Lõi thang máy là kết cấu bê tông cốt thép hoặc khung thép chịu lực, bao quanh giếng thang để nâng đỡ tải trọng công trình và đảm bảo an toàn khi thang máy vận hành. Đây là bộ phận thuộc hệ kết cấu chịu lực chính của toà nhà, được tính toán theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2012.Với nhà dân lắp thang máy gia đình, lõi thang máy thường được đơn giản hóa thành cột bê tông hoặc khung thép bao quanh hố thang. Bài viết dưới đây từ JAMA TECH sẽ giúp bạn hiểu rõ cấu tạo, chức năng và những lưu ý quan trọng khi thi công lõi thang máy.

Lõi thang máy là gì?

Lõi thang máy là kết cấu chịu lực bằng bê tông cốt thép hoặc khung thép, được xây bao quanh giếng thang để nâng đỡ tải trọng công trình và định hình không gian cho thang máy vận hành. Đây là một phần của hệ kết cấu chịu lực chính của toà nhà, không đơn thuần là khoảng trống để lắp đặt thiết bị như nhiều người vẫn nghĩ.

Cấu tạo lõi thang máy gồm những thành phần nào?

Cấu tạo lõi thang máy gồm ba thành phần chính là hệ vách bê tông cốt thép chịu lực, hệ dầm và đà kiềng liên kết, cùng không gian giếng thang và hố pit nằm bên trong. Mỗi thành phần đảm nhiệm một vai trò kỹ thuật riêng nhưng liên kết chặt chẽ với nhau để lõi thang máy vận hành ổn định.

Hệ vách bê tông cốt thép của lõi thang máy

Hệ vách bê tông cốt thép là thành phần chính tạo nên độ cứng và khả năng chịu lực của lõi thang máy, được đổ liền khối từ móng lên đến mái theo tính toán kết cấu để chịu đồng thời lực nén, uốn và cắt. Vách thang máy bê tông cốt thép của lõi thang máy có các thông số kỹ thuật chính sau:

Độ dày vách phổ biến từ 200mm đến 300mm tuỳ số tầng và tải trọng công trình
Cốt thép được bố trí hai lớp, khoảng cách cốt ngang không vượt quá một phần tư chiều dày vách theo quy định thiết kế kháng chấn
Bê tông sử dụng thường có mác từ 250 trở lên để đảm bảo cường độ chịu lực lâu dài

Dầm và đà kiềng liên kết lõi thang máy

Dầm thang máy và đà kiềng là các cấu kiện ngang liên kết các mảng vách của lõi thang máy tại mỗi cao độ tầng, giúp giữ ổn định hình dạng lõi và là điểm tựa để lắp đặt ray dẫn hướng cabin. Hệ dầm và đà kiềng trong lõi thang máy được bố trí theo các quy cách sau:

Dầm đỉnh nằm ở vị trí trên cùng lõi, chịu lực treo của máy kéo đối với thang có phòng máy
Đà kiềng bố trí quanh bốn mặt hố thang ở mỗi tầng, kích thước phổ biến khoảng 200mm x 200mm
Khoảng cách tối đa giữa các đà giữ ray thường không vượt quá 2000mm theo khuyến cáo kỹ thuật

Giếng thang máy và hố pit thang máy nằm trong lõi thang máy

Giếng thang máy và hố pit thang máy là hai không gian chức năng nằm gọn bên trong lõi thang máy, được lõi bao bọc và bảo vệ suốt quá trình vận hành. Không gian giếng thang và hố pit bên trong lõi thang máy có đặc điểm như sau:

Giếng thang kéo dài xuyên suốt chiều cao công trình để cabin di chuyển
Hố pit nằm ở đáy lõi, sâu khoảng 800mm đến 1400mm tuỳ tải trọng, chứa giảm chấn và công tắc hành trình
Phần đỉnh lõi có thể là phòng máy hoặc chỉ đặt cụm puly nếu dùng công nghệ không phòng máy

Bạn có thể tìm hiểu chi tiết hơn về hai bộ phận này trong các bài viết giếng thang máy và hố pit thang máy đã được JAMA TECH phân tích riêng.

Chức năng của lõi thang máy đối với công trình

Lõi thang máy đảm nhiệm ba chức năng chính là chịu lực cho kết cấu công trình, bảo vệ và định hình không gian vận hành thang máy, đồng thời đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy cho toà nhà. Đây là lý do lõi thang máy luôn được tính toán như một cấu kiện kết cấu quan trọng chứ không chỉ là hạng mục phụ trợ.

Chịu lực và chống chấn động cho công trình

Nhờ độ cứng lớn, lõi thang máy hoạt động như một cột chịu lực khổng lồ giúp toà nhà ổn định trước tải trọng ngang do gió và động đất gây ra. Vai trò chịu lực của lõi thang máy thể hiện cụ thể qua các điểm sau:

Giảm chuyển vị ngang của công trình khi có tải trọng gió lớn
Tăng khả năng chống xoắn cho mặt bằng kết cấu không đối xứng
Phối hợp với hệ khung cột để phân bổ tải trọng đều hơn theo phương pháp tính uốn nén N M

Bảo vệ và định hình không gian vận hành thang máy

Lõi thang máy bảo vệ toàn bộ hệ thống cơ điện bên trong khỏi tác động của môi trường và va chạm từ bên ngoài, đồng thời định hình chính xác không gian để cabin di chuyển êm ái, đúng phương thẳng đứng. Chức năng bảo vệ và định hình không gian của lõi thang máy được thể hiện qua các yếu tố sau:

Ngăn bụi, ẩm và tiếng ồn từ bên ngoài ảnh hưởng đến thiết bị thang máy
Đảm bảo sai số thi công theo phương thẳng đứng thường dưới 2mm để cabin vận hành không bị lệch ray
Tạo bề mặt phẳng để lắp đặt ray dẫn hướng, bảng điều khiển và hệ thống chiếu sáng

Đảm bảo an toàn phòng cháy chữa cháy

Với công trình cao tầng, lõi thang máy bằng bê tông cốt thép đóng vai trò như một khoang ngăn cháy tự nhiên, hạn chế lửa và khói lan qua các tầng, đây cũng là lý do quy chuẩn phòng cháy chữa cháy yêu cầu độ dày vách tối thiểu đối với thang máy chữa cháy. Vai trò ngăn cháy của lõi thang máy bằng bê tông cốt thép thể hiện qua các điểm sau:

Vách bê tông có khả năng chịu nhiệt tốt hơn nhiều so với vách kính hoặc khung thép
Hạn chế khói độc lan vào giếng thang trong thời gian đầu xảy ra hoả hoạn
Là điều kiện bắt buộc khi thiết kế thang máy chữa cháy theo tiêu chuẩn hiện hành

Kích thước và tiêu chuẩn thi công lõi thang máy cần lưu ý

Kích thước lõi thang máy phụ thuộc vào tải trọng thang, còn tiêu chuẩn thi công cần tuân thủ TCVN 5574:2012 về kết cấu bê tông cốt thép cùng sai số phương thẳng đứng không vượt quá 2mm. Ba yếu tố cần lưu ý khi thi công lõi thang máy gồm kích thước theo tải trọng, tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng và sai số cho phép trong quá trình đổ lõi.

Kích thước lõi thang máy theo tải trọng thang

Kích thước lõi thang máy không có một con số cố định áp dụng cho mọi công trình mà phụ thuộc trực tiếp vào tải trọng và số người sử dụng thang máy. Kích thước lõi thang máy thay đổi theo tải trọng và mục đích sử dụng như sau:

Thang máy gia đình tải trọng nhỏ thường cần lõi rộng khoảng 1,4m2 đến 2m2
Thang máy tải trọng lớn cho chung cư có thể cần lõi rộng trên 4m2
Chiều cao hố pit và khoảng vượt đỉnh cũng thay đổi theo tốc độ và tải trọng cabin

Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng khi thi công lõi thang máy

Việc thi công lõi thang máy tại Việt Nam cần tuân thủ các tiêu chuẩn kết cấu bê tông cốt thép hiện hành để đảm bảo an toàn lâu dài cho công trình. Việc thi công lõi thang máy tại Việt Nam cần tuân thủ các tiêu chuẩn sau:

TCVN 5574:2012 về kết cấu bê tông và bê tông cốt thép làm cơ sở tính toán vách lõi
QCVN 32:2018 áp dụng cho yêu cầu an toàn khi lắp đặt và vận hành thang máy
Với thang máy chữa cháy, cần tham chiếu thêm tiêu chuẩn TCVN 6396 72 2010 hoặc EN 81 72

Sai số kỹ thuật cho phép khi đổ lõi thang máy

Sai số thi công là yếu tố quyết định thang máy vận hành êm ái hay bị rung lắc, kêu cót két sau này nên giai đoạn đổ lõi cần được giám sát nghiêm ngặt trước khi lắp đặt thiết bị. Các mốc sai số kỹ thuật cần kiểm soát khi đổ lõi thang máy gồm:

Độ lệch phương thẳng đứng của lõi thường không vượt quá 2mm trên suốt chiều cao
Kích thước thông thuỷ giữa hai vách đối diện cần đúng theo bản vẽ được duyệt, sai số cho phép rất nhỏ
Bề mặt vách cần được xử lý phẳng trước khi lắp ray dẫn hướng để tránh phát sinh chi phí sửa chữa

Xem thêm >> Tiêu chuẩn thang máy chữa cháy là gì? Giải đáp chi tiết

Câu hỏi thường gặp về lõi thang máy

Dưới đây là một số thắc mắc phổ biến JAMA TECH thường nhận được liên quan đến lõi thang máy.

Lõi thang máy có bắt buộc phải làm bằng bê tông cốt thép không?

Không bắt buộc. Với nhà dân và nhà cải tạo, lõi thang máy có thể làm bằng khung thép để tiết kiệm diện tích và rút ngắn thời gian thi công, miễn là đảm bảo khả năng chịu lực theo tải trọng thang máy lắp đặt.

Lõi thang máy dày bao nhiêu là đạt chuẩn?

Với lõi bê tông cốt thép, độ dày phổ biến từ 200mm đến 300mm tuỳ số tầng công trình. Với lõi khung thép, độ dày chỉ khoảng 40mm nhưng cần gia cố thêm liên kết tại các vị trí chịu lực.

Lõi thang máy và hố pit thang máy có phải một bộ phận không?

Không phải một bộ phận. Hố pit chỉ là phần đáy của giếng thang nằm bên trong lõi, trong khi lõi thang máy là toàn bộ kết cấu chịu lực bao quanh cả giếng thang từ đáy lên đỉnh.

Nhà dân xây lõi thang máy có cần thuê kỹ sư kết cấu riêng không?

Nên có. Dù là công trình nhà dân, lõi thang máy vẫn ảnh hưởng đến kết cấu chịu lực tổng thể nên cần kỹ sư tính toán tiết diện và bố trí thép phù hợp, tránh tự ý thi công theo kinh nghiệm.

Lõi thang máy bị nứt có nguy hiểm không?

Có thể nguy hiểm nếu vết nứt xuất hiện ở vị trí chịu lực chính. Cần kiểm tra sớm bởi kỹ sư kết cấu để xác định nguyên nhân do lún nền, co ngót bê tông hay lỗi thi công, từ đó có phương án xử lý kịp thời.

Lõi thang máy là bộ phận kết cấu chịu lực quan trọng, khác với giếng thang máy và vách thang máy vốn chỉ là không gian hoặc lớp hoàn thiện bên trong. Từ cấu tạo vách bê tông cốt thép, dầm liên kết cho đến kích thước và tiêu chuẩn thi công, mỗi yếu tố của lõi thang máy đều ảnh hưởng trực tiếp đến độ an toàn và tuổi thọ công trình. Với nhà cao tầng, lõi bê tông cốt thép vẫn là lựa chọn tối ưu, trong khi nhà dân và nhà cải tạo có thể cân nhắc lõi khung thép để tiết kiệm chi phí và diện tích.

Nếu bạn đang cần tư vấn phương án thi công lõi thang máy phù hợp với công trình của mình, đội ngũ kỹ thuật JAMA TECH luôn sẵn sàng hỗ trợ.

Lõi thang máy: Cấu tạo, chức năng và những điều cần biết