Giải thích về Quy tắc Chống động đất cho Hệ thống An toàn Phòng cháy

Khi động đất xảy ra, an toàn của tòa nhà trở nên tối quan trọng. Trong khi sự toàn vẹn về cấu trúc thường là trọng tâm chính, các thành phần ít rõ ràng hơn—chẳng hạn như hệ thống phun nước chữa cháy và mạng lưới báo động—cũng có thể gây ra những mối nguy hiểm đáng kể nếu không được bảo đảm đúng cách. Tiêu chuẩn của Bộ luật Xây dựng Quốc tế (IBC) và Hiệp hội Kỹ sư Xây dựng Hoa Kỳ (ASCE) cung cấp các hướng dẫn quan trọng để gia cố chống động đất cho các yếu tố phi kết cấu này.

Bộ luật Xây dựng Quốc tế (IBC), được áp dụng rộng rãi ở Hoa Kỳ, quy định khả năng chống động đất cho cả các thành phần kết cấu và phi kết cấu của tòa nhà. Chương 16 của phiên bản năm 2021 quy định rằng các hệ thống được gắn vĩnh viễn—bao gồm hệ thống phun nước chữa cháy và báo động—phải tuân thủ ASCE 7 ( Tải trọng Thiết kế Tối thiểu và Tiêu chí Liên quan cho Tòa nhà và Các công trình Khác , thường là phiên bản năm 2016). Điều này đảm bảo bảo vệ khỏi các thảm họa thứ cấp do hoạt động địa chấn gây ra.

Mức độ bảo vệ chống động đất phụ thuộc vào Loại Thiết kế Chống Động đất (SDC) của tòa nhà, bắt nguồn từ Loại Rủi ro của nó:

• Loại Rủi ro I: Các cơ sở có rủi ro thấp (ví dụ: nhà kho, công trình tạm thời).
• Loại Rủi ro II: Các tòa nhà tiêu chuẩn (văn phòng, khu dân cư, không gian bán lẻ).
• Loại Rủi ro III: Địa điểm có số lượng người sử dụng cao (trường học, bệnh viện, sân vận động).
• Loại Rủi ro IV: Cơ sở hạ tầng quan trọng (trạm cứu hỏa, trung tâm liên lạc khẩn cấp).

SDC (từ A đến F) được xác định thông qua Bảng IBC 1613.2.5(1)-(2), kết hợp dữ liệu địa chấn khu vực và loại rủi ro.

ASCE 7 phân loại hệ thống phun nước chữa cháy và báo động là hệ thống cơ khí/điện với các hệ số quan trọng cao do vai trò bảo vệ tính mạng của chúng:

• SDC A/B: Được miễn thiết kế chống động đất theo Mục 11.7 và 13.1.4 của ASCE 7.
• SDC C/D: Nói chung, yêu cầu giằng chống động đất, với các trường hợp miễn trừ đối với:
  • Các thành phần dưới 20 lbs (9 kg) hoặc hệ thống phân phối nhẹ hơn 5 lbs/ft (7,4 kg/m).
  • Đối với SDC D, ống dẫn có đường kính vượt quá 2,5 inch (6,35 cm) yêu cầu bảo vệ bổ sung (Mục 13.6.5 của ASCE 7).

NFPA 13 (2019) Chương 17 cung cấp các quy định về động đất cho hệ thống phun nước. Theo Mục 13.6.7.2 của ASCE 7, việc tuân thủ NFPA 13 đáp ứng các yêu cầu của ASCE 7. Mặc dù các đường ống nhánh có thể nằm dưới ngưỡng 5 lbs/ft, Mục 18.6 của NFPA 13 thường quy định các giá đỡ chống động đất để ngăn ngừa hư hỏng đường ống chính trong trận động đất.

Không giống như NFPA 13, NFPA 72 (2019) thiếu các quy tắc địa chấn rõ ràng, mặc định theo tiêu chuẩn ASCE 7. Hầu hết các thành phần báo động (ví dụ: đầu dò, loa) đủ điều kiện được miễn trừ theo trọng lượng, nhưng bảng điều khiển thường yêu cầu bộ dụng cụ địa chấn do nhà sản xuất cung cấp.

Bảo vệ chống động đất hiệu quả liên quan đến:

1. Giằng chống động đất: Ngăn chặn sự dịch chuyển của đường ống và thiết bị.
2. Đầu nối linh hoạt: Hấp thụ năng lượng địa chấn trong hệ thống đường ống.
3. Neo: Cố định các thành phần nặng vào các yếu tố kết cấu.

Các công nghệ mới nổi có thể cách mạng hóa khả năng phục hồi địa chấn:

• Cảm biến thông minh để theo dõi cấu trúc theo thời gian thực.
• Vật liệu tiên tiến với đặc tính giảm chấn vượt trội.
• Phương pháp thiết kế dựa trên hiệu suất.

Đánh giá chủ động của các kỹ sư kết cấu trong quá trình lập kế hoạch dự án đảm bảo sự chuẩn bị tối ưu về địa chấn cho tất cả các hệ thống tòa nhà.