổ lỗi — nhưng nguyên nhân gốc rễ thường là do khung cửa quá mỏng, được neo vào sai kết cấu nền, hoặc lắp vào một bức tường không được thiết kế để chịu tải.

Điều kiện thiết kế là ưu tiên hàng đầu

Kỹ thuật thiết kế khung bắt đầu với bốn yếu tố đầu vào: trọng lượng cánh cửa (bao gồm lớp lót chì, kính và phụ kiện), tần suất sử dụng, cấu tạo tường, và bất kỳ tiêu chuẩn nào mà bộ cửa phải đáp ứng (chống cháy, cách âm, kín khí, cản xạ). Các cánh cửa y tế có lót chì và gia cường bằng thép nặng hơn nhiều so với cánh cửa thương mại tiêu chuẩn; độ dày khung (gauge), số lượng neo và phần gia cường bản lề đều phụ thuộc vào trọng lượng đó. Một khung cửa đủ tiêu chuẩn cho cửa văn phòng 40 kg sẽ không đáp ứng được cho cửa phòng X-quang nặng 120 kg.

Biên dạng khung

Khung kim loại rỗng được chấn từ một biên dạng thép nguyên khối tạo thành một thanh ngang (đỉnh khung) và hai thanh dọc (cạnh khung). Các nhóm biên dạng chính bao gồm:

  • Hèm đơn (Single rabbet) — một gờ chặn; được sử dụng cho các ô cửa mở quay đơn tiêu chuẩn. Chiều sâu cạnh khung dưới khoảng 4¾″ (120 mm) thường chỉ có sẵn ở dạng hèm đơn.
  • Hèm kép (Double rabbet) — hai gờ chặn, cho phép cửa mở quay theo cả hai hướng hoặc cửa đôi trong cùng một khung; độ sâu hèm có thể bằng hoặc không bằng nhau. Phổ biến trong bệnh viện cho cửa đôi và cửa phòng bệnh nhân dạng một cánh rưỡi.
  • Khung mở ốp / biên dạng phẳng (Cased opening / flush profile) — không có gờ chặn; được sử dụng cho các ô cửa thông phòng và cho các khung lắp phụ kiện cửa trượt.

Bản thân gờ chặn có tính kết cấu: nó chịu lực va đập khi đóng và, cùng với gioăng, tạo thành đường viền bịt kín. Rãnh lắp gioăng EPDM kép hoặc gioăng nén dán thêm được thiết kế chi tiết tại gờ chặn cho các bộ cửa yêu cầu vệ sinh và kín khí. Chiều sâu cạnh khung (jamb depth) phải khớp với độ dày của tường đã hoàn thiện (khung xương + cả hai mặt tấm thạch cao, hoặc khối xây cộng với lớp trát) — sự sai lệch sẽ để lại một khe hở cần phải bơm keo trám trét hoặc các gờ ốp mép (returns) không tựa vào đâu cả. Chiều rộng mặt khung (thông thường là 2″ / 50 mm) tạo ra đường viền khung có thể nhìn thấy; mặt khung rộng hơn sẽ che phủ được nhiều hơn phần nối giữa tường/khung và dễ dàng xử lý các sai số của ô chờ.

Độ dày thép và gia cường

Độ dày khung (gauge) phụ thuộc vào tần suất sử dụng cửa. Khung lắp ráp cho tường thạch cao (Knockdown) có sẵn các cỡ 18, 16 (tiêu chuẩn ngành) và 14 gauge; đối với các công trình y tế, cỡ 16 gauge (danh định 1.5 mm, tối thiểu 1.3 mm theo dung sai A250.8) là mức tối thiểu hợp lý, và cỡ 14 gauge dành cho các ô cửa nặng, có lót chì hoặc lưu lượng qua lại cao. Các tấm gia cường phụ kiện được hàn bên trong khung ngay tại nhà máy: gia cường bản lề (thường là cỡ 7–10 gauge), gia cường miệng khóa, và các ống bọc gia cường tay co ở thanh ngang đỉnh khung. Khung dành cho thiết bị đóng mở tự động cần được gia cường để chịu tải trọng của tay đòn hoặc ray trượt — hãy kiểm tra bản vẽ mẫu của nhà sản xuất thiết bị, chứ không chỉ xem mỗi catalogue của khung cửa.

Khung lắp ráp (Knockdown) và Khung hàn (Welded)

Tiêu chuẩn ANSI/SDI A250.8 công nhận cả hai loại này. Khung lắp ráp (Knockdown - KD) được vận chuyển dưới dạng các thanh rời, lắp ráp tại công trường bằng các khớp nối góc ngàm vào nhau, phù hợp với vách ngăn thạch cao và logistics xuất khẩu — chi phí vận chuyển rẻ hơn, dễ dàng di chuyển vào các tòa nhà đã hoàn thiện. Khung hàn được giao đến dưới dạng một khối cứng cáp với các góc được hàn mặt và mài nhẵn; chúng cứng hơn, giữ độ thẳng hàng tốt hơn dưới các cánh cửa nặng, và được ưu tiên cho kết cấu khối xây, bộ cửa lót chì và khung cửa kín khí nơi hình học góc phải chính xác tuyệt đối. Khung hàn được vận chuyển kèm theo một thanh giằng tạm thời và phải được lắp đặt cùng với thanh giằng định vị để giữ cho hai thanh dọc song song cho đến khi tường hoặc các neo khóa chặt chúng lại.

Các phương pháp neo giữ theo hệ tường

  • Khối xây mới / gạch bê tông: neo dây thép hoặc neo chữ T được xây chèn vào các mạch vữa khi xây tường lên, cộng với các neo chân có thể điều chỉnh. Khung được đổ vữa đầy hoặc đổ vữa từng điểm tại các bản lề đối với cửa nặng. Đây là điều kiện chắc chắn nhất — nhưng khung phải có mặt tại công trường trước khi xây tường.
  • Tường thạch cao khung xương thép: neo khung xương thép dạng sập hoặc bắt vít phía sau hệ khung, với chiều sâu cạnh khung được đặt hàng chính xác theo độ dày vách ngăn. Khung thạch cao KD với neo nén phù hợp để cải tạo lắp vào các ô chờ hiện hữu (loại “slip-on drywall” của SDI A250.8), mặc dù loại này không có sẵn với các góc hàn.
  • Ô chờ khối xây hiện hữu: thanh dọc được đột lỗ và tạo rãnh chìm dùng bu lông nở hoặc neo dạng ống-và-dây đai cố định vào kết cấu; cần kiểm tra cường độ của lớp nền — gạch rỗng và vữa yếu sẽ không giữ được bu lông nở tốt.
  • Tấm panel sandwich phòng sạch: các khung được thiết kế chuyên dụng để kẹp hoặc bắt vít vào lớp vỏ panel với các gờ ốp mép được bịt kín; các neo khối xây tiêu chuẩn hoàn toàn vô tác dụng ở đây, và mọi lỗ xuyên qua đều phải được bịt kín để duy trì lớp vỏ bọc.

Số lượng neo không phải là chỗ để tiết kiệm: các cánh cửa bệnh viện nặng và tay co thủy lực đòi hỏi khoảng cách giữa các neo phải gần nhau hơn và phải đổ vữa lấp đầy ít nhất là ở thanh dọc phía bản lề.

Kích thước khung và ô chờ

Đặt hàng khung theo ô chờ kết cấu (lỗ ban thô), chứ không phải theo kích thước cửa danh định. Kích thước vòng ngoài của khung phải chừa lại dung sai để căn chỉnh độ rọi và chêm lót; khoảng mở thông thủy là phần còn lại sau khi trừ đi hèm và gờ chặn, và chính khoảng mở thông thủy này — chứ không phải kích thước cánh danh định — mới là yếu tố quyết định khả năng di chuyển giường bệnh và sự tuân thủ quy chuẩn (xem Chương 5). Cửa trượt kín khí thay thế khung ba cạnh bằng một cụm hộp che/ray trượt cộng với một khung viền chu vi được bịt kín; yêu cầu kết cấu của chúng là một lanh tô hoặc bức tường có khả năng chịu được tải trọng của cánh cửa treo và thiết bị vận hành.

Các lỗi thường gặp

  1. Chọn độ dày khung (gauge) chỉ dựa trên dòng thông tin cánh cửa trong bảng thống kê cửa, bỏ qua trọng lượng cánh sau khi đã thêm lớp lót chì, kính và phụ kiện.
  2. Đặt hàng chiều sâu cạnh khung trước khi cấu tạo tường được chốt cuối cùng.
  3. Chỉ định khung KD cho các cửa nặng hoặc có lót chì trong khi một khung hàn sẽ giữ độ thẳng hàng tốt hơn.
  4. Chỉ định neo một cách chung chung (“theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất”) mà không tham chiếu đến kết cấu nền thực tế.
  5. Bỏ qua việc đổ vữa tại các thanh dọc phía bản lề để tiết kiệm thời gian — đây là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra tình trạng xệ cánh ở các cửa nặng.

Danh sách kiểm tra thực tế

  • Xác nhận trọng lượng cánh cửa, bộ tiêu chuẩn đánh giá và cấu tạo tường; sau đó chốt biên dạng, độ dày (gauge), loại khung KD/hàn, chiều sâu và loại neo theo đúng thứ tự đó.
  • Yêu cầu sử dụng thanh giằng định vị và kiểm tra dung sai độ rọi khi lắp đặt, đồng thời đổ vữa ít nhất ở thanh dọc phía bản lề đối với các cánh cửa nặng trên ~80 kg.
  • Đối với các bộ cửa có tiêu chuẩn đánh giá, hãy xác minh rằng khung cửa nằm trong cùng một hồ sơ thử nghiệm với cánh cửa.