بهسازی لرزه ایی با استفاده از میراگرها

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که چگونه می توان، ساختمان ها را برای مقاومت در برابر زلزله، مقاوم سازی کرد؟ یکی از روش های رایج، استفاده از میراگرها است. میراگرها، به عنوان یک سیستم بهسازی لرزه ای عمل می کنند. دمپرها به طور موثر، خسارات سازه ای و غیر سازه ای ناشی از زلزله را کاهش می دهند. میراگرها با جلوگیری از انتقال مستقیم نیروهای لرزه ای به فونداسیون ساختمان، اقدامی حفاظتی در برابر زلزله ارائه می دهند.

بدین ترتیب آن ها می توانند، استحکام کلی سازه را افزایش دهند. با پتانسیل به حداقل رساندن خطر فروپاشی سازه، میراگرها نقش مهمی در انعطاف پذیری لرزه ای ایفا می کنند. برای درک عمیق تر این موضوع، قصد داریم، رایج ترین نوع میراگر را بررسی کرده و مزایا و معایب آن را ارزیابی کنیم. با شناخت بهتر انواع مختلف میراگرها، اهمیت نصب آن ها را در ساختمان ها و سازه ها درک خواهیم کرد. با ما همراه باشید.

بهسازی لرزه ای با میراگرها

کاربردها

میراگرها یک سیستم لرزه ای را در انواع مختلف ساختمان ها و سازه ها تشکیل می دهند. استفاده از آن ها می تواند، آسیب های سازه ای و غیر سازه ای را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. ترکیب میراگرها در کنار عناصر باربر جانبی و اتصالات سازه ای می تواند، باعث افزایش قابلیت میرایی سازه تا بیش از 50% شود.

اساسا میراگرها به عنوان جاذب انرژی عمل کرده و از انتقال مستقیم نیروهای زلزله از پی به سازه جلوگیری می کنند. این سیستم های جاذب انرژی، به طور موثر، انرژی تولید شده توسط حرکات قدرتمند زمین را هدر می دهند. در نتیجه باعث افزایش مقاومت سازه در برابر زلزله می شوند. یکی از ویژگی های قابل توجهی که انواع میراگر به طور مشترک دارند، انعطاف پذیری بالای آن ها است. این ویژگی، به آن ها اجازه می دهد تا با خواسته های مختلف ساختاری سازگار شوند.

مطلب مرتبط: همه چیز درباره طراحی مقاوم سازی ساختمان ها و بهسازی آن ها

مقابله با فشار زلزله توسط میراگرها

بررسی انواع میراگرها و ویژگی های منحصر به فرد آن ها

میراگرها انواع مختلفی داشته که هر کدام مزایا و معایب مشخصی دارند. برخی از رایج ترین میراگرهای مورد استفاده عبارتند از:

• میراگر اصطکاکی

این نوع میراگر باعث تسهیل لغزش و اصطکاک بین دو جسم فلزی می شود. این امر، مقدار قابل توجهی انرژی ورودی را مصرف می کند. در طول چند دهه گذشته، انواع مختلفی از میراگرهای اصطکاکی برای انواع مختلف سازه ها توسعه یافته اند. نمونه های قابل توجه این نوع دمپر عبارتند از: میراگرهای اصطکاکی دورانی، میراگرهای اتصال اصطکاکی و میراگرهای پال.

• میراگرهای جرمی

میراگرهای جرمی از جرم متمرکزی استفاده می کنند که از طریق یک فنر به بالای سازه متصل می شوند. این نوع دمپر، به طور موثری میرایی را افزایش داده و خواص دینامیکی را کاهش می دهد.

• میراگر مایع تنظیم شده

میراگرهای مایع تنظیم شده، در سازه های بلند کاربرد دارند و مشابه میراگرهای جرمی عمل می کنند. آن ها از مخازن مایع کم عمق نصب شده در بالای سازه استفاده کرده و با ایجاد نوسانات، باعث حرکت در مایع می شوند. این فرآیند انرژی ارتعاشی منتقل شده به سازه را از بین می برد. عوامل موثر بر رفتار میراگرهای مایع تنظیم شده عبارتند از: نسبت جرم مایع به جرم ساختار، اندازه و شکل مخزن و عمق و ویسکوزیته مایع.

• میراگر ویسکوالاستیک

این میراگرها از صفحات فلزی تشکیل شده اند که لایه ای از مواد ویسکوالاستیک را برش می دهند. لایه ویسکوالاستیک، باعث ایجاد جابجایی برشی در صفحات فلزی شده و شکل برشی آن ها را تغییر می دهد. رفتار چرخه ای میراگرهای ویسکوالاستیک به عواملی مانند کرنش برشی، فرکانس بارگذاری و دمای محیط بستگی دارد. مهاربندهای قطری در سازه های ساختمانی اغلب از میراگرهای ویسکوالاستیک استفاده می کنند.

• میراگر ویسکوز

این نوع میراگر یک پیستون را درون یک سیلندر پر از موادی مانند روغن یا سیلیکون قرار می دهد. پیستون در داخل سیلندر حرکت کرده و دهانه های کوچک، امکان انتقال مایع از یک طرف پیستون به طرف دیگر را فراهم می کنند. میراگرهای ویسکوز در کاهش ارتعاشات و جذب موثر انرژی کاربرد دارند.

• میراگر جاری شونده فلزی

این میراگرها فناوری نسبتا ساده و کم هزینه ای را ارائه می دهند. اتلاف انرژی در این میراگرها با استفاده از ظرفیت جذب انرژی خود ماده میراگر، اتفاق می افتد.

 مزایا و معایب

استفاده از میراگرها در ساختمان ها مزایای متعددی را به همراه دارد که برخی از آن ها عبارتند از:

مزایا

• جذب موثر انرژی
• کاهش خطرات ساختاری
• حداقل نیاز به سرویس و نگهداری پس از نصب
• فرآیند نصب ساده و سریع
• در دسترس بودن انواع میراگر برای کاربردهای گسترده
• طراحی سبک و جمع و جور
• سازگاری با شرایط خاص پروژه
• امکان تعویض یا تنظیم در محل پس از وقوع زلزلهمعایب

میراگرها علیرغم مزایایی که دارند، دارای معایب اندکی نیز هستند. این معایب، عبارتند از:

• محدودیت در اجرای میراگرها در سازه های کوتاه و متوسط
• بالا بودن هزینه استفاده از میراگرها برای سناریوهای تولید انبوه

مقاوم سازی ساختمان های دارای میراگر نیازمند ارزیابی دقیق و در نظر گرفتن محدودیت های بودجه و الزامات سازه ای است. با این وجود، مزایای استفاده از میراگرها، آن ها را به یک ابزار ارزشمند در افزایش انعطاف پذیری سازه ها در برابر زلزله تبدیل می کنند.