มาตรฐานการออกแบบแผ่นดินไหวสำหรับโรงพยาบาลโครงสร้างเหล็กคืออะไร?

ในฐานะซัพพลายเออร์ของโรงพยาบาลโครงสร้างเหล็กฉันถูกถามเกี่ยวกับมาตรฐานการออกแบบแผ่นดินไหวสำหรับอาคารที่สำคัญเหล่านี้มากกว่าที่ฉันสามารถนับได้ ดังนั้นฉันคิดว่าฉันจะใช้เวลาสักครู่ในการทำลายมันทั้งหมดเป็นภาษาอังกฤษธรรมดา (อย่างน้อยภาษาอังกฤษแบบอเมริกันธรรมดาอย่างน้อย) และให้คุณลดลงในสิ่งที่เกิดขึ้นในการสร้างแผ่นดินไหวในโรงพยาบาลโครงสร้างเหล็ก - ทน

ก่อนอื่นทำไมมาตรฐานการออกแบบแผ่นดินไหวจึงมีความสำคัญสำหรับโรงพยาบาล? โรงพยาบาลเป็นสิ่งที่เราเรียกว่า "สิ่งอำนวยความสะดวก Lifeline" เมื่อเกิดแผ่นดินไหวผู้คนจะต้องได้รับการดูแลทางการแพทย์และโรงพยาบาลจะต้องดำเนินการ หากอาคารไม่สามารถทนต่อการสั่นไหวก็อาจพังทลายลงวางผู้ป่วยพนักงานและอุปกรณ์การแพทย์ที่มีค่าที่มีความเสี่ยง ดังนั้นการมีมาตรฐานการออกแบบแผ่นดินไหวที่เข้มงวดจึงไม่สามารถต่อรองได้

ทำความเข้าใจกับอันตรายจากแผ่นดินไหว

ก่อนที่เราจะสามารถพูดคุยเกี่ยวกับมาตรฐานการออกแบบเราต้องเข้าใจอันตรายจากแผ่นดินไหวในพื้นที่เฉพาะ อันตรายจากแผ่นดินไหวเป็นโอกาสของแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในสถานที่ที่กำหนดและความรุนแรงที่อาจเกิดขึ้นของแผ่นดินไหวนั้น ข้อมูลนี้มักจะถูกกำหนดโดยนักธรณีวิทยาและนักเขียนแผ่นดินไหวที่ศึกษาเปลือกโลกและเส้นความผิดของโลก

ในสหรัฐอเมริกาสำนักงานการจัดการเหตุฉุกเฉินกลาง (FEMA) และการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา (USGS) ทำงานร่วมกันเพื่อสร้างแผนที่อันตรายจากแผ่นดินไหว แผนที่เหล่านี้แสดงความน่าจะเป็นของระดับการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกันในภูมิภาคต่างๆ ตัวอย่างเช่นแคลิฟอร์เนียเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องกิจกรรมแผ่นดินไหวสูงดังนั้นโรงพยาบาลในแคลิฟอร์เนียจึงจำเป็นต้องได้รับการออกแบบมาเพื่อทนต่อการเกิดแผ่นดินไหวที่แข็งแกร่งกว่าในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงต่อแผ่นดินไหวต่ำเช่นมิดเวสต์

องค์ประกอบสำคัญของการออกแบบแผ่นดินไหวสำหรับโรงพยาบาลโครงสร้างเหล็ก

ระบบโครงสร้าง

ระบบโครงสร้างของโรงพยาบาลโครงสร้างเหล็กเป็นกระดูกสันหลังของความต้านทานแผ่นดินไหว ระบบโครงสร้างที่ดีที่ออกแบบมาสามารถกระจายแรงที่เกิดจากแผ่นดินไหวอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งอาคารป้องกันความเครียดที่เข้มข้นซึ่งอาจนำไปสู่การล่มสลาย

ระบบโครงสร้างประเภทหนึ่งที่ใช้ในอาคารเหล็กคือช่วงเวลา - กรอบต่อต้าน ในช่วงเวลาหนึ่ง - การต่อต้านเฟรมคานและคอลัมน์เชื่อมต่อกันในลักษณะที่ช่วยให้พวกเขาสามารถต้านทานช่วงเวลาการดัดที่เกิดจากกองกำลังด้านข้างเช่นจากแผ่นดินไหว เฟรมประเภทนี้ให้ความแข็งและความเหนียวที่ดีซึ่งจำเป็นสำหรับการต่อต้านแผ่นดินไหว

อีกทางเลือกหนึ่งคือระบบเฟรมที่ค้ำยัน การจัดฟันจะถูกเพิ่มเข้าไปในโครงสร้างเพื่อให้ความแข็งแรงและความแข็งเพิ่มขึ้น มีการจัดฟันประเภทต่าง ๆ รวมถึงวงเล็บปีกกาแบบศูนย์กลางและการจัดฟันผิดปกติ วงเล็บปีกกาศูนย์กลางมักใช้ในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงจากแผ่นดินไหวต่ำในขณะที่วงเล็บปีกกาผิดปกติมักจะใช้ในภูมิภาคที่มีแผ่นดินไหวสูงเพราะสามารถให้พลังงานที่ดีขึ้น

การออกแบบพื้นฐาน

รากฐานของโรงพยาบาลมีความสำคัญเท่ากับโครงสร้างพื้นดินด้านบนเมื่อพูดถึงการต่อต้านแผ่นดินไหว มูลนิธิจำเป็นต้องถ่ายโอนโหลดจากอาคารไปยังพื้นอย่างปลอดภัยและสม่ำเสมอ

ในพื้นที่ที่มีกิจกรรมแผ่นดินไหวสูงฐานรากลึกเช่นกองหรือ caissons มักจะใช้ เสาเข็มยาวเสาเรียวที่ถูกขับลงไปที่พื้นเพื่อไปถึงชั้นดินที่มีเสถียรภาพมากขึ้น Caissons มีขนาดใหญ่, คอนกรีตหรือถังเหล็กที่ถูกจมลงไปในพื้นดิน ฐานรากลึกเหล่านี้สามารถช่วยป้องกันไม่ให้อาคารตกตะกอนหรือเอียงในระหว่างแผ่นดินไหว

ระบบทำให้หมาด ๆ

ระบบการหน่วงจะใช้เพื่อลดการสั่นสะเทือนของอาคารในระหว่างการเกิดแผ่นดินไหว ระบบการทำให้หมาด ๆ ประเภทหนึ่งคือแดมเปอร์ที่มีความหนืด ตัวหน่วงหนวดที่มีความหนืดทำงานโดยการแปลงพลังงานจลน์ของการเคลื่อนที่ของอาคารเป็นพลังงานความร้อนซึ่งจะกระจายไป สิ่งนี้ช่วยลดความกว้างของการสั่นสะเทือนและปกป้องโครงสร้างและเนื้อหา

ระบบการทำให้หมาด ๆ อีกประเภทหนึ่งคือตัวแดมเปอร์มวลที่ถูกปรับ มวลที่ถูกปรับมวลประกอบด้วยมวลขนาดใหญ่ที่ติดอยู่กับอาคารโดยสปริงและแดมเปอร์ มวลเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามของการเคลื่อนไหวของอาคารในระหว่างการเกิดแผ่นดินไหวต่อต้านการสั่นสะเทือนและลดการตอบสนองโดยรวมของโครงสร้าง

มาตรฐานการออกแบบแผ่นดินไหวระหว่างประเทศ

ประเทศต่าง ๆ มีมาตรฐานการออกแบบแผ่นดินไหวสำหรับอาคารรวมถึงโรงพยาบาล ในสหรัฐอเมริกาสถาบันการก่อสร้างเหล็กแห่งอเมริกา (AISC) ให้แนวทางการออกแบบสำหรับโครงสร้างเหล็กรวมถึงผู้ที่มีความต้านทานต่อแผ่นดินไหว มาตรฐาน AISC ขึ้นอยู่กับการวิจัยและการทดสอบที่กว้างขวางและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม

ในยุโรป Eurocode 8 เป็นมาตรฐานหลักสำหรับการออกแบบแผ่นดินไหว Eurocode 8 จัดทำกฎสำหรับการออกแบบและการก่อสร้างอาคารและโครงสร้างอื่น ๆ ในพื้นที่แผ่นดินไหว มันคำนึงถึงลักษณะการเกิดแผ่นดินไหวเฉพาะของภูมิภาคต่าง ๆ ในยุโรป

ญี่ปุ่นซึ่งเป็นประเทศที่มีกิจกรรมแผ่นดินไหวสูงมีมาตรฐานการออกแบบแผ่นดินไหวที่เข้มงวดมาก มาตรฐานญี่ปุ่นได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตามการวิจัยและประสบการณ์ล่าสุดจากแผ่นดินไหวที่ผ่านมา ตัวอย่างเช่นหลังจากแผ่นดินไหวที่ยิ่งใหญ่ของญี่ปุ่นตะวันออกในปี 2554 ญี่ปุ่นทำการแก้ไขรหัสการออกแบบแผ่นดินไหวอย่างมีนัยสำคัญเพื่อปรับปรุงความปลอดภัยของอาคาร

ประสบการณ์ของเราในฐานะซัพพลายเออร์โรงพยาบาลโครงสร้างเหล็ก

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา บริษัท ของเรามีส่วนร่วมในการออกแบบและการก่อสร้างโรงพยาบาลโครงสร้างเหล็กหลายแห่ง เราได้ทำงานอย่างใกล้ชิดกับสถาปนิกวิศวกรและผู้รับเหมาเพื่อให้แน่ใจว่าโรงพยาบาลของเราเป็นไปตามมาตรฐานการออกแบบแผ่นดินไหวสูงสุด

เราเข้าใจว่าทุกโครงการมีเอกลักษณ์และเราใช้เวลาในการศึกษาอันตรายจากแผ่นดินไหวเฉพาะของที่ตั้งโครงการ จากข้อมูลนี้เราสามารถแนะนำระบบโครงสร้างที่เหมาะสมที่สุดการออกแบบฐานรากและระบบการทำให้หมาด ๆ สำหรับโรงพยาบาล

ตัวอย่างเช่นเราเพิ่งเสร็จสิ้นโครงการในพื้นที่ที่มีแผ่นดินไหวสูงในแคลิฟอร์เนีย เราใช้การผสมผสานระหว่างช่วงเวลา - การต่อต้านเฟรมและแดมเปอร์ที่มีความหนืดเพื่อให้แน่ใจว่าโรงพยาบาลสามารถทนต่อการสั่นสะเทือนของพื้นดินที่คาดหวังในภูมิภาค โครงการประสบความสำเร็จและโรงพยาบาลกำลังให้การดูแลทางการแพทย์ที่มีคุณภาพสูงแก่ชุมชนท้องถิ่น

ข้อควรพิจารณาอื่น ๆ สำหรับโรงพยาบาลที่ทนต่อแผ่นดินไหว

องค์ประกอบที่ไม่ใช่โครงสร้าง

นอกเหนือจากระบบโครงสร้างแล้วองค์ประกอบที่ไม่ใช่โครงสร้างของโรงพยาบาลก็ต้องได้รับการพิจารณาในการออกแบบแผ่นดินไหว องค์ประกอบที่ไม่ใช่โครงสร้างรวมถึงสิ่งต่าง ๆ เช่นพาร์ติชันเพดานระบบเครื่องกลและไฟฟ้าและอุปกรณ์การแพทย์

ในระหว่างการเกิดแผ่นดินไหวองค์ประกอบที่ไม่ใช่โครงสร้างอาจก่อให้เกิดอันตรายอย่างมากต่อผู้ป่วยและเจ้าหน้าที่ ตัวอย่างเช่นแผงเพดานที่ตกลงมาอาจทำให้เกิดการบาดเจ็บและระบบไฟฟ้าที่เสียหายอาจขัดขวางอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่สำคัญ ดังนั้นองค์ประกอบที่ไม่ใช่โครงสร้างจำเป็นต้องได้รับการยึดและสนับสนุนอย่างถูกต้องเพื่อป้องกันไม่ให้พวกเขาถูกขับออกระหว่างแผ่นดินไหว

ความซ้ำซ้อน

ความซ้ำซ้อนเป็นแนวคิดที่สำคัญในการออกแบบแผ่นดินไหว โครงสร้างที่ซ้ำซ้อนมีเส้นทางโหลดหลายเส้นทางดังนั้นหากส่วนหนึ่งของโครงสร้างล้มเหลวในระหว่างการเกิดแผ่นดินไหวโหลดสามารถแจกจ่ายไปยังส่วนอื่น ๆ ของโครงสร้างได้ สิ่งนี้ช่วยป้องกันการล่มสลายของอาคารทั้งหมด

ในโรงพยาบาลโครงสร้างเหล็กความซ้ำซ้อนสามารถทำได้โดยใช้ระบบโครงสร้างหลายระบบหรือโดยการเพิ่มสมาชิกพิเศษลงในโครงสร้างที่มีอยู่ ตัวอย่างเช่นโรงพยาบาลอาจมีทั้งสองช่วงเวลา - การต่อต้านเฟรมและระบบเฟรมค้ำยันให้ระดับความปลอดภัยเพิ่มเติม

โครงการโครงสร้างเหล็กที่เกี่ยวข้อง

หากคุณสนใจโครงการโครงสร้างเหล็กประเภทอื่นเรายังมีส่วนร่วมในการก่อสร้างสถานีโครงสร้างเหล็ก-อาคารที่อยู่อาศัยโครงสร้างเหล็ก, และมหาวิหารโครงสร้างเหล็ก- แต่ละโครงการเหล่านี้มีข้อกำหนดการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ แต่การต่อต้านแผ่นดินไหวเป็นสิ่งสำคัญเสมอ

ติดต่อเราสำหรับโครงการโรงพยาบาลโครงสร้างเหล็กของคุณ

หากคุณวางแผนที่จะสร้างโรงพยาบาลโครงสร้างเหล็กเรายินดีที่จะเป็นส่วนหนึ่งของโครงการของคุณ เรามีความเชี่ยวชาญและประสบการณ์เพื่อให้แน่ใจว่าโรงพยาบาลของคุณเป็นไปตามมาตรฐานการออกแบบแผ่นดินไหวสูงสุดและให้สภาพแวดล้อมที่ปลอดภัยและใช้งานได้สำหรับผู้ป่วยและพนักงาน

ไม่ว่าคุณจะอยู่ในพื้นที่ที่มีแผ่นดินไหวสูงหรือพื้นที่แผ่นดินไหวต่ำเราสามารถทำงานร่วมกับคุณเพื่อพัฒนาโซลูชันที่กำหนดเองซึ่งเหมาะกับความต้องการและงบประมาณของคุณ ติดต่อเราวันนี้เพื่อเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับโครงการโรงพยาบาลโครงสร้างเหล็กของคุณ

การอ้างอิง

• American Institute of Steel Construction (AISC) (2016) บทบัญญัติแผ่นดินไหวสำหรับอาคารเหล็กโครงสร้าง
• สำนักงานจัดการเหตุฉุกเฉินกลาง (FEMA) (2015) FEMA P - 750: เกณฑ์การออกแบบแผ่นดินไหวสำหรับโรงพยาบาลแห่งใหม่
• การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา (USGS) แผนที่อันตรายจากแผ่นดินไหว มีให้ที่: https://earthquake.usgs.gov/hazards/
• รหัสอาคารระหว่างประเทศ (IBC) (2018) ข้อกำหนดรหัสอาคารสำหรับเหล็กโครงสร้างสำหรับอาคาร