15-EN15129 Klauzula 6: Uređaji zavisni od pomaka (DDD) – Standardi i tipični proizvodi

1. Obim i definicija

Klauzula 6 reguliše dvije glavne kategorijeDDD: linearni uređaji (LD) i nelinearni uređaji (NLD). Ključna karakteristika koja definišeDDDje da ne podnose vertikalna opterećenja. Osim toga,zategnute{0}}proteze(BRBs) koji obezbjeđuju dodatno prigušenje unutar konstrukcija eksplicitno su klasifikovani kaoDDD. Dodatne tehničke informacije oDDDje dostupan u Aneksu D standarda EN15129.

Ovi uređaji su isključivo namijenjeni za konstrukcije u seizmičkim regijama u skladu sa EN 1998 serijom, s primarnim ciljem povećanja otpornosti konstrukcije regulacijom dinamičkog ponašanja i disipacije seizmičke energije, čime rade sinergijski sa cjelokupnim sistemom seizmičke zaštite.

2. KlasifikacijaDDD

Linearni uređaji (LD): Karakterizirane linearnim ili kvazi{0}}linearnim mehaničkim ponašanjem, LD se koriste za optimizaciju strukturnih dinamičkih svojstava. Njihove mogućnosti manje nelinearnosti i disipacije energije su dizajnirane da budu kompatibilne sa linearnim strukturnim modeliranjem, osiguravajući jednostavnost i tačnost u inženjerskoj analizi.

Nelinearni uređaji (NLD): Pokazujući snažno nelinearno ponašanje, NLD poboljšavaju strukturne dinamičke performanse uvođenjem značajne nelinearnosti i/ili disipacije energije. Zbog njihovog složenog mehaničkog odgovora, oni moraju biti u potpunosti uključeni u nelinearno strukturno modeliranje kako bi se osigurao pouzdan seizmički dizajn.

3. Ključni zahtjevi za performanse i usklađenost

Klauzula 6 navodi rigorozne kriterijume performansi koje treba osiguratiDDDPouzdanost u seizmičkim uslovima:

Otpor na pomicanje i opterećenje: DDDmoraju izdržati određene granice pomaka ili opterećenja (što se prije postigne), s minimalnim sigurnosnim faktorom ( ) od 1,1. Za komponente integrisane u izolacione sisteme, ovi faktori se prilagođavaju kako bi se uskladili sa kapacitetom pomaka izolacionih uređaja (pogledajte klauzulu 8 EN15129).

Force{0}}Krivulja pomaka:Kriva ne smije pokazivati ​​opadajući trend kada pomak ili opterećenje dosegnu specificirane projektne granice, osiguravajući stabilnu{0}}nosivost tokom seizmičkih događaja.

ciklična stabilnost:Efektivna krutost i efektivno prigušenjeDDDmora ostati stabilan kroz cikluse. Za cikluse i veće ili jednake 2, odstupanja od 3. ciklusa (referentna tačka za stabilne performanse) ne smiju prelaziti 10%.

Preostali pomak:Pod seizmičkim djelovanjem graničnog stanja upotrebljivosti (SLS), preostali pomak nulte-preostalih sila mora biti minimiziran (preporučuje se da bude 5% projektnog pomaka ili najmanje 10 mm, što god je veće), smanjujući strukturna oštećenja i troškove popravke nakon{3}}potresa.

4. Zahtjevi za materijal i ispitivanje

Materijali zaDDDkategorizirani su u "materijale jezgre" (kritične za cikličke seizmičke performanse) i "konstruktivne materijale" (za funkcije{0}}nosivosti). Osnovni materijali kao što su elastomeri, čelik i legure sa memorijom oblika (SMA) moraju ispunjavati stroge evropske standarde:

Elastomeri: elastomeri sa niskim-i visokim-prigušenjem moraju biti u skladu sa zahtjevima u tabelama 10 i 11 klauzule 8, respektivno, s provjerenom čvrstoćom vezivanja za podloge.

Čelik: Mora biti u skladu sa standardima serije EN 10025, EN 10083 ili EN 10088, osiguravajući duktilnost i otpornost na zamor.

Specijalni materijali (npr. SMA): Moraju ispunjavati postojeće evropske standarde, sa dodatnim testovima za karakteristike fazne transformacije, ciklične performanse i temperaturnu prilagodljivost.

Testiranje je kamen temeljac klauzule 6, uključujući ispitivanje tipa materijala, testiranje fabričke kontrole proizvodnje (FPC), ispitivanje tipa uređaja i testiranje prije{1}}ugradnje. Testiranje tipa je potrebno kada postoje promjene u geometriji uređaja, materijalima ili sistemima povezivanja, dok FPC testiranje (brzina uzorkovanja veća ili jednaka 2%) osigurava dosljedne performanse u masovnoj proizvodnji.

DDDproizvodi se široko koriste u europskom i američkom seizmičkom inženjerstvu, s različitim primjenama na osnovu njihovih linearnih ili nelinearnih karakteristika. Ispod je sažetak mainstream proizvoda, njihovih osnovnih karakteristika i tipičnih slučajeva upotrebe:

1. Linearni uređaji (LD)

LD su idealni za projekte koji zahtijevaju linearno strukturno modeliranje, nudeći stabilno podešavanje krutosti uz minimalnu nelinearnu disipaciju energije. Uobičajene vrste uključuju:

Linearni metalni amortizeri

Osnovne karakteristike:Proizvedeni od ugljičnog čelika ili nisko{0}}legiranog čelika, ovi prigušivači pokazuju ponašanje pri pomaku skoro{1}}idealne linearne sile- bez značajnih stupnjeva popuštanja. Oslanjaju se na elastičnu deformaciju za prilagođavanje strukturalnih prirodnih perioda, sa slabom sposobnošću disipacije energije.

Prijave:Pogodno za male i srednje-ramske strukture koje zahtijevaju dinamičku optimizaciju svojstava sa niskim dodatnim potrebama za disipacijom energije, kao što je seizmička rekonstrukcija postojećih industrijskih zgrada.

Istaknuta usklađenost: Materijali moraju ispunjavati standarde EN 10025, s cikličkom stabilnošću provjerenom ispitivanjem tipa.

LinearnoViscoelastic Dampers

Osnovne karakteristike:Koristeći elastomere niske{0}}prigušenja (u skladu sa Tabelom 10 u klauzuli 8), ovi amortizeri nude kvazi{3}}linearne karakteristike prigušenja i stabilnu efektivnu krutost. Kombiniraju podešavanje krutosti s blagim rasipanjem energije, kompatibilno s linearnim dinamičkim modeliranjem.

Prijave:Idealan za zidove zavjese, temelje opreme i pomoćne komponente za podešavanje krutosti u zgradama koje se nalaze u umjerenim seizmičkim zonama sa stabilnim temperaturnim uvjetima.

Istaknuta usklađenost:Za provjeru performansi potrebno je dinamičko ispitivanje smicanja, pri čemu odstupanja parametara materijala (zbog opskrbe, temperature, itd.) zadovoljavaju ograničenja u Tablici 4 u klauzuli 6.

Nosivost{0}}Izvijanje-Proteze sa ograničenjima (BRB)

Osnovne karakteristike:Klasificirano kaoDDDobezbeđujući dodatno prigušivanje, oveBRBsdati prioritet linearnom opterećenju-karakteristike nosivosti i krutosti sa slabim rasipanjem energije. Materijal jezgre je čelik visoke-vrste (EN 10083), a čahura sprječava izvijanje jezgre kako bi se osigurala konzistentna zatezna i kompresijska sposobnost.

Prijave:Sistemi otporni na bočnu silu-u visokim-čeličnim okvirima i velikim-prostornim strukturama, gdje je potrebna i nosivost-nosivosti i dinamička optimizacija svojstava.

Istaknute karakteristike usklađenosti: Ispitivanje tipa mora uključivati ​​sisteme povezivanja, s preostalim pomakom koji ispunjava SLS zahtjeve.

2. Nelinearni uređaji (NLD)

NLD-ovi su kritični za regije visokog{0}}seizmičkog-intenziteta, koristeći snažnu nelinearnost za disipaciju značajne seizmičke energije. Oni zahtijevaju nelinearno strukturno modeliranje i dostupni su u različitim konfiguracijama:

Metalni prigušivači

Osnovne karakteristike:Napravljena od čelika niske tečenja (npr. LY100, LY160, LY225) sa niskom granom tečenja i visokom duktilnošću. Kriva pomaka sile{7}} pokazuje jasno bilinearno ponašanje, sa stabilnom krutošću nakon -popuštanja i odličnom cikličkom disipacijom energije.

Podvrste: Smicanje{0}}vrste, savijanje-tip, iaksijalni{0}}prigušivači,prilagodljiv različitim instalacijskim prostorima i zahtjevima sile.

Prijave:Seizmičko projektovanje novih zgrada i rekonstrukcija postojećih zgrada, posebno u zonama visokog-seizmičkog-intenziteta za okvirne i posmične zidne konstrukcije.

Istaknuta usklađenost:Materijali zahtijevaju monotonu napetost i ciklično testiranje performansi. Nakon ubrzanog starenja (14 dana na 70 stepeni), promene performansi ne smeju biti veće od 20%.

Friction Dampers

Osnovne karakteristike: Rasipanje energijese postiže relativnim klizanjem između kontaktnih površina, sa krivuljom pomaka pravougaone histerezne sile- (jaka nelinearnost). Koeficijent trenja je stabilan, irasipanje energijeje direktno povezana s amplitudom pomaka. Ne oslanjaju se na prinos materijala, osiguravajući dug vijek trajanja i minimalno održavanje.

Podvrste: Tip ploče{0}}, cilindrični-tip, isferni frikcioni amortizeri, pogodan za zahtjeve višesmjernog pomaka.

Prijave:Mostovi-velikih raspona, stadioni-velikih raspona, visoke-strukture i drugi projekti sa velikim zahtjevima pomjeranja. Idealno za scenarije koji zahtijevaju-trajno stabilno rasipanje energije i nisko održavanje, kao što su pomoćni objekti nuklearne elektrane.

Istaknuta usklađenost:Za provjeru stabilnosti na habanje potrebno je{0}}dugotrajno ispitivanje trenja. Odnos gornje i donje granice svojstava materijala za metalne komponente ne smije prelaziti 1,4.

Displacement-Pojačani amortizeri

Osnovne karakteristike:Integrirajući mehanizme mehaničkog pojačanja (npr. prekidač, makaze, zupčanik), ovi prigušivači pojačavaju male strukturne pomake (3-4 puta) kako bi poboljšalirasipanje energijeefikasnost u scenarijima malih{0}}deformacija, pokazujući jaku nelinearnost.

Princip rada:Preklopni podupirači, makazaste rešetke ili mehanizmi{0}}zupčanika pojačavaju međuspratni pomak, prenoseći pojačani pomak na unutrašnje prigušne elemente (npr. čelična jezgra niske{4}}kosti, komponente trenja) kako bi se postiglo "mali pomak, velika disipacija energije".

Prijave:Konstrukcije s malim bočnim deformacijama, kao što su strukture posmičnog zida, cijevne strukture i kruta industrijska postrojenja. Pogodan i za projekte koji zahtijevaju dovoljnu disipaciju energije tokom manjih potresa.

Najvažnije karakteristike usklađenosti: Snaga i stabilnost mehanizma za pojačavanje moraju se provjeriti. Potrebno je ciklično testiranje na 25%, 50% i 100% maksimalnog pomaka.

Amortizeri od legure sa memorijom oblika (SMA).

Osnovne karakteristike:Koristeći legure sa memorijom oblika (npr. Ni-Ti legure), ovi amortizeri rasipaju energiju i postižu samocentriranje kroz faznu transformaciju (martenzit u austenit). Kriva pomaka sile{5}} pokazuje nelinearno histerezno ponašanje sa minimalnim zaostalim pomakom.

Princip rada:Za vrijeme potresa, SMA žice/šipke podliježu plastičnoj deformaciji (martenzitna transformacija) urasipaju energiju. Nakon-potresa, materijal se automatski vraća u prvobitni oblik kroz preokret faze, značajno smanjujući strukturalni preostali pomak.

Prijave:Istorijske zgrade (zahtjevaju minimalna oštećenja nakon-potresa), fabrike precizne opreme i dilatacije mostova. Idealno za projekte koji daju prednost i disipaciji energije i-mogućnosti samocentriranja.

Naglasci usklađenosti: Potrebno je testiranje karakteristika fazne transformacije (DSC), monotonog zatezanja i cikličkih performansi, pokrivajući raspon radne temperature i stope deformacije. Materijali moraju ispunjavati postojeće evropske standarde.

Standardno poravnanje:OsiguratiDDDproizvodi su usklađeni sa EN15129 klauzulom 6 i lokalnim seizmičkim standardima (npr. Eurocode 8 u Evropi, ASCE 7 u Sjedinjenim Državama) za-pogranične projekte.

Kompatibilnost modeliranja:Odaberite LD za linearno strukturno modeliranje i NLD za nelinearno modeliranje kako biste osigurali preciznu analizu seizmičkog odziva.

Osiguranje kvaliteta:Dajte prioritet proizvodima sa potpunim sertifikatima za ispitivanje tipa i strogim FPC procesima kako biste garantovali doslednost performansi u masovnoj proizvodnji.

Specifičnost aplikacije:Uskladite tipove DDD sa strukturnim karakteristikama (npr. zahtjev za pomakom, krutost) i uvjetima okoline (npr. temperatura, rizik od korozije) kako biste optimizirali seizmičke performanse.