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附录C 楼层上设备地震作用计算


C.0.1 楼层上的电气设备,其所在楼层的动力放大系数应按图C.0.1确定。其中,确定基本自振周期时,可将建(构)筑物视为电气设备的刚性基础。

图C.0.1 楼层动力放大系数曲线

图C.0.1 楼层动力放大系数曲线
β-楼层动力放大系数;Ts-支承电气设备的建(构)筑物的基本自振周期(s);
Te-电气设备的基本自振周期(s)

C.0.2 确定支承电气设备的建(构)筑物的自振周期时,楼层质量应包括楼层上的电气设备及其附属物的质量。当楼层自身质量标准值难以确定时,钢结构建(构)筑物可取100kg/m2~150kg/m2,钢筋混凝土结构建(构)筑物可取450kg/m2~600kg/m2
C.0.3 建(构)筑物的基本自振周期计算宜符合下列规定:
    1 钢结构建(构)筑物的基本自振周期,可按下式计算:

式中:Hs——建(构)筑物的总高度(m)。
    2 钢筋混凝土结构建(构)筑物的基本自振周期,可按下式计算

3 砖混结构建(构)筑物的基本自振周期,可按下式计算:

C.0.4 楼层上电气设备的水平地震作用计算,应符合下列规定:
    1 支承电气设备的多层建(构)筑物可简化成多自由度体系进行抗震计算(本标准图5.1.5);
    2 第i层楼层的加速度系数,应按下式计算:

式中:α'si——第i层楼层的加速度系数;
          Fi——第i层楼层的水平地震作用标准值(N)。
    3 第i层楼层上的电气设备的水平地震影响系数,应按下式计算:

式中:αsi——第i层楼层上的电气设备的水平地震影响系数。
    4 第i层楼层上的电气设备的水平地震作用标准值,应按下式计算:

式中:FHsi——第i层楼层上电气设备的水平地震作用标准值(N)。
    5 楼层上的电气设备计算的水平地震作用标准值,若小于按建在地面上所得到的水平地震作用标准值时,应采用建在地面上所得到的水平地震作用标准值。

条文说明
    该附录主要是根据“设备反应谱研究”编制的。从图C.0.1可看出,楼层动力放大系数β不仅是设备自振周期,而且也是支承设备的建(构)筑物自振周期的函数。这较好地体现了地面运动、建(构)筑物和设备三者动力特性之间的相互关系,所以是比较合理的。
    为了便于比较,曾对工程实际中一些安放在构筑物上的设备进行了验算。构筑物的地震作用是按整个结构进行计算的,而不是取单跨。考虑在同一设防烈度下,设备安放在楼层上同一场地的地面上的地震作用比值。对于相同的设备和构筑物,随着场地土类别的变化,该比值可能发生成倍的变化;随着楼层的变化,该比值也能发生成倍的变化;设备安装的层数越高,该比值越大;当然,随着安放设备的结构物的不同,该比值也发生变化。
    本标准规定楼层上设备的地震作用“不得小于该设备按建在地面上时所计算得到的数值”,所以,上述设备地震作用的比值小于1时,都应取值为1,这是为了安全起见。比值较大的设备一般是安放在较矮结构物的顶层上(这时设备的自振周期与结构物的基本自振周期相差不大),场地土类别较高,且设备质量与楼层质量(包括该楼层上所计算设备以外其他设备的质量)的比值较小的情况下。总的来看,该结果较好地反映了楼层上设备的地震作用,其方法是可用的。
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工业企业电气设备抗震鉴定标准 GB50994-2014
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