第四章 設備耐震設計與施工
4.2 細部設計與施工
4.2.1 機電設備的最小設計水平總橫力及相對位移
機電設備之受力及相對位移需滿足4.1.3 節和 4.1.4 節的規定。支承於隔振系 統上之設備，在兩個水平方向應設有緩衝裝置。緩衝裝置之設計側向力應取 為由4.1.3 節所計算得之最小設計總橫力 Fp的兩倍。
＜解說＞由鍊條或其他類似裝置所懸掛支持的機電設備，於地震作用時，若不會 損壞，或不致損及其他設備，且具有韌性或與結構體的結點處有適當的 聯結裝置時，可以不需滿足 4.1.3 節和 4.1.4 節的規定。但這些設備的垂 直設計載重應大於其工作載重的 3 倍。
4.2.2 機電設備的振動週期
機電設備若可合理地解析為單自由度彈簧及質量系統，則其基本振動週期，
Tp，可由下列公式計算之：
（4. 6）
其中
g ：重力加速度。
Kp：含聯結元件之整體設備系統的勁度，可由整體設備系統的重心處產生一 單位位移所需之力量求得。
Tp ：設備的基本振動週期。
Wp ：設備運作時之總重。
設備的基本振動週期，Tp，亦可經由實驗方法求得。
4.2.3 機電設備的聯結部
機電設備各元件的聯結部位需使其勁度能有效地作為力量傳遞的路徑，以確 保設備於運作時應有之功能。
g K T W
p p p =2π
4.2.4 機電設備的支承
機電設備的支承及其錨定方式應設計使其能滿足4.1.3 節的規定。機電設備的 支承可為結構桿件、支撐構件、剛架、壁腳板、腳狀支撐、鞍座、基座、纜 索、拉索、牽條、緩衝機及繫鍊等。支承部可預先鑄造成機電設備的部分構 體。若使用標準規格支承或專利規格支承，則應以負載試驗或計算所得之地 震力來設計。機電設備的支承需設計使其勁度能有效地作為力量傳遞的路 徑，以確保設備於運作時應有之功能性。機電設備支承亦應設計使其能滿足 4.1.4 節的規定。
若支承與機電設備並非預先鑄造成整體構造時，支承與機電設備的接著方式 應設計使其能滿足4.1.3 節及 4.1.4 節的規定。如機電設備的用途係數 Ip等於 1.5 時，支承接著點至設備之聯繫構件需設計成足以傳遞設備的地震力。
4.2.5 位於結構界面的設備管線
設備管線於相鄰結構的交界面處或錨定於同一結構的不同位置時，此一管線 需提供足夠的柔性或其他必要措施，以適應相鄰兩錨定位置之相對位移。此 一相對位移得由4.1.4 節的規定，或其他必要方法計算之。
4.2.6 空調風管
空調風管的機器安裝及支撐需滿足4.1.3 節、4.1.4 節及本節所述的各項規定。
風管系統本身若用途係數Ip大於1.0 時，亦需設計使其能滿足 4.1.3 節及 4.1.4 節的規定。當空調風管係架設於會產生相對變位的不同結構、或架設於隔振 結構上且通過隔振界面時，則其設計必需能滿足4.1.4 節的規定。
若空調風管的用途係數 Ip等於 1.0，且風管全長符合下列所述任一情況時，
則空調風管不需設置抗震措施：
(1) 空調風管的懸吊支撐長度（由結構支承面至風管頂面）少於 30 公分，且 懸吊支撐設計不會產生明顯的彎曲。
(2) 空調風管的斷面積小於 0.55 平方公尺。
風管設備的部份配件（如風扇、熱交換器和增濕器）若與風管連線安裝，且 其重量大於 34 公斤（334 牛頓）時，則需安裝支承及側撐使其能滿足 4.1.3 節的規定。風量調節板、通風用吸入孔及擴散板等附加物，應適當地以機械 扣件固著於設備上。對連線安裝設備上的無斜撐水管，需提供足夠的柔性以 適應預期發生之相對變位。
＜解說＞空調風管的抗震措施可依據個案，由合格的工程師加以設計；或可 參考國內外著名單位之標準耐震工法，經建築師認可後採用。
4.2.7 水管系統
水管系統的機器安裝需滿足 4.1.3 節、4.1.4 節及本節所述的各項規定。水管 系統本身若其用途係數 Ip大於 1.0 時，亦需設計使其能滿足 4.1.3 節、4.1.4 節及下述相關條款的規定。當水管系統係架設於會產生相對變位的不同結構 時、或架設於隔振結構上且通過隔振界面時，則其必需設計使能滿足 4.1.4 節的規定。
水管系統之耐震設計應考量設備本身、管線內容物和支承的動態效應。水管 系統與其支撐結構（包括其他機電設備）間之交互作用亦應加以考量。
當水管系統設計所採用之用途係數 Ip大於1.0 時，應滿足下述之要求：
(1) 水管系統所承受之載重及其相對位移在未達設計值時，不允許與其他設 備產生任何碰撞。
(2) 水管系統需設計使其能產生相對的變形以調應設置於結構、地面、其他 機電設備或其他水管系統上之水管支承點間的相對位移。
水管系統的機器安裝，除了需符合本節所述有關於地震力、位移及其他之規 定外，亦應設計使其能符合下述之要求及限制：
(1) 聯結部的設計應滿足 4.1.6 節的規定。
(2) 於下列情況下，水管線系統不需使用抗震措施：
a. 由吊架所支撐的管線，其懸吊支撐長度少於 30 公分，而管線本身能適 應預期發生之變位，且吊架之構建方式使得吊架桿不承受任何彎矩作 用時。
b. 對於裝設有保護措施以防止其他設備碰撞的可容許大量變形管線，若其
用途係數 Ip大於1.0 且其標稱直徑小於 2.5 公分時。
c. 可容許大量變形管線，若其用途係數 Ip等於 1.0 且其標稱直徑小於 7.5 公分時。
(3) 抗震措施應使支承接合處強度完整。
＜解說＞水管的抗震措施可依據個案，由合格的工程師加以設計；或可參考 國內外著名單位之標準耐震工法，經建築師認可後採用。
4.2.8 鍋爐及壓力容器
鍋爐及壓力容器的聯結元件及支承應設計使其能滿足4.1.3 節和 4.1.4 節及本 節所述的各項規定。鍋爐及壓力容器本身若其用途係數 Ip大於1.5 時，亦需 設計使其能滿足4.1.3 節及 4.1.4 節的規定。
鍋爐及壓力容器之耐震設計應考量設備本身、內容物、支承、內儲液體攪動 效應及附加設備（如管線）載重之動態效應。鍋爐及壓力容器與其支承間之 交互作用亦應加以考量。
鍋爐及壓力容器若其用途係數 Ip大於1.0 時，應滿足下述條款的規定：
(1) 地震力、工作載重及環境因素引致的效應等組合載重下之鍋爐及壓力容 器的設計強度不應超過：
a. 若鍋爐及壓力容器係由韌性材料（如鋼、鋁或銅等）所構成時，則取為 此一材料最小降伏強度的 90%。
b. 若鍋爐及壓力容器的螺紋狀接著或其支承係由韌性材料所構成時，則取 為此一材料最小降伏強度的 70%。
c. 若鍋爐及壓力容器係由非韌性材料（如塑膠、鑄鐵或陶器等）所構成時，
則取為此一材料最小抗拉強度的 25%。
d. 若鍋爐及壓力容器的螺紋狀接著或其支承係由非韌性材料所構成時，則 取為此一材料最小抗拉強度的 20%。
(2) 若鍋爐及壓力容器係由非韌性材料所構造而成，或因低溫效應造成材料 韌性降低時，則應考量其他的設備可能因地震作用所產生的撞擊載重效 應。
(3) 鍋爐及壓力容器應設計使能抵抗與其他構造間所產生的交互作用效應。
另外，鍋爐及壓力容器的聯結元件及支承亦應符合下列相關規定：
(1) 傳遞地震力之接著元件及支承應使用適當的材料來建造。
(2) 埋置於混凝土之聯結元件應考量其承受反覆載重的能力。
(3) 抗震支承應使支承接合處強度完整。
4.2.9 其他機械設備
未於前述各節所涵蓋之機械設備的聯結部及支承應設計使其能滿足 4.1.3 節、4.1.4 節及本節所述的各項規定。若機械設備之各元件所採用的用途係數 Ip大於1.0，且其材質具有危險性或易燃性時，應設計使其能滿足 4.1.3 節、
4.1.4 節及本節所述的各項規定。
機械設備、聯結部及其支承之耐震設計應考量設備本身、內容物及支承的動 態效應。機械設備與其支承結構及其他機電設備間之交互作用亦應加以考 量。
4.2.9.1 機械設計
機械設備於設計時若所採用之用途係數 Ip大於1.0 時，應滿足下述條款的規 定：
(1) 若設備各元件易受碰撞而損傷，或元件為非韌性材料所構成，或元件材 料會因低溫效應而造成韌性的降低時，則應防止因地震而發生碰撞。
(2) 聯結於機械設備之管線，若因支承於不同結構上而產生相對變位時，所 作用於機械上之載重應於設計時考慮。
若機械設備各元件所採用的用途係數 Ip大於 1.0，且其材質具有危險性或易 燃性時，應依所規定之地震力來設計。地震力、工作載重及環境因素引致的 效應（如腐蝕）等組合載重下之機械設備的設計強度係根據下列規定：
(1) 若機械設備係由韌性材料（如鋼、鋁或銅等）所構成時，則取為此一材 料最小降伏強度的 90%。
(2) 若機械設備的螺紋狀接著係由韌性材料所構成時，則取為此一材料最小 降伏強度的 70%。
(3) 若機械設備係由非韌性材料（如塑膠、鑄鐵或陶器等）所構成時，則取 為此一材料最小抗拉強度的 25%。
(4) 若機械設備的螺紋狀接著係由非韌性材料所構成時，則取為此一材料最 小抗拉強度的 20%。
4.2.9.2 機械安裝
機械設備的安裝設計要能滿足下述的各項規定：
(1) 傳遞地震力之聯結部及支承應使用適當的材料來建造。
(2) 不可使用摩擦阻抗型夾具作為錨定元件。
(3) 設置於非隔振支承上之機械設備，若其運作功率超過 10 馬力時，不可使 用膨脹螺栓錨定。
(4) 機械設備的支承，若設計以冷軋鋼的弱軸抵抗地震力的彎矩作用，應加 以仔細評估。
(5) 設置於隔振支承上之設備，在水平方向應設有止震板，另對細長型設備 應提供有垂直方向的束制以避免設備產生傾倒。為減緩碰撞力，在止震 板和設備之間應設置有黏彈性襯墊或適當厚度之類似材料。
(5) 設置於隔振支承上之設備，在水平方向應設有止震板，另對細長型設備 應提供有垂直方向的束制以避免設備產生傾倒。為減緩碰撞力，在止震 板和設備之間應設置有黏彈性襯墊或適當厚度之類似材料。