میراگر اصطکاکی (FD)

میراگر لرزه ای یا همان دمپر برای کاهش ارتعاشات ساختمان‌ در حین زمین لرزه استفاده می‌ شود. انواع مختلفی از تجهیزات میراگر برای استفاده در ساختمان ‌ها وجود دارد و میرایی به کمک اصطکاک، یکی از موثرترین روش‌ها برای استهلاک انرژی زمین لرزه به شمار می‌رود. میراگر اصطکاکی (دمپر اصطکاکی) بر اساس قواعد مربوط به یک میراگر کولمب یا یک ترمز اصطکاکی که انرژی جنبشی را به وسیله اصطکاک به حرارت تبدیل می‌کند، عمل می‌ نماید.

میراگر اصطکاکی به ساختمان‌ کمک می‌کند که بتواند به صورت بازگشت پذیری ارتعاش کند و انرژی زمین لرزه را مستهلک نماید. این امر منجر به صرفه جویی قابل توجهی می‌شود، چرا که المان‌های سازه ‌ای می‌توانند در جهت کاهش هزینه بهینه سازی شوند.

تجهیزات میراگر اصطکاکی که به گونه ای طرح می شوند تا پیش از تسلیم اعضای سازه ای بلغزند، به عنوان فیوزهایی دائمی (بدون نیاز به تعویض پس از زلزله) عمل می‌کنند که در حین زلزله انرژی را مستهلک می‌نمایند. در نتیجه این کار، ساختمان می تواند بدون وقوع خسارات جدی به اجزاء سازه‌ ای، زمین لرزه را پشت سر بگذارد. به بیانی دیگر، اگر نیروی اصطکاک سطوح جامد در ساختار و مکانیزمی مناسب (که در اینجا همان دمپر اصطکاکی است) به خدمت گرفته شود، دو جنبه مفید را پیش روی مهندسین سازه قرار خواهد داد:

۱- با به‌ کارگیری مناسب اصطکاک و طرح متناسب لرزه ­ای، نیروی ورودی به سازه ناشی از زلزله محدود می شود؛ به عبارت دیگر می‌توان برای ایجاد فیوز در سازه، بر اصطکاک تکیه نمود.

۲- سهم قابل توجه استهلاک انرژی زلزله بر دوش این سطوح اصطکاکی گذاشته می شود، به‌ویژه آن ‌که این استهلاک انرژی مستلزم وقوع خرابی در میراگر اصطکاکی نخواهد بود.

دمپر اصطکاکی ، ایمنی و امنیت

اگرچه اکثر سازه ­هایی که براساس آیین­ نامه ­های کنونی لرزه ­ای طراحی می­ شوند، از فروریختن در امان می ­مانند و ایمنی جانی را حفظ می ­کنند، پس از یک زلزله ممکن است به شدت خسارت ببینند. علت آن است که این ساختمان ­ها از شکل­ پذیری المان ­های اصلی سازه­ ای برای استهلاک انرژی استفاده می ­کنند  و در نتیجه دچار تغییر شکل ­های دائمی می ­شوند. دمپر اصطکاکی بدون استفاده از تغییر شکل ­های دائمی، سازه را در برابر زلزله محفاظت می­ کند. با استفاده از این فناوری که موجب پرهیز از خسارات سازه ­ای می ­شود، می­ توان خدمت ­رسانی ساختمان­ ها را در حین و بعد از زلزله حفظ و از ساکنین، خدمات و سرمایه­ های آن، حفاظت نمود.

مهاربند مجهز به میراگر اصطکاکی در دانشکده علوم مهندسی کونکوردیا

ساخت و ساز پایدار

محیط زیست

استهلاک انرژی از طریق تغییر شکل­ های زیاد المان های سازه ای، به شدت ناکارآمد و بی ­فایده است. برای ساخت هر تن فولاد حدود ۴ تن دی اکسید کربن آزاد می­ شود و تولید بتن حتی بیش از این مقدار، آلاینده است. به همین خاطر ما باید در استفاده از این مصالح مسئولیت ­پذیر و آگاه باشیم. هر مقدار مصالحی که از طریق استفاده از میراگر برای استهلاک انرژی به جای مصالح بیشتر برای تقویت اعضای سازه صرفه­ جویی شود، مستقیماً به محیط زیست سود می­ رساند.

مسئولیت اجتماعی

هرچه فضاهای شهری گسترش یافته و جمعیت در مناطق زلزله ­خیز افزایش می ­یابد، جوامع ما و در نتجیه ساختمان­ های ما می ­بایست بیشتر حفاطت شوند. زلزله ­ها داخل یا نزدیکی شهرهای بزرگ، بارها و بارها به ما نشان داده است حتی اگر ساختمان ­ها فرو نریزند، ساختمان ­های خسارت دیده قابل سکونت نبوده و موجب جابجایی و بی­ خانمانی مردم می شوند. اغلب فقیرترین قشر جامعه بیش از همه در تحت تأثیر مخاطرات لرزه ­ای قرار دارند و کمترین امکان را در بهره ­وری از شبکه ایمنی چون بیمه زلزله یا توانایی ترک مناطق آسیب دیده را دارند. دیدگاه فعلی که تنها مبتنی بر جلوگیری از فروریزش سازه به واسطه شکل­ پذیری است، راهکاری کاملاً ناپایدار می ­باشد.

هزینه پایین و سهولت استفاده از میراگر اصطکاکی به دولت ها و جوامع اجازه می دهد تا هم میزان تاب آوری (Resilience) و هم مسئولیت­ پذیری محیطی مردم را افزایش دهد.