موارد فعالیت عبارت اند از: مهندسی زلزله،طراحی میراگر،طراحی سازه فولادی و مطالب مهندسی عمران

۶ مطلب در آذر ۱۳۹۷ ثبت شده است

ADAS

میراگر ADAS

میراگرهای صفحه فولادی (ADAS (Added Damping And Stiffness از دسته تجهیزات کنترل غیر فعال سازه می باشد و در رده میراگرهای فلزی تسلیم شونده دسته بندی می شود.

عملکرد میراگرهای ADAS 

به واسطۀ شکل پذیری فوق العاده و با بوجود آمدن تغییر شکل غیر ارتجاعی در ورقه های(پره) فولادی آن، میرایی سازه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و باعث کنترل پاسخ و کاهش نیاز لرزه ای می گردد. سیلان گسترده در تمام حجم فولاد و تامین میرایی هیسترتیک و در پی آن اتلاف فوق العاده انرژی ورودی به صورت انرژی حرارتی، از خصوصیات منحصر به فرد این ابزارها محسوب می شود. این ابزار ها ضمن تامین میرایی از سختی جانبی بالایی برخوردارند، به این دلیل به المان های افزایندۀ سختی و میرایی نامگذاری شده اند.

انواع میراگرهای ADAS

میراگر های ADAS دستگاه هایی می باشند که از تعدادی ورق فولادی موازی تشکیل شده اند و عملکردی بر اساس تسلیم خمشی دارند.

میراگرهای ADAS به دو شکل کلی در سازه های مختلف مورد استفاده قرار میگیرد:

  • صفحات فولادی X شکل که به نام های میراگرهای ADAS و یا XADAS نیز شناخته میشوند.
  • صفحات فولادی مثلثی شکل که به نام میراگرهای TADS نیز سناخته میشوند.

ورق های X شکل و مثلثی شکل در المان ADAS نسبت به ورق های مستطیلی شکل عملکرد مناسب تری در اتلاف انرژی دارند علت این امر آن است که در ورق فولادی مستطیلی تغییر شکل های پلاستیک فقط به دو انتهای ورق محدود می شود در نتیجه میزان کرنش و انحناء در دو انتها بسیار بزرگ است و این امر باعث رویدادن موارد زیر میشود:

  • عمر خستگی صفحه کاهش می یابد.
  • در ارتفاع ورق، فولاد در محدودۀ کرنش های الاستیک باقی مانده و سهمی در اتلاف انرژی در اثر تغییر شکل های هیسترتیک ندارد.

امــا ورق های X شکل و مثلثی شکل به صورت یکنواخت در سرتاسر ارتفاع ورق تسلیم می شوند و تغییر شکل پلاستیک در سراسر ورق به شکل یکنواخت توزیع می شود. لذا ماکزیمم مقدار کرنش و انحناء در این حالت به صورت چشمگیری کمتر از مقادیر نظیر در یک ورق مستطیلی با همان تغییر شکل جانبی است و تقریباً تمام حجم فولاد در جذب انرژی مشارکت می کند.

مزیت های استفاده از میراگرهای ADAS

همان طور که قبلا اشاره شد استفاده از میراگرها و جداگرهای لرزه ای در انواع سیستم های سازه ای مزیت های بسیاری دارد، اما استفاده و به کاربردن سیستم میراگرهای ADAS علاوه بر مزیت های کلی میراگرها مزیت های دیگری نیز دارد که در ادامه به چند مورد آن اشاره میکنیم:

  • افزایش شکل پذیری و میرایی تا حدود 30 الی 40 درصد و کاهش نیروهای داخلی و تغییر مکان های سازه
  • تمرکز ناشی از اتلاف انرژی در این ابزارها، بدون دخالت در مسیر انتقال بار قائم
  • اطمینان بالا از عملکرد صحیح آن به دلیل رویه کنترل کیفیت ساخت در کارخانه در مقایسه با قطعات معمول سازه که در کارگاه جوشکاری می شوند.
  • برخورداری از چرخه های پسماند کاملاً پایدار بدون افت سختی و مقاومت در بارگذاری چرخه ای
  • عدم نیاز به نگهداری و بازدید در مقایسه با سایر ابزارهای کنترل غیرفعال نظیر ویسکوز، ویسکوالاستیک و اصطکاکی و نیز اطمینان از عملکرد بدلیل سادگی مکانیزم آن
  • سهولت در تعویض قطعه بواسطۀ اتصالات پیچی و بازگرداندن سازه به وضعیت اولیه پس از زلزله
  • درجات نامعینی بالا به دلیل تعدد صفحات در هر میراگر
  • عدم ایجاد نیروی محوری در میراگر تحت بارهای ثقلی و نیز سازگاری هندسی در اثر تغییر شکل های بزرگ بدلیل شیارهای لوبیایی و حرکت آزادانه پین ها
  • میزان جابجایی بام و Drift طبقات را در حد چشمگیری کاهش می دهد.
  • با تغییر شکل های بزرگ و غیر ارتجاعی، مانع ایجاد نیروهای زیاد در بادبند ها واعضای سازه شده و تقاضای موجود روی سازه را کاهش می دهد.

همچنین این سیستم ها با اندکی نظارت اصولی به راحتی اجرا می شوند. در سیستم های قاب خمشی، بادبندی شورون و ساختمان هایی که سیستم مقاوم جانبی ندارند(مثل خورجینی) به راحتی می توان مقاوم سازی ساختمان را با اجرای این سیستم ها عملیاتی کرد.

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
علیرضا عسگری

میراگر ویسکوز

میراگر ویسکوز مایع

14827150774848890.jpg

شکل ظاهری میراگر ویسکوز مایع


یک میراگر ویسکوز مایع چیست؟

میراگرهای ویسکوز مایع (FVD) تجهیزات هیدرولیکی هستند که جهت استهلاک انرژی جنبشی ناشی از ارتعاشات لرزه ای یا مقابلع با ضربات بین سازه ها، به کار می روند. این تجهیزات متنوع اند و می توانند به گونه ای طراحی شوند که بار مورد نظر (مثلاً بار زلزله و باد) را مستهلک نموده، ولی در برابر باقی شرایط مانند حرکات ناشی از حرارت، اجازه ی حرکت آزادانه را به سازه بدهند.

میراگر ویسکوز مایع شامل سیلندر روغن، مایع ویسکوز، پیستون، میله پیستون، پوشش محافظ داخلی و سایر بخش های اصلی است. پیستون باید حرکتی متقابل را در سیلندر روغن ایجاد نماید. پیستون محاط در ساختار میراگر بوده و سیلندر روغن پر از مایع میراکننده است. 


图片2.jpg


图片3.jpg









ساختار میراگر ویسکوز مایع


چگونه یک میراگر ویسکوز عمل می کند؟

وقتی سازه با محرکی خارجی (مانند ارتعاش باد و زلزله) مواجه شود، دچار تغییر شکل شده و میراگر را به حرکت وا می دارد. در این حالت در بین دو سر پیستون در میراگر، اختلاف فشار ایجاد می شود. در این شرایط مایع ویسکوز میان پیستون و محفظه میراگر حرکت کرده و به واسطه لزجت خود، موجب میرایی و تبدیل انرژی مکانیکی به حرارتی (استهلاک انرژی) می شود. این امر موجب کاهش ارتعاشات در سازه می شود.


میراگر ویسکوز مایع در کجا  قابل استفاده است؟

میراگر ویسکوز مایع، امروزه به شکل گسترده ای در مهندسی سازه به عنوان راه حلی بسیار مؤثر در استهلاک انرژی، به کار می رود.

-        ساختمان های مسکونی، اداری، مجتمع های بزرگ تجاری،  و ساختمان های بلندمرتبه و با دهانه های بزرگ.

-        مراکز مدیریت بحران مانند بیمارستان ها، مدارس، ساختمان های مهم دولتی، مراکز آتشنشانی، ساختمان های نظامی و انتظامی و ...

-        مصارف صنعتی مانند استفاده در سازه ی کارخانه ها، تجهیزات صنعتی و ...

-        پل های راه و راه آهن.

-        مصارف نظامی.

-        نیروگاه ها، پتروشیمی و ...


QQ截图20170204092531.jpg

چرا میراگرهای ویسکوز ما؟

با رعایت مقررات و قواعد صنعت، شرکت ما نسل سوم میراگرهای ویسکوز مایع با راندمان بالا را، بر اساس بیش از 20 سال سابقه در تولید محصولات میراگر، توسعه داده است. این تجهیزات مناسب برای به کارگیری در ساختمان سازی، پل ها و سایر پروژه های بزرگ عمرانی می باشد. ما صاحب حق معنوی انحصاری برای میراگرهای ویسکوز مایع نسل سوم، می باشیم. 

نسل سوم FVD روغن سیلیکونی با ویسکوزیته کم را جهت دستیابی به خصوصیات میرایی مورد نظر طبق نظریه ی جریان سیال در حفره کوچک، به کار می برد. در نسل سوم این میراگرها، طراحی ساختار میراگر، عمر مفید و قابلیت اطمینان آن ها، در قیاس با نسل های اخیر این محصولات، دچار تحول و تغییراتی عظیم شده است. این نسل بالاترین سطح فناوری را در میان انواع میراگر ارائه می کند.

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
علیرضا عسگری

control structure

انواع سیستم‌های کنترل سازه

منظور از کنترل سازه در واقع کنترل و کاهش پاسخ های سازه تحت اثر بارهایی (علی الخصوص بارهای جانبی نظیر بار زلزله و باد) است که در طول عمر سازه به آن وارد می شود. علم کنترل سازه در مهندسی سازه، علم نوپایی است و در چند دهه اخیر مور توجه محققین قرار گرفته است.

انواع سیستم‌های کنترل سازه

مفهوم کنترل سازه

۱- به علت محدودیت‌های موجود در روش طراحی معمول، جامعه مهندسان به سمت مفهوم کنترل سازه گرایش پیدا کرده است.

۲- کنترل سازه به این معنی است که با در نظر گرفتن سازه به عنوان یک سیستم دینامیکی برخی از خصوصیات آن نظیر سختی و میرایی را بتوان طوری ‌تنظیم‌ کرد که اثر دینامیکی نیرو روی سازه تا سطح قابل قبولی کاهش پیدا کند.

۳- با اینکار فرکانس طبیعی سازه، شکل طبیعی و همچنین مقادیر میرایی متناظر آن طوری تغییر می‌یابد که نیروهای دینامیکی ناشی از بارهای محیطی کاهش یابند.

۴- به بیان ساده‌تر کنترل سازه عبارت است از بکارگیری ابزار یا اعضایی در سازه که باعث بهبود رفتار آن شوند.

۵- این مهم با بکارگیری تکنیک‌های متنوعی که به طور کلی می‌توان در چهار گروه دسته بندیشان نمود، قابل حصول است.

  1. غیر فعال (Passive)‌
  2. فعال (Active)‌
  3. ترکیبی یا پیوندی (Hybrid)‌
  4. نیمه فعال (Semi-Active)‌

سیستم‌های کنترل فعال (Active)

 یک سیستم کنترل فعال، سیستمی است که در آن یک منبع خارجی به یک یا چند محرک سیستم کنترل، انرژی می‌دهد و این محرک‌ها (Actuators) نیروهایی را مطابق با حالات از پیش تعریف شده به سازه وارد می‌سازند. این نیروها ممکن است جهت اضافه‌ یا مستهلک نمودن انرژی سازه بکار روند‌‌.

در یک سیستم کنترل فعال همواره جهت راه اندازی محرک‌های الکترومکانیکی یا الکتروهیدرولیکی سیستم، که باعث اعمال نیروهای کنترل به سازه می‌شوند، به یک منبع بزرگ انرژی نیاز است. نیروهای کنترل بر اساس بازخوردهای حاصل از سنسورهایی که با اندازه گیری پاسخ سازه و یا تحریک اعمال شده به آن بدست می‌آیند، ایجاد می‌شوند. از آنجایی که سیستم‌های کنترل فعال جهت عملکرد به یک منبع انرژی خارجی نیاز دارند، لذا لازم است که این منبع انرژی در زمان وقوع رویدادهای شدید بدون تغییر و آسیب باقی بماند تا یکپارچگی سازه و عملکرد آن تحت الشعاع قرار نگیرد‌. در کنار این مسئله احتمال اینکه سیستم‌های کنترل فعال با اعمال نیروی مکانیکی اضافی به سازه منجر به ناپایداری آن شوند، نیز وجود دارد. بنابراین از سیستم‌های کنترل فعال اصولاً به عنوان مکمل برای سیستم‌های کنترل غیر فعال در سازه‌های مهندسی استفاده می‌شود. به عنوان نمونه‌ای از کاربرد این کنترل‌ها می‌توان به نقش میراگرهای جرم فعال در کاهش ارتعاشات ساختمان در بادهای پرقدرت و زلزله‌های متوسط و در نتیجه افزایش آسایش و راحتی ساکنین ساختمان‌ها اشاره نمود‌.

سیستم‌های کنترل غیر فعال (Passive)

 یک سیستم کنترل غیر فعال سیستمی است که سختی یا میرایی سازه را به طور مقتضی و بدون نیاز به منبع انرژی خارجی جهت عملکرد و بارگذاری در سیستم تغییر می‌هد‌.

در یک سیستم کنترل غیر فعال به منبع خارجی نیرو جهت عملکرد سیستم کنترل نیازی نیست. سیستم با استفاده از حرکت سازه، نیروهای کنترل را بوجود می‌آورد. نیروهای کنترل به صورت تابعی از پاسخ سازه در محل سیستم کنترل غیر فعال ایجاد می‌شوند‌. در صورت نصب این سیستم در سازه، دیگر امکان ایجاد تغییرات دلخواه و آنی در آن وجود ندارد. برای موثر بودن این سیستم کنترل، همواره نیاز به یک پیش بینی قابل اعتماد از بارهای طراحی و یک مدل عددی دقیق از سیستم فیزیکی است. معمولاً در این سیستم کنترل، امکان بهبود موضعی پاسخ میسر نیست. قابل ذکر است که استفاده از سیستم‌های کنترل غیر فعال به دلیل سادگی نصب و کم بودن هزینه‌های اجرا و نگهداری در سازه‌های مهندسی بسیار شایع است.

به عنوان نمونه‌ای از این سیستم‌های کنترل می‌توان به تکنیک‌های جداسازی پایه‌ ‌(Techniques of  Base Isolation) که در آنها به علت انعطاف پذیر بودن پائین‌‌ترین طبقه ساختمان، میزان انتقال انرژی به سایر طبقات به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد، اشاره نمود.

انواع سیستم‌های کنترل غیرفعال سازه‌

  • جداگرها که شامل جداگرهای لرزه‌ای و جداگرهای آیرودینامیکی هستند. در جداگرهای لرزه‌ای با جداگردن سازه از محل اعمال بار باعث کاهش پاسخ سازه می‌شوند و کاربرد آنها محدود به سازه‌هایی با ارتفاع متوسط می‌شود. و جداگرهای آیرودینامیکی که با شکلی که دارند باعث می‌شود نیروی باد وارد به سازه کاهش پیدا کند.
  • مستهلک کننده‌های انرژی که با افزایش دمپینگ و سختی سازه باعث کاهش پاسخ سازه می‌شوند و شامل میراگرهای اصطکاکی، میراگرهای ویسکوز و میراگرهای فلزی هستند.
  • جذب کننده‌های ارتعاشات دینامیکی که با تغییر در مشخصات دینامیکی سازه مثل فرکانس طبیعی و میرایی باعث کاهش پاسخ سازه می‌شوند و شامل سه دسته میراگرهای تنظیم شونده جرمی TMD‌، تنظیم شونده مایع TLD ,‌TCLD‌، تنظیم شونده غلطکی TRD هستند. این نوع میراگرها معمولاً در بالاترین تراز ساختمان به کار گرفته می‌شوند چراکه بیشترین کاهش را بر روی پاسخ سازه خواهد داشت.

مزایا کنترل غیرفعال سازه‌

  • سادگی طراحی نسبت به سایر سیستم‌های کنترل سازه
  • عدم نیاز به انرژی خارجی مثل برق‌
  • هزینه پایین تعمیر و نگهداری

معایب کنترل غیرفعال سازه‌

  • وابسته بودن به تحریک خارجی (توضیحات بیشتر در ویدئو)
  • عدم تطبیق با شرایط محیطی

کنترل غیرفعال سازه مشکلاتی نظیر وابستگی به محتوای فرکانسی نیروی خارجی اعمالی و شرایط محیطی را دارد و کنترل فعال سازه هم با وجود موثر بودن مشکلاتی نظیر نیاز داشتن به نیروی خارجی زیاد مانند برق دارد. علاوه بر این، در هنگام زلزله، شاید نتوان این نیرو را تامین کرد. همچنین هزینه‌های بالای تعمیر و نگهداری باعث شد که این سیستم هم زیاد کاربردی نباشد. به خاطر همین مشکلات دو سیستم کنترل نیمه فعال سازه و ترکیبی سازه مطرح شدند.

سیستم‌های کنترل پیوندی (Hybrid)

معنی متداول کلمه (کنترل پیوندی) به صراحت این مفهوم را که این سیستم ترکیبی از سیستم‌های کنترل فعال و غیر فعال است، می‌رساند‌. در یک سیستم کنترل پیوندی، ممکن است از یک سیستم کنترل فعال به عنوان مکمل و بهبود بخش کارایی سیستم کنترل غیر فعال‌‌ یا برعکس از یک سیستم کنترل غیر فعال جهت کاهش انرژی مورد نیاز در یک سیستم کنترل فعال استفاده شود. به عنوان مثال می‌توان به ساختمانی اشاره کرد که با یک سری میراگرهای ویسکوالاستیک (Viscoelastic dampers) توزیع شده و یک میراگر جرم فعال که در طبقه بالای آن قرار دارد، تجهیز شده است. باید توجه شود که تنها تفاوت اصلی بین کنترل فعال و ترکیبی در اغلب موارد، میزان انرژی خارجی مورد نیاز سیستم است. بنابراین می‌توان گفت که سیستم‌های کنترل هیبریدی در واقع باعث کاهش برخی از محدودیت‌های موجود در هریک از سیستم‌های کنترل اصلی می‌شوند. در نتیجه این سیستم‌ها از سطح عملکرد بالاتری برخوردارند‌. علاوه بر این در صورتی که بعضآً منبع انرژی با مشکل مواجه شود، مولفه غیر فعال کنترل پیوندی همچنان به وظیفه خود عمل نموده و به حفاظت از سازه می‌پردازد‌.

‌سیستم‌های کنترل نیمه فعال (Semi-Active)

سیستم‌های کنترل نیمه فعال، دسته‌ای از سیستم‌های کنترل سازه هستند که در آنها از انرژی خارجی جهت تغییر خصوصیات مکانیکی دستگاه استفاده می‌شود‌.

سیستم‌های کنترل نیمه فعال در اصل سیستم‌های کنترل غیر فعالی هستند که قادر به تغییر و تنظیم خصوصیات مکانیکی سیستم هستند و به همین دلیل اغلب به این سیستم‌های کنترل، اصطلاح دستگاه‌های غیر فعال قابل کنترل (Controllable Passive Devices) اتلاق می‌شود. خصوصیات مکانیکی این سیستم‌ها بر اساس بازخوردهای اندازه گیری شده از پاسخ سازه تنظیم می‌شوند. در یک طرح کنترل نیمه فعال، یک سامانه کنترلگر (یک رایانه) به اندازه گیری بازخوردها می‌پردازد و بر اساس الگوریتم کنترل از پیش تعیین شده، سیگنالی مناسب جهت عملکرد دستگاه‌های نیمه فعال ارسال می‌کند. نیروهای کنترل در نتیجه حرکت خود سازه و تنظیم مناسب خصوصیات مکانیکی سیستم کنترل نیمه فعال تولید می‌شوند. علاوه بر این، با توجه به اینکه نیروهای کنترل در اغلب سیستم‌های کنترل نیمه فعال در خلاف جهت حرکت سازه عمل می‌کنند، بنابراین باعث پایداری کلی سازه می‌شوند‌.

سیستم‌های کنترل نیمه فعال ذاتاً دارای رفتار غیرخطی هستند و بسیاری از مزایای سیستم‌های کنترل فعال را بدون نیاز به منبع انرژی بزرگ دارا هستند. برخی از سیستم‌های کنترل نیمه فعال با اندازه گیری موضعی پارامترهای لازم جهت کنترل سازه، کاملاً غیر متمرکز (Non-Centralized) بوده و در نتیجه در برابر عدم اطمینان‌هایی که غالباً در ارتباط با سیستم‌های سازه‌ای وجود دارد، بسیار توانمند عمل می‌کنند. دستگاه‌های کنترل نیمه فعال هیچ انرژی مکانیکی به سازه وارد نمی‌سازند و همچنین به انرژی بسیار اندکی (غالباً در حد چند باطری کوچک) جهت راه اندازی و تغییر سیستم‌های مکانیکی مربوط به کنترل رفتار دستگاه (مثلاً یک شیر کنترل الکتریکی) نیاز دارند‌. علاوه بر این نیروی کنترل تولید شده توسط یک دستگاه نیمه فعال همیشه به سرعت نسبی و تغییر مکان دستگاه بستگی دارد.

‌انواع سیستم‌های کنترل نیمه فعال سازه

  • میراگرهای با سیال کنترل شونده توسط میدان مغناطیسی
  • میراگرهای سختی نیمه فعال
  • میراگرهای پیزوالکتریک
  • میراگرهای ستون مایع تنظیم شونده نیمه فعال
  • میراگر جرمی تنظیم شونده نیمه فعال
۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
علیرضا عسگری

TUNED MASS DAMPER

میراگر جرمی تنظیم شونده

میراگر جرمی تنظیم شده یکی ازابزارهای غیرفعال استهلاک انرژی است. این وسیله با جذب کردن مقداری از انرژی وارد شده ازبار دینامیکی به سازه، میزان تقاضا برای استهلاک انرژی را در سازه اصلی کاهش می دهد.

 پیشینه تاریخی میراگر جرمی تنظیم شونده              

ساده‌ ترین شکل میراگر جرمی تنظیم‌شونده، سیستمی شامل جرم، فنر و میراگر ویسکوز است که به سازه اصلی مهار می‌شود. ایده‌ی اولیه استفاده از این نوع میراگر در کارهای مهندسی به کارهایی که توسط Frahm در سال ۱۹۰۹ انجام شده است، برمی‌گردد. مطالعاتی که در سال‌های بعد توسط Den Hartog انجام شد، باعث توسعه‌ی اصول پایه‌ای در مورد این نوع میراگرها و ارائه راه حلی برای انتخاب مناسب میراگرهای ویسکوز مورد استفاده در این میراگرها شد. وی فرمولی را برای انتخاب خصوصیات بهینه این نوع میراگرها وقتی که سازه تحت اثر تحریک هارمونیک باشد ارائه کرد.

میراگرهای تنظیم شده عموماً برای کنترل ارتعاشات ناشی از باد در سازه های بلند به کار رفته اند و به دلیل محدودیت هایی همچون پهنای فرکانسی وسیع تر بارگذاری زلزله نسبت به بارگذاری باد و امکان تنظیم نوع ساده این نوع میراگر فقط با یک فرکانس، کارایی آنها تحت بارگذاری زلزله به خوبی کارایی آنها در مقابل بارگذاری باد نمی باشد. در عین حال تحقیقات فراوانی در زمینه استفاده از آنها در بهبود ارتعاشات ناشی از زلزله در دست انجام می باشد. استفاده از میراگرهای جرمی تنظیم شده غیرخطی، جذب کننده های ارتعاشات ضربه ای، میراگرهای جرمی تنظیم شده نیمه فعال و میراگرهای جرمی ترکیبی جزو راه حلهایی بوده اند که برای این مشکل ارائه شده اند.

 عملکرد میراگر جرمی تنظیم شونده

یک میراگر جرمی تنظیم‌شونده (TMD) یک دستگاه نصب شده در سازه برای کاهش دامنه ارتعاشات مکانیکی است. میراگر جرمی تنظیم‌شونده، دارای یک جرم، یک فنر و یک میراگر است. فرکانس میراگر نسبت به فرکانس سازه تنظیم می‌شود که در هنگام وقوع زلزله تحریک شود و نیرویی خلاف حرکت سازه به سازه وارد کند. از مهم‌ترین نکات در طراحی میراگر جرمی تعیین میزان سختی فنر و میزان نسبت جرم دمپر به جرم سازه است.

در این نوع میراگرها، جرم بر روی تکیه‌گاه‌های غلطکی قرار می‌گیرد و می‌تواند نسبت به طبقه جابه‌جایی انجام دهد. فنرها و میراگرها بین جرم و تکیه‌گاه‌های ثابت عمودی قرار می‌گیرد، نیروی فاز مخالف میراگر را به تراز طبقه و در نتیجه به قاب سازه‌ای منتقل می‌کند.

معمولا اینو نوع از میراگرهای جرمی در طبقات بالایی سازه به کار گرفته می‌شوند و در صورتی‌که سازه تحت اعمال بار قرار گیرد، با تعریف شتاب مشخص بسته به طراحی میراگر، به طور اتوماتیک سیستم شروع به فعالیت کرده و اثر ارتعاش نیروی زلزله را از بین می‌برد. معمولا جنس جرم این سیستم از بتن، سرب یا فولاد است و به صورت مربع یا مستطیل و به صورت تک یا مجموعه به ابعاد ۵ تا ۱۰ متر ساخته و در طبقات بالایی سازه نصب می‌شود.

این نوع سیستم میراگر، دارای جرم زیاد، اختصاص فضای زیاد و پرهزینه و مکانیزم پیچیده‌ای بوده و در مواردی فقط امکان بکارگیری در یک جهت را داراست. با اصلاح این موارد نوع پیشرفته‌تری از میراگرهای جرمی تنظیم‌شونده، طراحی شد. با تغییر غلطک‌های لاستیکی به جای غلتک‌های مکانیکی به دلیل عملکرد در جهت‌های مختلف (مانند فنرهای برشی) و استفاده از مواد لاستیک‌های قیری (BRC) به جای میراگر که با سهولت در نصب و کوچکی در ابعاد، توانایی میراگرهای ویسکوالاستیک را نیز دارا هستند، باعث شده سیستم کامل‌تری طراحی و ساخته شود.

امروزه میراگرهای جرمی تنظیم شونده به طور گسترده در جهت کاهش ارتعاشات نامطلوب در سازه‌های مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از آنجا که پارامترهای میراگر جرمی تنظیم شونده در زمان ارتعاش سازه ثابت هستند، بنابراین پارامترهای میراگر TMD قبل از تحت ارتعاش قرار گرفتن سازه بسیار حائز اهمیت هستند. این سیستم از لحاظ رفتاری، شکل‌پذیری نسبتا بالایی داشته و قابلیت بالایی در استهلاک انرژی از خود نشان می‌دهد. شکل‌پذیری به عقیده برخی از محققین مهم‌ترین عامل رهاندن سازه از خطر انهدام در زلزله‌های قوی است.

میراگرهای جرمی تنظیم‌شونده در کف یک یا چند طبقه از ساختمان نصب می گردند. از این رو می‌توان آنها را به عنوان ابزاری جهت مقاوم‌سازی نیز بکار برد.

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
علیرضا عسگری

میراگر های لرزه ای


با توجه به قرارگیری کشور ایران در منطقه ی با لرزه خیزی زیاد، استفاده از روش های مقاوم سازی ساختمان ها برای مقاومت در برابر زلزله و کاهش خرابی های ناشی از آن توصیه می شود. ساخت نامناسب سازه ها، در هنگام زلزله باعث خرابی و خسارات جانی و مالی فراوان می گردد. اگر مهندسان در ساخت این بناها، از توانایی کافی بر خوردار باشند،همه ساله شاهد این گونه خسارات جانی و مالی نخواهیم بود. از جمله راهکارهای مقاوم سازی دربرابر زلزله، استفاده از میراگرهای لرزه  ای می باشد.

میرایی یکی از خصوصیات ذاتی مواد می باشد. با توجه به اینکه میرایی داخلی (که به جنس ماده بستگی دارد) در جامدات تحت تاثیر عوامل مختلفی نظیر تاثیرات حرارتی و پدیده خستگی تغییر می کند برای اینکه بتوانیم مصالح با میرایی معلوم داشته باشیم بایستی تاثیرات این عوامل را در مصالح مورد نظر به حداقل برسانیم. روش های مختلفی برای تولید مصالح دارای میرایی معلوم که اصطلاحاً میراگر یا دمپر نامیده می شوند، وجود دارد.

زمین لرزه های معمول اغلب دارای زمان تناوب هایی در محدوده ی 0.10 تا 1 ثانیه می باشندسازه های با زمان تناوب 0.1 تا 1 ثانیه در مقابل این زمین لرزه ها آسیب پذیرتر هستند، چرا که ممکن است در آن ها پدیده تشدید رخ دهدمهم ترین ویژگی میراگرها، ایجاد انعطاف پذیری است که باعث افزایش زمان تناوب طبیعی سازه می شود. افزایش زمان تناوب طبیعی احتمال رخ داد پدیده ی تشدید را کاهش می دهد، و هم چنین باعث کاهش شتاب در سازه می شود و این امر روی جابه جایی های افقی نیز تأثیرگذار است. افزایش زمان تناوب و آثار آن در مقادیر حداکثر جابه جایی در سازه ی جداسازی شده با میرایی کم ممکن است در زمین لرزه های قوی به حدود یک متر نیز برسد،و میرایی می تواند این مقدار را به حدود50 تا 400 میلی متر برساند.

هدف اصلی در استفاده از میراگرهای لرزه ای جلوگیری از انتقال تمام نیروی زلزله از زمین به سازه میباشد و مهم ترین مزیت استفاده از میراگرها برای مقابله با بار زلزله در مقابل سایر روش ها مثل استفاده از المان های باربر مثل دیوارهای برشی، قاب خمشی و … این است که در این روش نیروی زلزله یا به سازه وارد نمی شود یا درصد کمی از آن وارد می شود.

نتایج استفاده از میراگرهای لرزه ای

همان طور که اشاره شد استفاده از میراگرها باری مقابله با بارهای جانبی مزیت های فراوانی دارد که می توان به طور خلاصه به موارد زیر اشاره کرد:

  • کاهش تغییر مکان سازه
  • کاهش دریفت سازه
  • کاهش شتاب وارد شده از طرف نیروهای خارجی به سازه
  • کاهش خسارات
  • کاهش وزن ساختمان به دلیل استفاده از المان های سبک تر

انواع سیستم های میراگرهای لرزه ای


میراگرهای لرزه ای ویسکوالاستیک

برای ساخت میراگرهای لرزه ای ویسکوالاستیک از مواد الاستومری و پلاستیکی استفاده میشود. این میراگرهای لرزه ای با تغییرشکل های برشی نیرو و انرژی وارد شده ناشی از زلزله را مستهلک میکنند. ساختار میراگرهای لرزه ای ویسکوالاستیک به صورتی است که مواد پلاستیکی و الاستومری در چند لایه روی هم قرار فشرده می شوند و بین ورق های فولادی قرار میگیرند.

نحوه عملکرد این مراگرها به گونه است که تغییر مکان وارد شده ناشی از هرگونه نیروی خارجی مثل زلزله را به تغییر شکل های برشی تبدیل کرده و با همین تغییر شکل نیرو موجب مستهلک شدن و از بین رفتن آن میشوند. خصوصیت مکانیکی این میراگرها به درجه حرارت و فرکانس بارگزاری وابسته است و عمده ترین مشکل این میراگرهای لرزه ای طول عمر آن ها است که باید پس از مدتی تعویض شوند.

همان طور که اشاره شد  میراگرهای لرزه ای ویسکوالاستیک برای انجام وظیفه خود نیاز به تغییر مکان دارند لذا بهترین محل استفاده از این میراگرهای لرزه ای در مکانی است که بیشترین تغییر مکان نسبی در آن صورت می پذیرد. بادبندها و مهاربندها از جمله بهترین محل ها برای استفاده از میراگرهای لرزه ای ویسکوالاستیک میباشد.


میراگرهای لرزه ای ویسکوز

ایده اصلای استفاده از میراگرهای لرزه ای ویسکوز، از سیستم ترمز اتومبیل گرفته شده است. ساختمان این میراگرهای لرزه ای از یک پیستون و یک سیلندر تشکیل شده است که درون آن مایع لزجی وجود دارد که وظیفه مستهلک کردن انرژی را برعهده دارد. با توجه به تراکم ناپذیری سیالات و بروز رفتار مناسب در برابر ارتعاشات می توان گفت که این سیستم بهترین سیستم میراگرهای لرزه ای موجود است.

روش نصب میراگرهای لرزه ای ویسکوز عموما به دو صورت زیر می باشد:

  • نصب در فونداسیون (عملکرد به صورت ترکیبی با جداساز لرزه ای)
  • نصب در بادبندها

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
علیرضا عسگری

میراگر چیست؟


با توجه به زلزله های اخیر کشور و غیر مقاوم بودن بخش وسیعی از ساختمان های موجود در کشور و با توجه به اهمیت زیاد و مسئله مقاوم سازی ساختمان ها درمقابل لرزه های نیرو های لرزه ای و طراحی بهینه ساختمان ها در مقابل زلزله، بحث جدیدی که در سال های اخیر میان دانشمندان علوم ژئو تکنیک و مهندسین طراح سازه ها مطرح شده است طراحی نوع جدیدی از ساختمانها است که شامل یک سیستم مهاربند لرزه ای باشند که فقط در مقابل ارتعاشات مختلف ناشی از زلزله عمل نموده و در تحمل بارهای استاتیکی هیچ نقشی نداشته باشند که این مسئله باعث ساده سازی پیش بینی رفتار سازه تحت بارگذاری لرزه ای می شود.

با تعریف اعضا جدیدی در سازه با نام میراگر (Damper) که عامل اتلاف انرژی لرزه ای وارد به ساختمان هستند و به کار بستن انها در ساختمان ها می توانیم یک ساختمان بهینه سازی شده داشته باشیم که در مقابل انواع بار های دینامیکی ناشی از زلزله رفتاری مناسب و مطلوب از خود ارائه می دهد.

با پیشرفت علم مهندسی عمران و شروع طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله و مقاوم سازی ساختمانهای موجود، ایده های مختلفی توسط صاحبان عقیده در این مورد بیان شده. تحقیقات بسیار وسیعی در کشورهایی نظیر ژاپن، نیوزلند و ایالات متحده انجام شد و نتایج این تحقیقات در قالب ایده ای جدید مقاوم سازی لرزه ای ساختمان ها اعلام شد. در این روش ها که از اوایل دهه ۱۹۶۰ پایه ریزی شد، ممانعت از لرزش ساختمان ها در هنگام زلزله در رأس کار قرار داشت. سیستم هایی که ارائه شد، بر این پایه استوار بودند که سازه را در مقابل زلزله جداسازی کنند.

هدف اصلی در این روش ها جلوگیری از انتقال مستقیم نیروی زلزله از پی به سازه می باشد. در این روش ها اگر درست اجرا شوند می توانیم نتایج قابل قبولی داشته باشیم که مزیت اصلی این شیوه در مقابل شیوه های معمول مقاوم سازی از قبیل نصب بادبندها – قابهای خمشی – دیوارهای برشی و …. که همگی در صلب کردن بیشتر سازه ها در مقابل نیروهای زلزله تلاش می کنند می باشد. در این روش چون نیروی زلزله به سازه وارد نمی شود و یا سهم اندکی از آن به سازه منتقل می شود نتایج زیر را می توان انتظار داشت :
– تغییر مکان  طبقات و تغییر مکانهای نسبی طبقات (drift) کاهش یابد
– کاهش قابل ملاحظه ای در شتاب طبقات بوجود اید
– خسارات سازه ای و نیز خسارات غیر سازه ای به مقدار محسوس کاهش یابد
– از مشکلات معماری در طراحی ساختمان ها کاسته شود.
– هزینه اجرای سازه ها بدلیل استفاده از مقاطع با ظرفیت کمتر کاهش یابد.
همان طور که گفته شد اولین تلاش ها در این زمینه از اوائل دهه ۱۹۶۰ میلادی صورت گرفت در این زمان سیستم های انتخاب شده برای جداسازی لرزه ای بسیار محدود بودند این سیستم ها شامل میراگرهای تیر فولادی و قطعات لاستیک لایه ای که در پی ساختمان نصب می شدند بودند. در همان زمان با تحقیق در رفتار فلزات سیستم جدیدی که بر پایه رفتار پلاستیک سرب بنا شده بود معرفی شد که آن را سیستم میراگر سربی – تزریقی نامیدند و اولین بار در پل تقاطع یکی از خیابان های نیوزلند استفاده شد. روش منطقی دیگری که همزمان پیشنهاد شد استفاده از تغییر شکل پلاستیک تیرهای فولادی برای ایجاد میرایی داخلی لخت در ساختمان بود. این روش در سال ۱۹۶۶ توسط پوپوف ارائه شد. اولین میراگرهای تیری فولادی که نسبت به اعضاء فولادی دیگر مقاومت بیشتری در مقابل پدیده خستگی دارند با تلاش هایی که توسط کلی و هکاران در سال ۱۹۷۲ اسکینر ۱۹۷۴ و تیلور و همکاران در سال ۱۹۹۱ معرفی شدند. اصولا سه نوع میراگر تیر فولادی در ان سال ها ارائه شد که عبارت بودند از میراگرهای پیچیشی – میراگرهای تیری با مقطع متغییر و میراگرهای با لنگر یکنواخت. در همه این میراگرها با استفاده از فولاد مناسب تر و شکل مناسب تر تیرها و جوشکاری در محلهایی دور  از ناحیه تغییر شکل پلاستیک میرایی قابل قبولی حاصل می شد.

بررسی های دیگری در سال های ۱۹۹۴ و ۱۹۹۵ توسط دانشمندان ژاپنی صورت گرفت که در آن ها  با انجام آزمایشات مختلفی روی میراگرها و رسم منحنی هیسترزیس اقدام به پایه ریزی سیستم های اتلاف انرژی کردند.

میراگر چیست؟

اصلاً در مورد همه ی مواردی که در طبیعت وجود دارند یکی از خصوصیات ذاتی ماده، میرایی ماده می باشد. همانطور که با دانستن ضریب الاستیستیه یک ماده می توانیم محاسبات مربوط به مصالح تشکیل شده از ان ماده را انجام دهیم، با دانستن میرایی یک ماده نیز می توانیم به تحلیل دقیقتری از سیستم های متشکل از ان ماده دستیابی کنیم. با توجه به اینکه میرایی داخلی (که به جنس ماده بستگی دارد) در جامدات تحت تاثیر عوامل مختلفی نظیر تاثیرات حرارتی، پدیده خستگی و پدیده باوشینگر تغییر می کند برای اینکه بتوانی مصالح با میرایی معلوم داشته باشیم بایستی تاثیرات این عوامل را در مصالح مورد نظر به حداقل برسانیم. روشهای مختلفی برای تولید مصالح دارای میرایی معلوم که اصطلاحاً میراگر نامیده می شوند، وجود دارد که ذیلاً به بررسی انواع این روشها و نشان دادن میراگرهای تولید شده به وسیله ی این روشها می پردازیم.
میرایی و انواع آن:
با توجه به اینکه هر سازه یا سیستم سازه ای، به تناسب شکل و اجرای تشکیل دهنده ی آن دارای میرایی خاص خود می باشد ابتدا بایستی انواع میرایی را شناخته و سپس درباره اعضایی که این انواع میرایی را تامین می کنند بحث کنیم.

انواع میرایی:
میرایی سازه ها تحت تحریکات زلزله به صورت ترکیبی از میرایی خارجی ویسکوز (لخت)، میرایی داخلی ویسکوز (لخت)، میرایی اصطکاکی، میرایی هیستریزیس و میرایی تشعشعی می باشد که در زیر، این انواع میرای را شرح می دهیم.

۱- میرایی خارجی ویسکوز (لخت):
نوعی از میرایی است که توسط هوا، آب و شرایط محیطی اطراف یک سازه بوجود می اید و در طرف مقایسه با انواع دیگر میرایی ها بسیار کوچک و در اکثر اوقات با تقریب خوبی قابل صرف نظر است.

۲- میرایی داخلی ویسکوز (لخت):
این میرایی حاصل خاصیت ویسکوزیته (لختی) ماده بوده و متناسب با سرعت است به نحوی که نسبت میرایی متناسب با فرکانس طبیعی ساختمان افزایش می یابد.  این نوع میرایی غالباً برای ارائه هر نوع میرایی دیگر به کار می رود و معروفترین نوع میرایی است.
۳- میرایی اصطکاکی:
این میرایی که میرایی کلمب هم نامیده می شود به علت وجود اصطکاک در اتصالات و یا نقاط تکیه گاهی پدید می اید. بدون توجه به سرعت و جا به جایی ثابت است و بسته به مقدار جا به جایی به دو نحو با ان برخورد می شود. اگرمقدار جا به جای ها کوچک باشد به عنوان یک میرایی داخلی لخت و اگر مقدار جا به جایی بزرگ باشد به عنوان یک میرای هسترزیس در نظر گرفته می شود. یک مثال در مورد این میرایی راجع به دیوارهای مصالح بناتی میانقاب است که در هنگام ترک خوردن دیوار، اصطکاک جسمی زیاد شده و مقاومت موثری در مقابل ارتعاشات به وجود می اید.
۴- میرایی هیسترزیس:
این میرایی هنگامی اتفاق می افتد که رفتار ماده تحت بار رفت و برگشتی در محدوده الاستیک قرار می گیرد مساحت چرخه ی هیسترزیس در واقع بیان گر مقدار انرژی اتلاف شده در هر سیکل از بارگذاری می باشد. همانطور که در شکل زیر مشاهده می شود با تزریق انرژی از نقطه D تا A و حرکت سازه از D تا A انرژی زیر سطح BAE حذف می شود. با تعمیم همین مسئله برای فواصل B تا C و C تا D نتیجه می گیریم که اتلاف انرژی در هر سیکل از بارگذاری معادل سطح ABCD می باشد.

۵- میرایی تشعشعی:
هنگامی که یک سازه ساختمانی ارتعاش می کند، امواج الاستیک در محیط نامتناهی زمین زیر ساختمان منتشر می شود. انرژی تزریق شده به سازه از همین طریق میرا می شود. این میرایی تابعی از ضریب الاستیک یانگ (خطی)، نسبت پواسون (U) و چگالی (P) زمین بوده و نیز به جرم بر واحد سطح سازه (A/M) و ضریب سختی به جرم ان (m/k) بستگی دارد.
انواع سیستم های اتلاف انرژی:
سیستم غیر فعال (Dissipation energy Passive)
در این سیستم هرگونه واکنش سیستم، متناسب با مقدار کنش وارده به سیستم می باشد.
سیستم نیمه فعال (Semi active Energy Dissipation)
در این سیستم می توانیم میزان واکنش را توسط کنترل کننده هایی مهار کنیم.
سیستم فعال (active Energy dissapation)
دراین سیستم توسط اعضاء مخصوص که روی سازه نصب می شوند می توانیم نیروهایی را به سازه وارد کنیم این نیروها می تواند در خلاف جهت نیروهای مخرب به سازه وارد شده و نقش میراگر را بازی کنند. کنترل این سیستم نیازمند محاسبات ریاضی پیچیده و کامپیوتر های کنترلر دقیق می باشد.
سیستم  دوگانه (Hybrid system):
اصولاً در صورتی که در مهار بندی از دو سیستم فعال و غیر فعال به صورت همزمان استفاده می کنیم، سیستم دوگانه به وجود می آید. در نگاه اول، این سیستم از همه سیستم هایی که تا کنون معرفی شد بهتر است اما با دقت بیشتر متوجه می شویم که مثلا در صورتی که سیستم کنترل فعال، نیرویی را در جهتی که به پایداری سازه کمک می کند به سیستم وارد کند و انرژی این نیرو توسط سیستم غیر فعال اتلاف شود، تضاد در این سیستم پدیدار می شود.
سایر سیستم های اتلاف انرژی
در مقوله تحلیل مکانیکی و طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله، بحث های بسیاری مطرح شده است. در زمینه اتلاف انرژی می توانیم به سیستمهای جداساز اشاره کنیم که باعث اتلاف زلزله در پی سازه و مانع از ارتعاش سازه می شوند.
انواع میراگرها به عنوان عامل اتلاف انرژی غیر فعال:
میراگر فلزی تسلیم (Metallic yield damper):
با دانستن ساختمان کریستالی فلزات مختلف می توانیم رفتار میرایی این فلزات را در شرایط بارگذاری تناوبی بررسی نموده و خواص میرایی مطلوب در محدوده قبل از نقطه تنش تسلیم ( yield point) مشاهده کنیم. می توانیم با فرم دادن یک قطعه فلز به حالتی که در بارگذاری دینامیکی سازه رفتار میرای از خود نشان دهد (عموماً به شکل مثلث متساوی الساقین) و قرار دادن ان در محل اتصال اعضاء سازه به یکدیگر از این خاصیت به نحو مطلوب در اتلاف و پراکنده سازی انرژی زلزله استفاده نماییم.
همان طور که در تعریف میراگر گفته شد بایستی جنس و شکل و محل استفاده این دسته از میراگرها را طوری انتخاب کنیم که در طول عمر سازه، خواص میرایی انها تحت عوامل مختلف تاثیر گذارنده دچار اختلال نگردد.
فلزی که برای ساخت اینگونه میراگرها به کار می رود، عموماً بایستی دارای رفتار مناسب تغییر هیسترزیس، دامنه خستگی بالا، استحکام نسبی بالا و عدم حساسسیت زیاد نسبت به تغییرات درجه حرارت باشد. اصولا میراگرهای فلزی، با تکیه بر تغییر شکلهای الاستیک فلز و میرایی ناشی از اتلاف انرژی به صورت اصطکاک داخلی کریستال ها می شود. استفاده از اینگونه میراگرها در سازه به عنوان تنها سیستم مهاربندی دارای ریسک زیادی می باشد اما به عنوان یک سیستم تکمیلی در تعامل با سیستم های مهاربندی معمول می تواند مفید واقع شود.

میراگرهای اصطکاکی (Friction Dampers):
خواص میرایی یک ماده، همان طور که گفته شد جزیی از ذات ماده می باشد که با بوجود امدن برخی شرایط و تحت تاثیر برخی از پدیده ها، دچار اختلال می شود. در صورتی که این اختلال برای سیستمی که میراگرهایی با خواص میرایی درونی در ان وجود دارند ایجاد شود، سیستم دچار اشکال می شودکه این مسئله بزرگترین نقطه ضعف میراگرهای ویسکوالاستیک و متالیک می باشد.
با تحقیقات نسبتاً خوبی که در سال ۱۹۸۰ توسط پال و همکاران صورت گرفت طرحی جدید که بیانگر نسل جدید سیستمهای اتلاف انرژی غیر فعال بود ارائه شد. در این سیستم میرایی توسط اصطکاک خطی موجود میان ورقه های فلزی روی هم سوار شده به وجود میاید این نوع از میراگرها به دلیل اینکه به خصوصیات درونی ماده بستگی ندارد می توانند حالتی ایده آل باشند که با دانستن فاکتور اصطکاک خطی موجو میان سطوح مختلف، ضرایب میرای میراگرها را حاصل می کند. به عنوان اولین میراگر سازه ای تجارتی شرکت های آمریکایی اقدام به طراحی و ساخت انواع مختلف این میراگرها نمودند که بسته به تقاضای مشتری در نقاط دلخواه از سازه قابل نصب می باشد. این دسته از میراگرها به دلیل اینکه طول عمری تقریباً برابر با اعضائ سازنده دارند، مشکل تعویض و خرابی را نیز تا حدود قابل قبولی مرتفع کرده اند.
در شکل زیر انواع مختلف این میراگرها را مشاهده می کنید. میرایی در کلیه این میراگرها از طریق ایجاد اصطکاک مابین ورق های متصل به هم پین شده بوجود می آید. این پدیده اولین بار توسط پال در سال ۱۹۸۰ تدوین و ارائه شد. مهمترین ویژگی میراگرهای اصطکاکی این است که می توانیم توسط آن ها انواع دیگر میراگر را شبیه سازی و مدل کنیم.


میراگرهای مایع لزج (Viscous fluid Damper):
ایده این دسته از میراگرها نیز همان طور که ایده میراگرهای اصطکاکی از ترمز اتومبیل گرفته شده است از اتومبیل سرچشمه می گیرد. سیستم تعلیق اتومبیل از یک فنر و یک کمک فنر (میراگر) استفاده می کند که در تعامل با یکدیگر، ضربان وارده به اتومبیل از سوی زمین را جذب و انرژی استفاده می کند که در تعامل با یکدیگر، ضربات وارده به اتومبیل از سوی زمین را جذب و انرژی انها را اتلاف می کنند. اگر ستونهای یک سازه را به عنوان فنر در نظر بگیریم، در واقع با ایجاد کمک فنر (میراگر) در کنار انها می تونیم انرژِی وارده به سازه در اثر زلزله را اتلاف کنیم.
ساختمان میراگرهای مایع لزج عموماً از یک پیستون و یک سیلندر تشکیل شده است مایع لزج داخل سیلندر توسط پیستون فشرده می شود، با توجه به اینکه درون پیستون، سیلندر دیگری وجود دارد. که به وسیله سوراخهای ریزی می تواند مایع را به درون پمپ کند، با اعمال فشار به سیستم مایع لزج با سرعت کمی بین دوسیلندر مبادله می شود و مقدار زیادی انرژی را اتلاف می کند. ساختمان کلی این میراگرها در شکل (V) نشان داده شده اس . استفاده از این نوع میراگر مدتی است که در کشورهای آمریکا و نیوزلند و ژاپن در ساختمانهای مختلف رایج شده است.
لازم به ذکر است که این میراگر حساسیتی نسبت به تغییرات حرارتی نداشته و به دلیل عدم دارا بوده و ساختمان جامد مورد اثر پدیده های خستگی و اثر باوشینگر قرار نخواهد گرفت اما طول عمر آن نسبت به طول عمر سازه کم است.

میراگر جرم هماهنگ شده (Tuned mass damper):
در این میراگر، سازه و میراگر نقش یک سیستم دو قسمتی را باز می کنند. جرم میراگر، روی سازه قرار می گیرد ولی میراگر توسط غلتک هایی می تواند در جهت افقی حرکت آزادانه داشته باشد. در هنگام زلزله نیروی جدیدی توسط میراگر در جهت میراسازی انرژی زلزله به سیستم اعمال می شود.

میراگر سیال هماهنگ شده (Tuned liquid dampers):
با توجه با حالت سختی و رفتار مایع سیالات، اگر یک ظرف بزرگ محتوی یک سیال سخت را روی سازه قرار دهیم با ارتعاش سازه، مقدار زیادی انرژی توسط رفتار لخت سیال و نیروهای هیدرو دینامیکی ناشی از ان اتلاف می شود.
اکنون با شناختی از انواع میراگرها و نحوه عملکرد آنها داریم می توانیم در جهت تدوین سیستمهایی که بر مبنای این اصول بنیادین طراحی می شوند گام برداریم.

منابع:
۱- گرداوری و تالیف سایت  civiltech.ir
۲- مقاله (معرفی انواع میراگر ها و کاربرد آنها در مهاربندی لرزه ای سازه ها) از آقای علی رضائی فر

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
علیرضا عسگری