Quelles sont les normes de conception sismique pour un hôpital de structure en acier?

En tant que fournisseur d'hôpitaux de structure en acier, on m'a demandé des normes de conception sismique pour ces bâtiments cruciaux plus de fois que je ne peux en compter. Donc, je pensais que je prendrais un moment pour tout briser en anglais simple (enfin, un anglais américain ordinaire, au moins) et vous donner la baisse de ce qui se passe dans la fabrication d'un tremblement de terre de l'hôpital de la structure en acier - résistant.

Tout d'abord, pourquoi les normes de conception sismique sont-elles si importantes pour les hôpitaux? Eh bien, les hôpitaux sont ce que nous appelons les «installations de la ligne de vie». Lorsqu'un tremblement de terre frappe, les gens vont avoir besoin de soins médicaux et l'hôpital doit être opérationnel. Si le bâtiment ne peut pas résister aux tremblements, il pourrait s'effondrer, mettant les patients, le personnel et les équipements médicaux précieux en danger. Ainsi, avoir des normes de conception sismique strictes n'est pas négociable.

Comprendre les dangers sismiques

Avant de pouvoir parler des normes de conception, nous devons comprendre les dangers sismiques dans un domaine particulier. Les dangers sismiques sont essentiellement la probabilité d'un tremblement de terre se produisant dans un endroit donné et de l'intensité potentielle de ce tremblement de terre. Ces informations sont généralement déterminées par les géologues et les sismologues qui étudient la croûte et les lignes de faille de la Terre.

Aux États-Unis, l'Agence fédérale de gestion des urgences (FEMA) et le United States Geological Survey (USGS) travaillent ensemble pour créer des cartes de risques sismiques. Ces cartes montrent la probabilité de différents niveaux de tremblements de terre dans diverses régions. Par exemple, la Californie est bien connue pour sa forte activité sismique, donc les hôpitaux en Californie doivent être conçus pour résister à des tremblements de terre beaucoup plus forts que ceux des zones à risque sismique inférieur, comme le Midwest.

Éléments clés de la conception sismique pour les hôpitaux de structure en acier

Système structurel

Le système structurel d'un hôpital de structure en acier est l'épine dorsale de sa résistance sismique. Un système structurel bien conçu peut distribuer les forces générées uniformément par un tremblement de terre dans tout le bâtiment, empêchant un stress concentré qui pourrait entraîner l'effondrement.

Un type commun de système structurel utilisé dans les bâtiments en acier est le cadre du moment - résistant. Dans un instant - Résister le cadre, les poutres et les colonnes sont connectées d'une manière qui leur permet de résister à des moments de flexion causés par des forces latérales, telles que celles d'un tremblement de terre. Ce type de cadre offre une bonne rigidité et ductilité, qui sont essentielles à la résistance sismique.

Une autre option est le système de trame contre le contre -rement. Des accolades sont ajoutées à la structure pour fournir une résistance et une rigidité supplémentaires. Il existe différents types d'occasions, y compris les accolades concentriques et les accolades excentriques. Les accolades concentriques sont plus couramment utilisées dans des zones à risque sismique inférieur, tandis que les accolades excentriques sont souvent utilisées dans les régions sismiques élevées car elles peuvent fournir une meilleure dissipation d'énergie.

Conception de la fondation

Le fondement d'un hôpital est tout aussi important que ce qui précède - la structure du sol en matière de résistance sismique. La fondation doit transférer les charges du bâtiment vers le sol en toute sécurité et uniformément.

Dans les zones à forte activité sismique, des fondations profondes, telles que des tas ou des caissons, sont souvent utilisées. Les piles sont de longues colonnes minces qui sont enfoncées dans le sol pour atteindre une couche de sol plus stable. Les caissons sont de grands cylindres en béton pré-coulé ou en acier qui sont coulés dans le sol. Ces fondations profondes peuvent aider à empêcher le bâtiment de s'installer ou de s'incliner pendant un tremblement de terre.

Systèmes d'amortissement

Les systèmes d'amortissement sont utilisés pour réduire les vibrations d'un bâtiment pendant un tremblement de terre. Un type de système d'amortissement est l'amortisseur visqueux. Les amortisseurs visqueux fonctionnent en convertissant l'énergie cinétique du mouvement du bâtiment en énergie thermique, qui est ensuite dissipée. Cela aide à réduire l'amplitude des vibrations et à protéger la structure et son contenu.

Un autre type de système d'amortissement est l'amortisseur de masse réglé. Un amortisseur de masse réglé se compose d'une grande masse qui est fixée au bâtiment par des ressorts et des amortisseurs. La masse se déplace dans la direction opposée du mouvement du bâtiment pendant un tremblement de terre, contrecarrant les vibrations et réduisant la réponse globale de la structure.

Normes de conception sismique internationale

Différents pays ont leurs propres normes de conception sismique pour les bâtiments, y compris les hôpitaux. Aux États-Unis, l'American Institute of Steel Construction (AISC) fournit des directives de conception pour les structures en acier, y compris celles pour la résistance sismique. Les normes AISC sont basées sur des recherches et des tests approfondis et sont largement utilisés dans l'industrie.

En Europe, l'Eurocode 8 est la principale norme de la conception sismique. Eurocode 8 fournit des règles pour la conception et la construction de bâtiments et d'autres structures dans les zones sismiques. Il prend en compte les caractéristiques sismiques spécifiques des différentes régions d'Europe.

Le Japon, qui est également un pays à forte activité sismique, a des normes de conception sismique très strictes. Les normes japonaises sont constamment mises à jour en fonction des dernières recherches et expérience des tremblements de terre passés. Par exemple, après le grand tremblement de terre du Japon de l'Est en 2011, le Japon a révisé des révisions importantes à ses codes de conception sismique pour améliorer la sécurité des bâtiments.

Notre expérience en tant que fournisseur d'hôpital de structure en acier

Au fil des ans, notre entreprise a participé à la conception et à la construction de nombreux hôpitaux de structure en acier. Nous avons travaillé en étroite collaboration avec les architectes, les ingénieurs et les entrepreneurs pour nous assurer que nos hôpitaux répondent aux normes de conception sismique les plus élevées.

Nous comprenons que chaque projet est unique et nous prenons le temps d'étudier les dangers sismiques spécifiques de l'emplacement du projet. Sur la base de ces informations, nous pouvons recommander le système structurel le plus approprié, la conception des fondations et le système d'amortissement pour l'hôpital.

Par exemple, nous avons récemment terminé un projet dans une zone sismique élevée en Californie. Nous avons utilisé une combinaison de moments - résister les cadres et les amortisseurs visqueux pour nous assurer que l'hôpital pouvait résister aux fortes tremblements de sol attendus dans la région. Le projet a été un succès et l'hôpital fournit désormais des soins médicaux de haute qualité à la communauté locale.

Autres considérations pour les hôpitaux résistants sismiques

Éléments non structurels

En plus du système structurel, les éléments non structurels d'un hôpital doivent également être pris en compte dans la conception sismique. Les éléments non structurels comprennent des choses comme les partitions, les plafonds, les systèmes mécaniques et électriques et les équipements médicaux.

Pendant un tremblement de terre, les éléments non structurels peuvent présenter un risque important pour les patients et le personnel. Par exemple, un panneau de plafond tombant pourrait causer des blessures et un système électrique endommagé pourrait perturber les équipements médicaux critiques. Par conséquent, les éléments non structurels doivent être correctement ancrés et soutenus pour les empêcher d'être délogés pendant un tremblement de terre.

Redondance

La redondance est un concept important dans la conception sismique. Une structure redondante a plusieurs chemins de charge, donc si une partie de la structure échoue pendant un tremblement de terre, les charges peuvent être redistribuées à d'autres parties de la structure. Cela aide à empêcher l'effondrement de l'ensemble du bâtiment.

Dans un hôpital de structure en acier, la redondance peut être obtenue en utilisant plusieurs systèmes structurels ou en ajoutant des membres supplémentaires à la structure existante. Par exemple, un hôpital pourrait avoir à la fois un moment de résistance à un instant et un système de cadre contrevenant, offrant un niveau de sécurité supplémentaire.

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Si vous êtes intéressé par d'autres types de projets de structure en acier, nous avons également été impliqués dans la construction deStation de structure en acier,Bâtiment résidentiel de structure en acier, etCathédrale de structure en acier. Chacun de ces projets a ses propres exigences de conception uniques, mais la résistance sismique est toujours une considération clé.

Contactez-nous pour votre projet d'hôpital de structure d'acier

Si vous prévoyez de construire un hôpital de structure en acier, nous serions ravis de faire partie de votre projet. Nous avons l'expertise et l'expérience pour nous assurer que votre hôpital répond aux normes de conception sismique les plus élevées et offre un environnement sûr et fonctionnel aux patients et au personnel.

Que vous soyez dans un domaine sismique élevé ou dans une zone sismique faible, nous pouvons travailler avec vous pour développer une solution personnalisée qui correspond à vos besoins et à votre budget. Contactez-nous dès aujourd'hui pour commencer la conversation sur votre projet d'hôpital de la structure d'acier.

Références

• American Institute of Steel Construction (AISC). (2016). Dispositions sismiques pour les bâtiments en acier structurel.
• Agence fédérale de gestion des urgences (FEMA). (2015). FEMA P - 750: Critères de conception sismique pour les nouveaux établissements hospitaliers.
• United States Geological Survey (USGS). Cartes des risques sismiques. Disponible sur: https://earthquake.usgs.gov/hazards/.
• Code international du bâtiment (IBC). (2018). Exigences du code du bâtiment pour l'acier de structure pour les bâtiments.