Escaliers en acier et structures en acier à plusieurs étages — Circulation verticale et expansion verticale

Un escalier est l'élément le plus régi par le code, chargé de détails et indulgent en termes de calendrier dans un bâtiment en acier — jusqu'à ce qu'il soit incorrect, moment où il bloque une certification et gêne une remise. Et une extension à plusieurs étages est le moyen le plus rapide de doubler la surface utile d'une usine sans acheter de terrain. Nous concevons, fabriquons et livrons les deux selon la géométrie et les règles de charge du code applicable — AISC 360 pour la conception de l'acier, IBC 1011 pour la géométrie des escaliers d'évacuation, GB 50017 et GB 50352 pour les projets chinois — pré-percés et assemblés à l'essai afin que les escaliers se fixent en niveaux et que les structures se superposent sans ajustement sur site.

110mm
Largeur minimale de l'escalier de sortie
9m
Grille de colonnes (Max typique)
2.0h
Classement au feu (GB 14907)
10.9s
Résistance élevée Boulon Grade
1999
Ingénierie Depuis
Pourquoi la circulation verticale en acier

Les escaliers sont la géométrie du code, les structures à plusieurs étages sont des chemins de charge

Deux produits, une discipline : la géométrie et les connexions décidées sur papier avant que l'acier ne soit découpé.

Un escalier en acier gagne sa place dans un bâtiment de la même manière que tout le reste : il doit passer l'inspection, selon les chiffres. Les dimensions que les inspecteurs vérifient — profondeur de marche, hauteur de contremarche, largeur libre, hauteur sous plafond, hauteur de la rampe, taille de l'ouverture — sont fixées par le code, et elles ne sont pas négociables. C'est pourquoi nous considérons les escaliers comme des ensembles préfabriqués en atelier plutôt que comme des improvisations soudées sur site : les limons sont découpés avec la géométrie contremarche-marche programmée, les marches sont calées et soudées selon le module exact, et les deux volées d'un palier arrivent avec des trous de boulons correspondants. Le montage consiste à placer des unités préconstruites, et non à interpréter un dessin avec une meuleuse.

Les structures en acier à plusieurs étages suivent la même philosophie à plus grande échelle. La grille de colonnes, la hauteur des étages et l'agencement des contreventements définissent les chemins de charge ; les planchers composites assurent le diaphragme ; les connexions — résistantes aux moments aux jonctions de la structure, articulées là où les contreventements prennent la charge latérale — sont préconçues, et les jonctions poutre-colonne sont soit soudées en pleine pénétration, soit boulonnées haute résistance selon l'analyse. Notre ligne de fabrication soude les colonnes et poutres assemblées, perce les trous de connexion par CNC, et les boulons de l'assembleur réalisent le montage final — le même processus contrôlé, que le projet soit une extension de bureau de 3 étages sur une usine ou un parking de 6 étages.

Les deux produits se rencontrent à l'escalier de sortie : une tour d'escalier coupe-feu est à la fois la circulation verticale d'un bâtiment à plusieurs étages et l'un de ses composants les plus soumis aux charges. Son enceinte résistante au feu, ses connexions de palier au cadre et sa géométrie proviennent tous du même rapport de conception — ce qui constitue l'argument pour acheter l'escalier et le cadre auprès d'un seul ingénieur qui a déjà décidé comment ils se rencontrent.

Types d'escaliers

Quatre systèmes d'escaliers, quatre géométries

Chaque type suit son propre ensemble de dimensions de référence ; les valeurs ci-dessous sont nos plages standard, vérifiées par rapport au code du projet et à l'occupation.

Sortie

Escaliers de sortie ignifuges

L'escalier selon le code du bâtiment : profondeur de marche minimale de 280 mm, hauteur de contremarche maximale de 180 mm, et largeur libre minimale de 1,1 m, fermé et protégé selon le classement au feu requis, avec des paliers dimensionnés en fonction de l'ouverture des portes et des prolongements de rampe au-delà de l'ouverture.

  • Contremarche marche ≥ 280 mm, hauteur de contremarche ≤ 180 mm
  • Largeur libre ≥ 1,1 m (dépendant de la charge d'occupation)
  • Enceinte coupe-feu selon la classification IBC/GB 50016
  • Volées fabriquées en atelier avec des trous de boulon correspondants
Industriel

Escaliers industriels et d'installation

Escaliers de travail pour l'accès à l'installation avec des marches de 250 mm et des contremarches de 200 mm — plus raides que la géométrie d'évacuation car ils servent aux travailleurs transportant des outils, et non à des foules — avec des mains courantes de 1,05 m de hauteur et des marches en grille ouverte ou en tôle à motifs.

  • Longueur de marche ≥ 250 mm, hauteur de contremarche ≤ 200 mm
  • Hauteur de la main courante ≥ 1,05 m
  • Les marches en grille ouverte évacuent l'huile et la boue
  • Formes droites, à retours et à marches alternées
Spirale

Escaliers en spirale

Accès en spirale peu encombrant avec un diamètre intérieur minimum de 1,5 m et une largeur de marche minimale de 220 mm au bord extérieur — la géométrie qui rend une spirale utilisable et conforme aux normes plutôt que pittoresque mais inutile.

  • Diamètre intérieur ≥ 1,5 m
  • Largeur de marche au bord extérieur ≥ 220 mm
  • Construction à colonne centrale ou en porte-à-faux avec contremarches ouvertes
  • Préfabriqué en unités d'atelier en une ou deux pièces
Accès

Passerelles, plates-formes et galeries

Passerelles de service et plates-formes d'observation d'une largeur minimale de 0,8 m, avec une charge d'exploitation de 3,0 kN/m² et des garde-corps de 1,05 m — le mobilier d'accès standard des installations de traitement, des entrepôts et des installations industrielles.

  • Width ≥ 0.8 m, live load 3.0 kN/m²
  • Main courante 1,05 m, barre intermédiaire et plinthe
  • Caillebotis antidérapant ou platelage en tôle larmée
  • Connexion par support ou tube de torsion à la structure
Paramètres de géométrie

Limites de géométrie des escaliers — les chiffres que lisent les inspecteurs

Les limites applicables dépendent du code en vigueur et de l'occupation ; nous détaillons jusqu'à la valeur la plus stricte pertinente et présentons le code en vigueur pour chaque projet.

Paramètre Hauteur maximale de contremarche Course minimale de bande de roulement Largeur libre minimale
IBC 1011 (escaliers de sortie) 178 mm 279 mm (11 po) 1 118 mm (44 po)
GB 50352 (conception de bâtiments civils) 175 mm 280 mm 1 100 mm
EN 1991-1-1 / pratique courante 190 mm 250 mm Selon la norme de conception des escaliers

Le confort et la sécurité d'un escalier sont déterminés par la combinaison de la hauteur et de la profondeur des marches, et non uniquement par les limites individuelles : une hauteur de marche de 175 mm avec une profondeur de 280 mm correspond au module classique de 455 mm dans lequel le pas humain s'adapte confortablement, tandis qu'une combinaison plus raide transfère le poids des personnes sur les orteils, ce qui explique pourquoi les codes d'évacuation fixent leurs limites comme ils le font. Pour chaque escalier, nous vérifions la règle des deux hauteurs de marche plus giron (2R + G) par rapport à la tranche du code, dimensionnons les dépassements de nez de marche, et vérifions la hauteur libre — au moins 2,0 m au-dessus de la ligne de nez de marche — ainsi que la géométrie des paliers là où le mouvement de la porte et le flux des occupants se rencontrent. Lorsque le plan architectural impose un escalier non standard, nous le précisons dans l'ensemble des plans avec la référence au code, au lieu de livrer un escalier que l'inspecteur rejetterait lors de la réception.

Acier à étages multiples

Structures en acier à plusieurs étages : Quatre réponses ingénierées

Structure, plancher, incendie et connexion — les quatre décisions qui définissent un bâtiment en acier à plusieurs étages.

Système de cadre et de contreventement

Charpente en acier avec travées raidies ou ossatures fléchissantes, hauteurs d'étage de 3,6 à 4,2 m et réseaux de colonnes de 6 à 9 m — le réseau choisi de manière à ce que les poutres, les planchers composites et les modules de façade couvrent tous économiquement la distance sans colonne redondante.

Système de plancher composite

Dalle en acier profilé avec revêtement en béton armé, profondeur totale de 110–150 mm, avec des tiges de cisaillement à tête de ⌀19 mm soudées à travers le profilé — le plancher qui fournit rigidité, séparation contre le feu et diaphragme latéral en un seul élément.

Protection contre l'incendie

Revêtement intumescent en film mince évalué à 1,5–2,0 heures selon la norme GB 14907, ou enceinte en panneau lorsque l'occupation l'exige — l'épaisseur de protection calculée à partir du facteur de section de chaque élément, et non appliquée comme une estimation uniforme.

Normes de connexion

Jonctions poutre-colonne rigides (résistant au moment) ou articulées selon l'analyse de la charpente, connectées avec des boulons haute résistance grade 10.9S installés par serrage par friction, et les assemblages de colonnes soudés avec des soudures en rainure à pénétration totale aux étages désignés.

Garde-corps et protection

Rampes et protections — les détails que les gens touchent

La main courante est la partie du bâtiment que tout le monde touche et les parties du code qui sont inspectées avec un mètre ruban. Notre système de garde-corps standard : hauteur de garde 1,05–1,20 m mesurée à partir de la surface de marche (la hauteur suit le code et le risque de chute), poteaux espacés de ≤1,5 m ancrés au sol ou à la limonerie avec un détail de base capable de résister à la charge horizontale requise par le code sans faire levier sur la plaque, une barre intermédiaire exactement centrée entre la barre supérieure et le sol afin de respecter les règles d’ouverture, et une plinthe de 100 mm de hauteur là où les terrasses ouvertes peuvent laisser tomber des objets. Pour les escaliers de sortie, le système ajoute l’extension de la main courante : la barre continue horizontalement au moins 300 mm au-delà des contremarches supérieures et inférieures, de sorte qu’une personne cherchant la main courante à la hâte la trouve avant la première marche — le détail le plus facile à négliger sur site et le plus difficile à justifier lors d’une inspection.

Tous les composants de la balustrade sont fabriqués et soudés en atelier — poteaux, mains courantes, équerres et plaques de protection assemblés et percés ensemble — de sorte que le travail sur site consiste à boulonner des segments préassemblés et à les aligner sur la ligne de joint. Le traitement de surface correspond à l'environnement : galvanisation à chaud pour les escaliers industriels et les accès aux installations, peinture selon la palette du bâtiment lorsque la balustrade fait partie de l'architecture, avec le système de revêtement indiqué sur le dessin d'atelier et les valeurs de couple de serrage dans le manuel de montage.

Ajouter un étage, un escalier, ou les deux ?

Envoyez-nous la géométrie du bâtiment, le code qui régit votre juridiction, les exigences d'occupation et de classement incendie. Nous renvoyons la géométrie des escaliers, la disposition de la charpente, les détails de connexion et un devis — avec les plans d'atelier suivant dans le même cycle de soumission.

Concevoir un escalier en acier et multi-étages

Email : market@permanentsteelstructure.com