电梯和地震：EN 81-77

电梯防护措施要求回顾

抽象

6年2023月7.8日，土耳其发生两次大地震，震级分别为7.5兆瓦和40,000兆瓦，破坏力非常大。超过四万人死亡，城市、城镇和村庄被彻底摧毁。 

地震发生后我就到了震区，看到大部分建筑物全部倒塌。但那些矗立着的建筑物中的电梯怎么了？在大多数情况下，配重架与导轨分离、吊绳与滑轮分离以及随行电缆都被损坏。 

本文内容详细介绍了电梯中 EN 81-77 要求的防护措施。什么是设计加速（a_d），它是如何计算的？我们将审查 EN 1998-1 中计算 a 所需的信息_d。如何根据地震带定义_d 将会被看到。将审查每个地震带的电梯保护措施。 

1. 引言

地震对美国和加拿大西海岸、意大利、冰岛、巴尔干半岛、土耳其、地中海东海岸、伊朗、巴基斯坦、中亚、东南亚等世界许多国家和城市来说是严重的自然灾害。亚洲、整个中美洲和南美洲西海岸。全世界大约有 1.6 亿人生活在地震高危地区。

数百年来，人类已经开发出建造抗震结构的措施。垂直交通（VT）行业还制定了在地震时确保电梯和自动扶梯安全的措施。主要是欧洲、北美和日本的规范正在努力提高地震期间电梯的安全性。

EN 81-77 是欧洲规范，描述了符合 EN 1998-1 的乘客和货梯承受地震条件的安全规则和要求。 EN 81-77 旨在避免人员伤亡、减少伤害、防止被困在车内、防止损坏和环境问题以及减少地震后停止工作的电梯数量。

2. 设计加速

设计加速（a_d）是地震事件产生的水平加速度，用于计算作用在电梯系统上的力。它是地面加速度、土壤行为、非结构元素的重要性和一些其他参数的函数。根据 EN 1998-1，电梯属于非结构元件。 EN 1998-1 是欧洲规范 8，涉及抗震结构的设计。的公式为_d 在下面：

S_a 式中 是适用于非结构构件的抗震系数，是一个无量纲数。 

g_a 是重要因素。对于住宅和办公楼的电梯，该系数为 1。如果电梯位于医院内或用于紧急服务等特殊原因，在这种情况下，价值应根据 EN 1998-1 增加。 G_a 是无量纲的。重要因素可以由国家当局以及根据该国的地震行为来定义。

q_a 是元素的行为因子。它是无量纲的，对于电梯来说应该等于 2。 

S_a 需要按下式计算：

a 是无量纲的，是设计地面加速度 (a_g) 在 A 型地面上相对于重力 (g)。 

α=a_g/g

a_g= gl.a_gR

ag：设计地面加速度

g1：重要因素

a_gR：A 类地面上的参考峰值地面加速度

g1 重要性因子是根据建筑物的重要性等级定义的，在0.8-1.4之间。建筑物的重要性等级与建筑物类型相关，定义如下：

I 级 (g1=0.8)：对公共安全重要性次要的建筑物，如农业建筑等。  

II级（g1=1.0）：普通建筑物，不属于其他类别。

III级（g1=1.2）：考虑到倒塌的后果，抗震能力非常重要的建筑物，例如学校、礼堂、文化机构等。

IV级（g1=1.4）：地震时完整性对于民防至关重要的建筑物，例如医院、消防站、发电厂等。

a_gR，是A类地面上的参考峰值地面加速度，a_g用于一个国家或该国家部分地区的 R 可以源自相关国家附件中的分区图。

式中S为EN 1998-1规定的土壤系数，为无量纲。 A 类接地的 S 为 1.0，B 类接地为 1.2，C 类接地为 1.15，D 类接地为 1.35，E 类接地为 1.4。我们建议您始终从项目的静态设计人员处获取项目的接地类型。 

T_a 是非结构元件的基本振动周期，以秒为单位。如果电梯不影响建筑物的基本振动，则 T_a 是0。

T₁ 是基本振动周期，单位为秒。

z 是电梯最高部分高于地基或刚性地下室的高度。它以米为单位。

H 是建筑物距地面的高度，单位为米。

3. 地震举升类别

电梯的地震类别是根据_d. 

如果 1 < a_d  ≤ 2.5、电梯抗震类别为1级；

2.5 < 一个_d  ≤ 4、电梯抗震类别为2级；

a_d4、电梯的抗震类别为3>。 

4. 类别 1 的要求

地震期间，吊索、限速器绳索、随行缆索、补偿绳索和链条可能会在电梯井道内摇摆，并会与固定设备和障碍点缠结。这些障碍点将由固定在升降井中的支架、门槛和装置产生。如果竖井高度超过 20 m，则需要保护障碍点。  

行驶高度在20～60m之间时，需采取以下防护措施：

• 如果竖井中的任何障碍点（如支架、门槛等）距随行电缆环的距离小于 900 毫米，则需要在障碍点之间使用电线进行保护。 

• 如果障碍点距相关设备的距离小于 750 毫米，则在补偿绳、链条和 CWT 限速器绳索的整个行程高度期间，需要在支架和类似障碍之间提供电线保护。如果限速器绳索距离小于 500 毫米并且悬挂绳索距离井道中的任何障碍点更近，则在整个行程高度期间都需要这样做。 

若电梯运行高度超过60m，则整个运行高度均需采取上述防碍措施。 

如果建筑物被伸缩缝划分为独立单元，则电梯的机器处所应位于建筑物的同一独立单元内。 

配重应在机架顶部和底部并尽可能靠近导靴处设有如图2所示的保持装置。 d₁，D₂ 和d₃ 图中尺寸最大应为 5 毫米。保持装置不应导致配重侧安全钳的意外启动。保持装置的设计和固定方式应使得 z₃ 图 2 中的值应最小为 5 毫米。

要求有牵引保持器和牵引绳和补偿绳的转向滑轮。保持器应与绳索的入口和出口成 15°，并在绳索缠绕的每 90° 处设置。与绳索直径相比，保持器应该足够有效。链条和链轮也需要固定器。 

补偿装置需要在坑中进行引导，以防止摇摆和与任何障碍点接合。 

对于液压升降机，升降机应安装防爆阀，以防止地震发生时漏油。 

导轨、导轨接头和支架需要承受由计算的设计加速度（a_d）。如果有固定装置，该装置可以用作框架的支撑。产生的挠度_d 不会造成电梯运行不安全。门锁装置应保持活动状态，安全装置应正常工作，运动部件不应相互碰撞。在具有保持装置的情况下，最大偏转不应导致保持装置与导轨叶片的重叠小于5mm。

机器、悬挂装置、超速调节器、补偿装置及其附件的设计和固定方式应使得由_d 不应造成倾覆和移位。如果液压升降机采用刚性管道，则每根刚性管道的末端应带有柔性管道。 

电梯井道内的所有电气设备和开关应能承受由电梯产生的力_d.

5. 类别 2 的要求

2 类电梯的要求是 1 类要求和以下防护措施的组合。 

要求车架的顶部和底部有固定装置。汽车固定装置也应保留为 1 类定义的间隙。 

二、三类电梯应设有轿厢门锁装置。门锁装置是一种安全组件，需要根据 EN 2-3 进行测试和认证。

停电时，电梯应能向上或向下移动到下一个层站，并应防止轿厢内人员被困。电梯到达平台时应打开门并保持打开状态。如果电梯为半自动门，应在电梯停靠层站时将门解锁。如果电梯到达层站时发生停电，应打开门以营救可能被困的乘客。

6. 类别 3 的要求

3 类电梯的要求是 1 类和 2 类要求以及以下保护措施的组合。 

如果电梯有对重或平衡重，则电梯应配备地震检测系统。检测系统应安装在建筑物电梯的最低底坑或低于电梯井道的位置。应该可以检测三轴加速度。任何等于或小于 1 m/s 的加速度² 应激活地震系统。响应时间最长应为 3 秒。地震探测系统至少每24小时检查一次，如果不起作用，电梯应停止使用。地震探测系统应有至少24小时的备用电源，并且只能手动重置探测系统。 

当地震探测系统启动时，电梯应取消所有门厅和轿厢呼叫，并以最大速度 0.3 m/s 移动到最近的层站。当轿厢移动到最近的层站时，不应超过对重或平衡重。如果电梯到达平台时地震探测系统处于活动状态，则关闭的门应打开，电梯应停止运行。如果门是半自动的，则应将其解锁。根据 EN 2-81，地震模式不得优先于任何安全装置、检查操作、紧急电气操作或消防员模式的第 72 阶段。

7. 结论

我们试图解释a的计算_d 以及电梯的要求（如果电梯属于地震类别）_d。我们本文的主要指南是 EN 81-77 和 EN 1998-1 标准。我们强烈建议计算_d 在任何项目中，并根据计算出的地震类别对电梯进行所需的测量。