กฎการค้ำยันแผ่นดินไหวสำหรับระบบความปลอดภัยจากอัคคีภัย อธิบาย

เมื่อเกิดแผ่นดินไหว ความปลอดภัยของอาคารจึงเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง แม้ว่าความสมบูรณ์ของโครงสร้างมักจะเป็นจุดสนใจหลัก แต่ส่วนประกอบที่ไม่ชัดเจน เช่น ระบบสปริงเกอร์ดับเพลิงและเครือข่ายสัญญาณเตือน ก็อาจทำให้เกิดอันตรายร้ายแรงได้หากไม่ได้รับการรักษาความปลอดภัยอย่างเหมาะสม มาตรฐาน International Building Code (IBC) และ American Society of Civil Engineers (ASCE) เป็นแนวทางที่สำคัญสำหรับการเสริมแรงแผ่นดินไหวขององค์ประกอบที่ไม่ใช่โครงสร้างเหล่านี้

ที่รหัสอาคารระหว่างประเทศ(IBC) ซึ่งนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกา กำหนดให้มีการต้านทานแผ่นดินไหวสำหรับส่วนประกอบอาคารทั้งที่มีโครงสร้างและไม่ใช่โครงสร้าง บทที่ 16 ของฉบับปี 2021 ระบุว่าระบบที่ติดตั้งถาวร รวมถึงเครื่องฉีดน้ำดับเพลิงและสัญญาณเตือนภัย จะต้องเป็นไปตาม ASCE 7 (น้ำหนักการออกแบบขั้นต่ำและเกณฑ์ที่เกี่ยวข้องสำหรับอาคารและโครงสร้างอื่นๆซึ่งโดยทั่วไปคือเวอร์ชัน 2016) สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงการป้องกันภัยพิบัติรองที่เกิดจากแผ่นดินไหว

ระดับการป้องกันแผ่นดินไหวขึ้นอยู่กับอาคารหมวดการออกแบบแผ่นดินไหว(SDC) ซึ่งได้มาจากหมวดความเสี่ยง-

• หมวดความเสี่ยงที่ 1:สิ่งอำนวยความสะดวกที่มีความเสี่ยงต่ำ (เช่น โรงเก็บของ โครงสร้างชั่วคราว)
• หมวดความเสี่ยง II:อาคารมาตรฐาน (สำนักงาน ที่พักอาศัย พื้นที่ค้าปลีก)
• หมวดความเสี่ยงที่ 3:สถานที่ที่มีผู้เข้าพักจำนวนมาก (โรงเรียน โรงพยาบาล สนามกีฬา)
• หมวดความเสี่ยงที่ 4:โครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ (สถานีดับเพลิง ศูนย์กลางการสื่อสารฉุกเฉิน)

SDC (ตั้งแต่ A ถึง F) ถูกกำหนดผ่านตาราง IBC 1613.2.5(1)-(2) โดยรวบรวมข้อมูลแผ่นดินไหวระดับภูมิภาคและหมวดหมู่ความเสี่ยง

ASCE 7 จัดประเภทสปริงเกอร์ดับเพลิงและสัญญาณเตือนภัยเป็นระบบเครื่องกล/ไฟฟ้า โดยมีปัจจัยสำคัญที่ยกระดับเนื่องจากบทบาทด้านความปลอดภัยในชีวิต:

• SDC A/B:ได้รับการยกเว้นจากการออกแบบแผ่นดินไหวตาม ASCE 7 มาตรา 11.7 และ 13.1.4
• SDC C/D:โดยทั่วไปต้องมีการค้ำยันแผ่นดินไหว โดยมีข้อยกเว้นสำหรับ:
  • ส่วนประกอบที่มีน้ำหนักต่ำกว่า 20 ปอนด์ (9 กก.) หรือระบบแบบกระจายที่เบากว่า 5 ปอนด์/ฟุต (7.4 กก./ม.)
  • สำหรับ SDC D ท่อร้อยสายที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเกิน 2.5 นิ้ว (6.35 ซม.) ต้องมีการป้องกันเพิ่มเติม (ASCE 7 มาตรา 13.6.5)

NFPA 13 (2019) บทที่ 17 เสนอข้อกำหนดเกี่ยวกับแผ่นดินไหวสำหรับสปริงเกอร์ ตาม ASCE 7 มาตรา 13.6.7.2 การปฏิบัติตาม NFPA 13 เป็นไปตามข้อกำหนด ASCE 7 แม้ว่าท่อสาขาอาจตกลงต่ำกว่าเกณฑ์ 5 ปอนด์/ฟุต แต่โดยทั่วไปแล้ว NFPA 13 มาตรา 18.6 จะกำหนดให้รองรับแผ่นดินไหวเพื่อป้องกันความเสียหายของท่อหลักระหว่างเกิดแผ่นดินไหว

NFPA 72 (2019) ต่างจาก NFPA 13 ตรงที่ไม่มีกฎเกณฑ์เกี่ยวกับแผ่นดินไหวที่ชัดเจน โดยมีค่าเริ่มต้นเป็นมาตรฐาน ASCE 7 ส่วนประกอบสัญญาณเตือนส่วนใหญ่ (เช่น อุปกรณ์ตรวจจับ ลำโพง) มีคุณสมบัติได้รับการยกเว้นตามน้ำหนัก แต่แผงควบคุมมักจะต้องใช้ชุดอุปกรณ์ตรวจวัดแผ่นดินไหวที่ผู้ผลิตจัดมาให้

การป้องกันแผ่นดินไหวที่มีประสิทธิผลประกอบด้วย:

1. การค้ำยันแผ่นดินไหว:ป้องกันการเคลื่อนตัวของท่อและอุปกรณ์
2. ตัวเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่น:ดูดซับพลังงานแผ่นดินไหวในระบบท่อ
3. แองเคอเรจ:ยึดส่วนประกอบที่หนักเข้ากับองค์ประกอบโครงสร้าง

เทคโนโลยีเกิดใหม่อาจปฏิวัติความสามารถในการฟื้นตัวจากแผ่นดินไหว:

• เซ็นเซอร์อัจฉริยะสำหรับการตรวจสอบโครงสร้างแบบเรียลไทม์
• วัสดุขั้นสูงพร้อมคุณสมบัติการหน่วงที่เหนือกว่า
• วิธีการออกแบบตามประสิทธิภาพ

การประเมินเชิงรุกโดยวิศวกรโครงสร้างในระหว่างการวางแผนโครงการช่วยให้แน่ใจว่ามีการเตรียมพร้อมรับแผ่นดินไหวอย่างเหมาะสมที่สุดสำหรับระบบอาคารทั้งหมด