پاورپوینت انواع میراگرهای اصطکاکی و مقایسه آنها در بادبندها

بررسی انواع میراگرهای اصطکاکی و مقایسه آنها
در بادبندها

فهرست
1-مقدمه
2- میراگر اصطکاکی PALL
1-2-نتایج
3-میراگر اصطکاکی استوانه ای
1-3-نتایج
2-3-مزیت میراگرهای سیلندری نسبت به سایر میراگرهای اصطکاکی
4-میراگرهای اصطکاکی دورانی
1-4-نتایج
5-منابع

یافتن راهکارهایی جهت کاهش انرژی ورودی به سازه ناشی از زلزله می تواند یکی از بهترین راههای ارتقای رفتار لرزه ای سازه ها و کاهش خسارات وارده بر آنها محسوب می شود
1-مقدمه

دسته اول- میراگرهای با سختی پایدار و مکانیزم اتلاف انرژی مستقل از سرعت حرکت می باشد .
فعالیت این تجهیزات زمانی که تنش یا نیرو به ترازهای از پیش تعیین شده رسیده یا از آن تجاوز نماید ، اتفاق می افتد
سیستم های کنترل غیر فعال:
وابسته به تغییر مکان
وابسته به فرکانس
وابسته به سرعت حرکت
معروفترین میراگرهای این دسته
1-میراگرهای هیسترتیک فلزی
2-میراگرهای اصطکاکی

استهلاک انرژی در میراگرهای اصطکاکی به واسطه اصطکاک بین اجزای اصطکاکی و لغزیدن سطوح روی همدیگرمی باشد.لذا ترکیب بندی اجزای لغزنده بر روی یکدیگر بسیار متنوع می باشد به همین دلیل میراگر های اصطکاکی مختلفی وجود دارد

انواع میراگرهای اصطکاکی
1-میراگر اصطکاکی پال
2-میراگر اصطکاکی سیلندری
3-میراکر اصطکاکی دورانی

بررسی عملکرد میراگرهای اصطکاکی
بررسی شاخص های عملکرد
نیاز دارد
شاخص های عملکرد
شاخص عملکرد نسبی
SPI=(Rd^2+Rf^2+Re^2)^1/2
شاخص کارایی میراگر
SEA
SEA(0)
RPI=1/2
Umax
+
Umax(0)
بهینه حالت زمانی که شاخص های عملکرد مینیمم شود
بار لغزش تعیین میگردد
فاکتور های مهم در تعیین بار لغزش عبارتند از:
1-میراگر نباید در نیروهای کوچک مانند بار باد یا زلزله های کوچک هی ساختمانی لغزشی داشته باشد که این امر منجر به تعیین یک حداقل مقدار برای لغزش می شود.
2-لغزش باید قبل از تسلیم هر گونه المان سازه ای اتفاق افتد که این موضوع باعث تعیین یک حد بالای نیروی لغزش خواهد شد
3-نیروی لغزش باید به گونه ای تعیین گردد که انرژی تلف شده توسط میراگر حداکثر مقدار خود باشد

2-میراگر اصطکاکی PALL
این میراگر در محل تقاطع بادبندهای ضربدری نصب می شود
قرار گرفتن مهاربند های کششی در حالت لغزش

شروع لغزش گره اصطکاکی
امکان لغزش سطح اصطکاک در بادبند تحت فشار
اتلاف انرژی قابل ملاحظه با بوجود امدن منحنی هیستر زیس شبه مستطیلی
-صاف شدن بادبند فشاری تحت کمانش
وارد عمل شدن اعضای رابط

عملکرد

برای بررسی عملکرد لرزه ای این دمپر ها 2 گروه قاب فلزی مهاربندی 5و10 طبقه تحت سه رکورد زلزله السنترو, طبس ,کوبه قرار گرفته

گروه 1-قاب فلزی مهاربندی از نوع EBF تیر link

گروه2-قابهای فلزی با مهاربند مجهز به دمپر های اصطکاکی پا ل
فیوز

1-2-نتایج
انرژی ورودی در PFDتقریبا 75%انرژی ورودیEBFاست
-PFD0.70%انرژی ورودی را تلف می کند در حالیکه در EBF
تیر لینک 0.30%انرزی را تلف می کند

Input energy EBF
Input energy PFD
dissipate energy EBF
dissipate energy PFD
TIME(t)
energy
Energy input and Energy dissipated
کاهش جابجایی پوشش بام برای هر سه رکورد زلزله
این کاهش برای 10 طبقه بیشتر از5 طبقه است
Envelope of maximum roof displacement
kobe
elcentro
tabas
10 story frame
EBF
PFD
PFD
EBF
5 story frame
kobe
elcentro
tabas

5 story frame
کاهش برش پایه برای همه رکوردهای زلزله
kobe
tabas
5 story frame
10 story frame
kobe
elcentro
elcentro
tabas
PFD
PFD
EBF
EBF
با استفاده PFDتعداد بیشتر المانها در حالت الاستیک هستند
با افزایش ارتفاع ساختما ن اثر PFDنسبت بهEDFبیشتر هست
Envelope of maximum Base Shear
کاهش بار محوری ستون در دهانه مهاربندی شده در PFD60%بیشتر از EBF است
با افزایش شتاب کارایی سیستم های اصطکاکی بیشتر است
10 story frame
PFD
EBF
5 story frame
EBF
PFD

3-میراگر اصطکاکی استوانه ای
شامل دو قسمت هست
1- استوانه
2-میله استوانه
رفتاراین میراگراصطکا کی دردومرحله زیرتوصیف کرد
قابل استفاده درقسمت میانی مهاربند های مورب ,7,8شکل
1-مرحله بدون لغزش -میراگراصطکاکی به صورت یک فنرالاستیک
2-مرحله لغزش نیروی محوری اعمال شده بر بار لغزشی طراحی غلبه کرده با حرکت میله استوانه اتلاف انرژی صورت می گیرد

برای بررسی اثرمیراگراصطکاکی استوانه ای دریک ساختمان واقعی دومدل تحلیلی ساخته شده به طورمقایسه ای مطالعه می شود
عناصرطولی غیر خطی بارفتار الاستیک-
پلاستیک کامل به مدل میراگراصطکاکی
استوانه ای دروسط بادبنداستفاده شده
مراحل تحلیل
1-تعیین بار لغزش بهینه
2-تجزیه تحلیل غیر خطی تاریخچه ی زمانی

1-3-نتایج
کاهش اوج پاسخ قاب برای همه زلزله ها
جدول زلزله ها

کاهش تلفات تجمعی انرژی اصطکاک در میراگر
global collapse of the frame
افزایش 75%ظرفیت خرابی global

در میراگرهای اصطکاکی که در آنها صفحات اصطکاکی توسط پیچ های پر مقاومت به یکدیگر فشرده می شوند، تعدد چرخه های بارگذاری سبب شل شدن پیچ ها شده و از ظرفیت جذب انرژی آنها کاسته می شود. همچنین پیچ های این میراگرها تحت تنش زیادی هستند و در طول زمان ممکن است دچار پدیده وادادگی تنش شوند که این امر سبب کاهش نیروی لغزش شده و عملکرد این میراگرها را نیز غیر قابل پیش بینی خواهد کرد. در میراگرهای اصطکاکی پیچی، میزان سفت کردن پیچ ها نیز بسیار مهم بوده و اندازه گیری میزان سفت شدن مشکل می باشد و اندکی تغییر در میزان سفت شدن پیچ ها سبب ایجاد نیروهای اصطکاکی متغیر می شود. عدم نیاز به پیچ های پرمقاومت در میراگرهای اصطکاکی سلیندری علاوه بر کاهش هزینه های ساخت و تولید، باعث سادگی در محاسبات، تولید، پایداری عملکرد و قابل اعتماد بودن آن در عمل می شود
2-3-مزیت میراگر های سیلندری نسبت به سایر میراگر های اصطکاکی

4-میراگر اصطکاکی دورانی
اجزای اصلی این میراگر
یک صفحه عمودی
دوصفحه افقی
لایه های اصطکاکی
برای ثابت نگه داشتن نیروی بین صفحات ازواشرفنری وبرای جلوگیری ازاثراین واشرهای فنری برروی صفحات افقی بین آنهاواشرسخت قرارمی گیرد
دوصفحه کناری میراگربه سیستم بادبندی vمعکوس متصل می شود

مکانیزم سیستم میراگر تحت بارهای وارده
سیستم بادبندی ونیروهای اصطکاکی بوجود امده بین سطوح اصطکاکی و صفحات فولادی و مواد دیسکهای اصطکاکی از حرکات افقی جلوگیری می کند
مدل یک قاب مجهز به میراگر دورانی

برای جلوگیری از کمانش میله فشاری انها توسط نیرویFP=Mf/hcosv پیش تنیده می شود
Mfلنگر اصطکاکی
hبازوی میراگر
Vزاویه مهار
میزان انرژی مستهلک شده متناسب با مقاومت اصطکاکی لغزشی وچرخش نسبی بین صفحات میراگر است

1-4-نتایج
استفاده از میراگر اصطکاکی دورانی موجب کاهش شدید میزان خسارت می شود
باتوجه به کاهش نیروی لغزش بهینه در ساختمان ها باپریود بالاترعملکرد میراگرهای اصطکاکی دورانی در ساختمانهای بلند بهتر می شود
عملکرد این میراگر همانند میراگر اصطکاکی پال است

مقایسه حلقه های چرخه ای انواع میراگرها
مزایا و معایب میراگر های اصطکاکی

1-Numerical and experimental study of hysteretic behavior of cylindrical
2-PERFORMANCE OF ROTATIONAL FRICTION DAMPER (RFD) IN STEEL FRAMES
3-A Comparison of Pall Friction Damper (PFD) and Eccentric Braced Frame (EBF) Using Nonlinear Dynamic Analysis

4-SEISMIC PROTECTIVE SYSTEMS: PASSIVE ENERGY DISSIPATION

5-منابع