میراگرا یا دامپر لرزه ای چیست؟

چه چیزی باعث فروپاشی سازه ها در اثر زلزله می شود

اثرات زلزله بر سازه ها می توانند ویرانگر و گاهی فاجعه آمیز باشد. سازه هایی باید ساخته شوند تا در برابر فعالیت های لرزه ای مقاومت کنند تا اثرات چنین رویدادهایی را کاهش دهند.

علت اصلی ریزش سازه ها در اثر زلزله اغلب به طراحی, ساخت و نگهداری مربوط می شود.

یکی از دلایل اصلی ریزش سازه در هنگام زلزله, طراحی ضعیف است. به عنوان مثال, ساختمان هایی که برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی ناشی از زلزله طراحی نشده اند می توانند به راحتی فرو بریزند. (جهت مطالعه بیشتر به تفاوت خرپا و سازه های فضاکار مراجعه نمایید)

علاوه بر این ساختمان هایی که به درستی مقاوم سازی نشده اند نیز مستعد ریزش هستند.

در بسیاری از موارد, استفاده از مصالح و روش های ساخت و ساز غیر استاندارد نیز می تواند در فروپاشی سازه در هنگام زلزله نقش داشته باشد.

 

شکست پی به دلیل روان شدن خاک

روان شدن خاک زمانی اتفاق می افتد که خاک سست و اشباع از آب به طور موقت استحکام و سفتی خود را از دست بدهد. این پدیده به عنوان شکست زمین زلزله نیز شناخته می شود, زیرا بیشتر در مناطقی با فعالیت لرزه ای بالا که دارای خاک های سست و اشباع هستند رخ می دهد.

ریزش ساختمان ها به دلیل روان گرایی خاک می تواند حتی زمانی که بزرگی زمین لرزه کم است, به خصوص اگر خاک شنی یا غیر استحکام یافته باشد, رخ دهد. روان شدن خاک ممکن است خسارت قابل توجهی به اموال و تلفات جانی وارد کند. هرکسی که در محل دفن زباله احداث کرده است باید از خطر روان شدن در هنگام زلزله بزرگ آگاه باشد. (جهت مطالعه بیشتر به بزرگترین سازه های فلزی جهان مراجعه نمایید)

• خرابی های پایه شمع به دلیل روان شدن خاک در لایه های خاک در سطوح میانی زیر زمین, این شکست ها قابل توجه و غیر قابل توجه هستند.

• در صورتی که تقویت کننده های مقطع برای تحمل تنش اضافی کافی نباشد, باعث شکست پی شمع می شود.
• ستون کوتاه باعث خرابی های سازه ای ساختمان ها می شود.
• اگرچه خود ساختار قاب دارای ارتفاع ستون یکسانی است, دیوارهای جداکننده ساختمانی می توانند ارتفاع موثر ستون ها را کاهش دهند.

برخی از موارد که باعث ایجاد ستون های کوتاه می شود به شرح زیر است.

• ساخت ساختمان در زمین شیبدار ارتفاع ستون در سمت بالایی شیب کاهش می یابد.
• داشتن تیر در ارتفاع متوسط ستون ها
• ساخت دیوارهای جداکننده آجری / بلوکی در کنار ستون

هنگامی که بارهای جانبی اعمال می شود, کف در جهت جانبی منحرف می شود. ستون کوتاه در برابر حرکت مقاومت می کند, اگرچه باید انحراف جانبی مشابهی با ستون های دیگر داشته باشد. (جهت مطالعه بیشتر به مشهورترین سازه های فلزی جهان مراجعه نمایید)

در نتیجه مقاومت در برابر حرکت بار بالاتر توسط آن جذب می شود. این باعث خرابی ستون های کوتاه می شود.

 

میراگرا لرزه ای در ساختمان ها

• میراگرا یا دامپرهای لرزه ای یا کمک فنر که ارتعاشات را جذب می کند. این اصطلاحات برای فناوری یکسانی هستند.
• در خودروها, ما آنها را کمک فنر یا شوک می نامیم, و در ساختمان آن را دامپر می نامیم, که باعث کاهش ارتعاشات می شود.
• ایمنی ساختمان و حفاظت در برابر لرزه ملاحظات مهمی برای مهندسان عمران در هنگام طراحی سازه است.
• میراگرا لرزه ای در ساختمان ها, یک فناوری نسبتا جدید, می توانند خطر آسیب و تخریب را که ممکن است در هنگام زلزله یا سایر رویدادهای لرزه ای رخ دهد, به میزان قابل توجهی کاهش دهند. (جهت مطالعه بیشتر به اسکلت فلزی یا سازه فولادی چیست مراجعه نمایید)

میراگرا لرزه ای در ساختمان لرما 256 مکزیک

میراگرا لرزه ای وسایلی هستند که در ساختمان ها برای محافظت از آنها در برابر آسیب در هنگام زلزله یا سایر رویدادهای لرزه ای نصب می شوند.

دامپرها در دو نقطه به ساختمان متصل می شود و به گونه ای طراحی شده است که انرژی ناشی از زلزله را جذب می کند که از میزان آسیب وارده به ساختمان می کاهد. میراگرا لرزه ای را می توان هم در ساخت و سازهای جدید و هم در کاربردهای مقاوم سازی استفاده کرد.

میراگرا لرزه ای بخش مهمی از هر طراحی مقاوم در برابر زلزله هستند.

هنگامی که همراه با سایر اقدامات مقاوم در برابر زلزله, مانند سیستم های ایزولاسیون پایه و ضربه گیر استفاده می شوند, می توانند میزان آسیبی که یک ساختمان در طول زلزله متحمل می شود را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. (جهت مطالعه بیشتر به فرآیند تولید (طناب سیمی) مراجعه نمایید)

میراگرا لرزه ای در ساختمان ها ابزار مهمی برای مهندسان عمران است که می تواند به بهبود ایمنی و عملکرد ساختمان ها در هنگام زلزله کمک کند.

با افزایش استفاده از میراگرا لرزه ای می توان انتظار داشت که در طی این رویدادها شاهد کاهش میزان آسیبی که به ساختمان ها وارد می شود, باشیم.

انواع میراگرا لرزه ای

میراگرا لرزه ای وسایلی هستند که در ساختمان ها برای محافظت از آنها در برابر آسیب در هنگام زلزله یا سایر رویدادهای لرزه ای نصب می شوند.

انوع اصلی میراگرا لرزه ای وجود دارد:

• دامپرهای چسبناک
• دامپرهای ویسکوز الاستیک
• دامپرهای اصطکاکی
• دامپر جرمی تنظیم شده
• دامپرهای تسلیم کننده
• دامپر مغناطیسی
• میراگرا لرزه ای ویسکوز

(دامپرهای ویسکوز برای کاهش امواج ضربه ای که در هنگام زلزله از زمین عبور می کنند استفاده می شود.)

دامپرها معمولا از یک سیال سنگین در سیلندرها یا مخازن ساخته می شوند. و در طول خط لوله نفت یا گاز قرار می گیرند. سیال داخل هر سیلندر تا زمانی که تحت یک نیرو قرار نگیرد دست نخورده است. (جهت مطالعه بیشتر به پایدارسازی به روش سپرکوبی یا شیت پایل مراجعه نمایید)

هنگام وقوع زلزله , سیال از یک سر سیلندر به انتهای دیگر حرکت می کند و انرژی را از امواج لرزه ای جذب می کند.

هرچه مایع چسبناک تر باشد, این انرژی کندتر جذب می شود. دامپرهای لرزه ای ویسکوز بیش از 30 سال است که مورد استفاده قرار می گیرند.

دامپرهای ویسکوزالزیتی

دامپر ویسکوز الاستیک وسیله ای است که با تبدیل انرژی مکانیکی به شکل دیگری از انرژی, شوک را جذب می کند.

این دامپرها از پلی اورتان ساخته شده اند و بین کف و اثاثیه یا لوازم داخلی قرار می گیرند. این ماده قادر است ضربه های مکرر را از طریق ساختار خود جذب کند, نه فقط در سطح, که نحوه عملکرد سیستم تعلیق معمولی است. دامپرهای ویسکوزالاستیک برای از بین بردن ارتعاشات ناشی از هر سازه یا ماشینی استفاده می شود.

لرزش برای بسیاری از سازه ها مشکل ساز است زیرا می تواند در طول زمان باعث آسیب شود.

این سازه های میرایی دارای عناصر لاستیکی هستند که برخی از ارتعاشات را جذب می کنند تا اطمینان حاصل شود که مشکلی ایجاد نمی کنند.

دامپرهای اصطکاکی

دامپرهای اصطکاکی معمولا در ماشین آلات صنعتی و تجهیزات جابجایی مواد برای کاهش میزان اصطکاک ایجاد شده بین دو جسم متحرک استفاده می شوند.

این دامپرهای اصطکاکی از مواد مختلفی از فولاد گرفته تا یورتان و همچنین فلزاتی مانند: آلومینیوم, فولاد ضد زنگ, برنج و غیره ساخته می شوند.

انرژی جنبشی قطعات متحرک توسط میراگرا اصطکاکی به انرژی حرارتی تبدیل می شود که توقف های ناگهانی را کاهش می دهد یا از دامنه های ارتعاش بیش از حد بالا جلوگیری می کند. این نوع میراگرا لرزه ای در ساختمان ها در مقایسه با برخی روش های دیگر مقرون به صرفه هستند.

 

دامپر جرمی تنظیم شده

دامپر جرمی تنظیم شده وسیله ای است که در ساختمان ها برای محافظت از آنها در برابر ارتعاش نصب می شود.

میراگرا جرمی تنظیم شده اساسا آونگ های غول پیکری هستند که با ارتعاش ساختمان سرعت تاب خوردن را کاهش می دهند. دامپر لرزه ای یا جاذب هارمونیک نام های دیگری برای میراگر جرمی تنظیم شده است. (جهت خرید و بررسی به قیمت میلگرد مراجعه نمایید)

این یک دستگاه ارتعاش مکانیکی است که به ساختمان ها ثابت می شود و از جرمی تشکیل شده است که بر روی یک یا چند فنر میرایی نصب شده است.

تصویر خانه مهندسی عمران تایپه 101

دامپرهای تسلیم کننده

دامپرهای تسلیم معمولا به عنوان دامپرهای فلزی شناخته می شوند, معمولا از فولاد ساخته می شوند. به منظور جذب انرژی در هنگام لرزش ساختمان در هنگام زلزله, آنها به شکل بیش از حد تغییر شکل می دهند. (جهت خرید و بررسی به قیمت تیرآهن مراجعه نمایید)

پس از یک حادثه لرزه ای, دامپرهای تسلیم معمولا نمی توانند به پیکر بندی قبلی خود باز گردند.

مزایای میراگرا لرزه ای چیست؟

میراگرا لرزه ای مزایای زیادی برای مهندسان عمران دارند, اول آنها می توانند به کاهش میزان آسیبی که یک ساختمان در طول زلزله متحمل می شود کمک کنند.

دوم آنها می توانند با کاهش میزان تنشی که در هنگام زلزله بر سازه وارد می شود, به افزایش عمر ساختمان کمک کنند.

نحوه استفاده از دامپرهای لرزه ای

• میراگرا لرزه ای هم در ساخت وسازهای جدید و هم در کاربردهای مقاوم سازی استفاده می شوند.
• در ساخت و سازهای جدید, معمولا بین طبقات با دیوارهای یک ساختمان نصب می شوند. (جهت خرید و بررسی به قیمت ورق سیاه مراجعه نمایید)
• در کاربردهای مقاوم سازی, آنها اغلب بر روی پشت بام یا زیر زمین نصب می شوند.
• میراگرهای لرزه ای همچنین می توانند در ترکیب با سایر اقدامات مقاوم در برابر زلزله, مانند سیستم های ایزولاسیون پایه و ضربه گیر استفاده شوند.

محدودیت های میراگرا لرزه ای چیست؟

• یکی از محدودیت های میراگرهای لرزه ای این است که فقط می توانند ساختمان را در برابر لرزش معینی محافظت کنند.
• هنگامی که دامپر به حداکثر ظرفیت خود رسید ساختمان در برابر آسیب های بیشتر آسیب پذیر خواهد بود.
• محدودیت دیگر این است که میراگرا لرزه ای تنها در صورتی موثر هستند که به درستی طراحی و نصب شوند.
• اگر اینطور نباشند, در واقع می توانند خطر آسیب دیدن ساختمان را افزایش دهند.

جهت مطالعه بیشتر به ویکی پدیا مراجعه فرمایید.