جداساز اصطکاکی پاندولی (FPS)

جداساز اصطکاکی پاندولی دو قوسی TiS

معرفی سیستم جداساز اصطکاکی پاندولی (Friction Pendulum System)

جداگر FPS نوعی جداگر اصطکاکی است و امروزه پس از جداگر سربی لاستیکی ، رایج ترین جداگر لرزه ای در دنیا است (برای مطالعه بیشتر در زمینه جداسازی لرزه ای به بخش معرفی روش جداسازی لرزه ای مراجعه نمایید). به طور کلی این نوع جداگر لرزه ای شامل سطوحی می باشد که می توانند بر روی هم بلغزند. جداساز لرزه ای اصطکاکی در ترازی که برای جداسازی لرزه ای یک سازه (ساختمان، پل، مخزن و …) انتخاب شده است نصب شده و وزن سازه بالای خود را تحمل کرده و تراز زیرین و پی منتقل خواهد کرد. هدف اصلی انتخاب و طراحی صحیح نیروی اصطکاکی میان سطوح این نوع جداساز لرزه ای است تا بتوان نیروی وارده از زلزله به سازه را کنترل کرد. به محض آن که نیروی زلزله از حاصل ضرب بار ثقلی روی جداساز لرزه ای و ضریب اصطکاک ایستایی سطوح فراتر رود، سطوح جداساز اصطکاکی شروع به حرکت کرده و نیروی برشی به نیروی اصطکاک دینامیکی سطوح این تکیه گاه، محدود خواهد شد.

در اواخر دهه هشتاد میلادی، زمانی که سطوح تخت فولاد ضدزنگ به صورت مقعر انحنا داده شدند، پیشرفتی قابل توجه در استفاده از تکیه گاه های لغزنده اصطکاکی برای جداسازی لرزه ­ای رخ داد. در واقع جداگر اصطکاکی پاندولی نسل جدید و توسعه یافته جداگر اصطکاکی لغزنده یا همان Slider Bearing ها است که با بهره گیری از مشخصات یک پاندول ساده، به آن قابلیت مرکزگرایی افزوده شد. هم زمان با حرکت لغزنده­ های حامل ساختمان بر روی سطوح مقعر، ساختمان به بالا حرکت می ­کند. نیروهای ثقلی ناشی از وزن ساختمان، لغزشی را به سمت مرکز تکیه­ گاه تحمیل نموده و در نتیجه نیرویی بازگرداننده را موجب می ­شوند. در جداساز اصطکاکی پاندولی میرایی به واسطه­ ی اصطکاک سطوح لغزشی­ تأمین شده و به این ترتیب تمامی لوازم جداسازی لرزه ­ای در این مکانیزم ارضاء می شود.

نمودار رفتاری جداساز اصطکاکی پاندولی دو قوسی
نمودار رفتاری جداساز اصطکاکی پاندولی دو قوسی
مقطعی عرضی جداساز اصطکاکی پاندولی دو قوسی
مقطعی عرضی جداساز اصطکاکی پاندولی دو قوسی
به کارگیری جداساز اصطکاکی پاندولی (FPS) در ساختمان دیتاسنتر
به کارگیری جداساز اصطکاکی پاندولی (FPS) در ساختمان دیتاسنتر

جداساز اصطکاکی پاندولی (FPS):

یک سیستم کامل جداسازی لرزه ای

 

  • روسازه و وزنش را تحمل می کند.
  • به کمک لغزش سطوحش بر یکدیگر، تقاضای تغییرمکانی ناشی از حرکات زمین را ارضاء می نماید.
  • به واسطه نیروهای اصطکاکی ایجاد شده در سطوح خود حین لغزش، انرژی را مستهلک می نماید.
  • به علت وجود سطوح در تماس دارای انحنا، تمایلی طبیعی برای مرکزگرایی دارد. 

تاریخچه به کارگیری

 

اولین جداساز اصطکاکی پاندولی در سال ۱۹۹۴ و در یک پروژه مقاوم ­سازی به کار برده شده و از آن زمان طرح اصلی آن از یک عملکرد پاندولی منفرد با یک سطح لغزنده و یک قوس به طرح های دو قوسی (با دو سطح لغزشی) و سه قوسی (با چهار سطح لغزش)، توسعه پیدا کرده است. در این نسخه ها­ی آخر از سیستم جداساز اصطکاکی پاندولی ، شعاع انحنا سطوح لغزشی که دوره تناوب طبیعی تکیه ­گاه را معین می ­کند، تغییر نموده و سطوح می­ توانند مقادیر اصطکاک متفاوتی را داشته باشند. این امر عملکرد لرزه ­ای را در مواجهه با باره­ای گسترده از حرکات زلزله ارتقاء داده و اجازه ساخت و به ­کارگیری تکیه ­گاه ­هایی با قطر کوچکتر را می ­دهد.

انواع سیستم های جداساز اصطکاکی پاندولی

 

در حال حاضر شرکت های بزرگ تولید کننده دو نوع تک قوسی و دو قوسی این جداساز را تولید می کنند.

 

جداساز اصطکاکی پاندولی تک قوسی

TSP نوعی جداساز اصطکاکی پاندولی تک قوسی است. TSP از دو صفحه مقعر با شعاع انحنای متفاوت و یک المان لغزنده در مرکز تشکیل شده است. بخش های بالایی و پایینی المان لغزنده، شعاع انحنای یکسانی با صفحات مقعر نظیر خود، دارند.

جداگر اصطکاکی پاندولی تک قوسی TiS
جداساز اصطکاکی پاندولی تک قوسی TiS
جداساز اصطکاکی پاندولی تک قوسی که برای جداسازی لرزه ای به کار می رود

یک سطح المان لغزنده TSP روی ورق صفحه مقعر فولادی قرار گرفته و ظرفیتی را برای تغییرمکان افقی مهیا می کند. این سطح همچنین دوره ی تناوب نوسان را تعیین می کند. سطح دیگر المان لغزنده به صفحه ای دیگر به گونه ای متصل شده که از حرکت افقی آن جلوگیری شود. این سطح تنها اجازه دوران را می دهد. به دلیل همزمانی حرکت افقی المان لغزنده بر روی صفحه مقعر و حرکت دورانی بین المان لغزنده و صفحه دیگر، صفحات مقعر فوقانی و تحتانی TSP، در حین حرکت زلزله، موازی باهم باقی می مانند.

جداساز اصطکاکی پاندولی دو قوسی (TDP)

TDP نوعی جداساز اصطکاکی پاندولی دو قوسی است. TDP شامل دو صفحه مقعر با شعاع انحنای یکسان و یک المان لغزنده در مرکز است. بخش های بالایی و پایینی المان لغزنده، مشخصات یکسان داشته و شعاع انحنای آن نیز با صفحات لغزش برابر است. بنابراین صفحات فوقانی و تحتانی در حین حرکت لغزشی نسبی، موازی هم باقی می مانند.

جداساز اصطکاکی پاندولی دو قوسی TiS
جداساز اصطکاکی پاندولی دو قوسی TiS
جداساز اصطکاکی پاندولی دو قوسی در حالت جابجایی

لغزش به صورت همزمان روی هر دو سطح مشترک بین صفحات لغزش و المان لغزشی، اتفاق می افتد. در حین حرکت زلزله، تقاضای جابه جایی با لغزش دو مصالح مختلف بر سطوح مشترک، ارضاء می گردد. استهلاک انرژی نیز به واسطه نیرویی اصطکاکی محقق شده که یکی از نتایج لغزش است. مصالح در سطوح لغزشی عبارتند از:

  • ورق های فولاد ضد زنگ در طرف صفحات مقعر.
  • ماده اصطکاکی ویژه با نام ثبت شده ی ®Technoslide.

مزایای جداساز اصطکاکی پاندولی

 

  • پیچش را در ساختمان از بین می برد. مرکز سختی و مرکز جرم، در ساختمان های جداسازی شده با این سیستم به طور خود کار بر یکدیگر منطبق می گردد. این امر یک مزیت مهم ساختمان های نامنظم است.
  • چون مولفه های اصلی آن از فولاد سازه ای تشکیل شده است، مشمول برتری و مزیت های فولاد می شود.
    عملکرد مناسی در برابر آتش.
  • تقریباً می توان رفتار حقیقی آن را با دقتی خوب و به شکلی کامل، مدل نمود. به عبارت دیگر محاسبات تئوریک پروژه تطابق خوبی  با مشخصات واقعی تجهیزات خواهد داشت.
  • طرح و کاربردی آسان‌ تر تحت بارهای عظیم قائم در مقایسه با انواع دیگر جداسازها.
  • به نسبت سایر انواع جداسازها کوچکتر و با ضخامتی کمتر می باشد.
  • ماندگاری و طول عمر بیشتر.

* استفاده از مطالب این صفحه با ذکر منبع و لینک مستقیم به آن، بلامانع است.

Submit your review
1
2
3
4
5
Submit
     
Cancel

Create your own review

جداساز اصطکاکی پاندولی
Average rating:  
 6 reviews
by رضا on جداساز اصطکاکی پاندولی

در مورد طراحی هم مطلب بذارید لطفا. مرسی

by Hamid Reza on جداساز اصطکاکی پاندولی

مفید بود. مرسی!

by Sina on جداساز اصطکاکی پاندولی

خوب!

Page 1 of 2:
«
 
 
1
2
 
»