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淺談電氣設備抗震設計要點
來源: | 作者:優嘉 | 發布時間: 2020-07-24 | 2227 次瀏覽 | 分享到:
電氣安裝工程是整個建筑工程項目的一個組成部分，和土建施工關系非常密切，如：電源的進戶，明暗管道的敷設，防雷和接地裝置的安裝，配電箱（屏、柜）的固定等，都要在土建施工中預埋構件和預留孔洞。隨著現化設計和施工技術的發展，許多新結構、新工藝的推廣應用，施工中的協調配合就愈加顯得重要。
電氣安裝工程是整個建筑工程項目的一個組成部分，和土建施工關系非常密切，如：電源的進戶，明暗管道的敷設，防雷和接地裝置的安裝，配電箱（屏、柜）的固定等，都要在土建施工中預埋構件和預留孔洞。隨著現化設計和施工技術的發展，許多新結構、新工藝的推廣應用，施工中的協調配合就愈加顯得重要。
建筑電氣抗震支撐系統的設計要求主要有以下幾點：
（1）建筑電氣抗震支撐系統的設計要根據建筑的具體情況，如設防烈度、使用功能、建筑高度、結構類型、設備的位置及運行要求等具體分析。
（2）建筑電氣抗震系統的配電管道在穿越結構墻體時應盡量減少對主要承重結構構件的影響。
（3）建筑電氣抗震支撐系統所設計的支、吊架應具有足夠的剛度和承載力，使設備在遭遇設防烈度地震影響時能夠迅速恢復正常運行。
（4）重要的設備機房應設置在不會對其使用功能發生障礙等二次災害的部位。
（5）建筑電氣抗震支撐系統的基座或連接件應具有將設備承受的地震作用力全部傳遞到建筑構件上的功能。
（6）當線路采用電纜梯（橋）架或電纜槽盒、剛性塑料導管、金屬導管敷設時，應采用剛性托架或支架固定，而不宜采用吊架。當不得不采用吊架時，應選擇橫向防晃吊架；在跨越防火分區時，其縫隙應使用柔性防火封堵材料封堵，并應在貫穿部位附近設置抗震支撐。
建筑電氣抗震設計
1.抗震設防標準探討。確定各類設備的抗震設防標準及設防范圍是核心問題，但建筑設計規范對此的要求有些籠統，前后文也不太一致。電氣設備應按發生地震時承擔的作用、損毀后的影響大小、經濟損失等分別確定設防標準。電氣設備大致分為4類:(1)地震發生時需工作的設備系統，如應急廣播、應急照明、應急通信系統等;防止發生次生災害的設備，如火災報警系統、燃氣或燃油系統的電控設備等。(2)地震發生時不需工作，但損壞會產生嚴重經濟損失的設備，如重要的數據機房等。(3)一般性的需設防的設備，包括建筑設計規范要求的內徑不小于60mm的配管及重力不小于150N/m的槽盒或母線槽及其他各類設備。(4)其他不重要的較小的設備，如開關、插座等。
2.抗震計算方法主要有等效側力法和樓面反應譜法。等效側力法將機電設施的設備或構件簡化為側向地震力與重力成正比且作用于重心的單自由度系統，水平地震作用標準值按簡化公式進行計算，是廣泛采用的方法。樓面反應譜法把主體結構與機電設施連接處主體結構的反應以譜的形式(樓板反應譜)作為機電設施的輸入，描述在樓板運動作用下不同頻率的振子所產生的最大反應特性。對于單點支撐的設備或構件，樓面反應譜法可以形成合理、有效的樓板譜，比等效側力法更準確地計算地震響應，克服了等效側力法系數取值不準確、地震力計算準確度不高等缺點。樓面反應譜法需要計算每個建筑相應的樓面反應譜，造成極大的重復性勞動，給實際工程運用帶來不便，因此應用范圍有限。
3.抗震設計具體做法。電氣設備抗震的具體設計涉及以下方面:
(1)地震時需工作的各應急系統應設計預置的應急工作模式，如啟動地震廣播，保證應急照明，關閉燃氣管閥門等。
(2)重要的強(弱)電機房、質量大的設備(如變壓器、發電機組等)、主要的電氣豎井應布置在地震作用或結構位移較小的部位，如建筑較低的樓層(地震產生的慣性力、位移作用較小)，靠近核心筒或在核心筒內部(結構剛度較大和位移較小)，結構柱網較小的區域(結構剛度較大，豎向變形較小)等。同一設備應避免跨越抗震縫，線路跨越抗震縫時需要采取軟連接措施，以減少地震對設備的影響。
(3)對具體設備按照建筑電氣規范要求及上述抗震設防標準進行抗震設防設計。當需設置抗震支、吊架時，抗震支、吊架的承載力不應小于地震作用效應，安裝間距不應大于規定值;設備安裝、導體敷設，按建筑電氣規范要求采用抗震措施。
(4)為了提高電氣設備的抗震水平，可采用隔震和消能減震設計。隔震設計是指在房屋基礎與上部結構之間或機電設備與主體結構之間設置隔震層，通過延長結構的自振周期而減小地震作用;消能減震設計是指在房屋結構或機電設備中設置消能器，通過消能器的相對變形和相對速度而增加結構阻尼，減小地震作用。由于隔震和消能減震需要增加相當的投資并進行復雜的專門設計，故僅在對使用功能有較高或專門要求等特殊情況下采用。