15-EN15129 6. klauzula: No pārvietošanas atkarīgas ierīces (DDD) — standarti un tipiski izstrādājumi

1. Darbības joma un definīcija

6. klauzula regulē divas galvenās kategorijasDDD: lineāras ierīces (LD) un nelineāras ierīces (NLD). Galvenā definējošā iezīmeDDDir tas, ka tie neiztur vertikālas slodzes. Turklātsasprindzinātas{0}}breketes(BRB), kas nodrošina papildu amortizāciju konstrukcijās, ir skaidri klasificētas kāDDD. Papildu tehniskā informācija parDDDir pieejams EN15129 D pielikumā.

Šīs ierīces ir paredzētas tikai konstrukcijām seismiskajos reģionos, kas atbilst EN 1998 sērijai, un tās galvenais mērķis ir uzlabot struktūras noturību, regulējot dinamisko uzvedību un izkliedējot seismisko enerģiju, tādējādi darbojoties sinerģiski ar kopējo seismiskās aizsardzības sistēmu.

2. KlasifikācijaDDD

Lineārās ierīces (LD): raksturo lineāra vai kvazi{0}}lineāra mehāniskā darbība, LD izmanto, lai optimizētu struktūras dinamiskās īpašības. To nelielās nelinearitātes un enerģijas izkliedes iespējas ir izstrādātas tā, lai tās būtu saderīgas ar lineāro strukturālo modelēšanu, nodrošinot vienkāršību un precizitāti inženiertehniskajā analīzē.

Nelineāras ierīces (NLD): demonstrē spēcīgu nelineāru darbību, NLD uzlabo strukturālo dinamisko veiktspēju, ieviešot ievērojamu nelinearitāti un/vai enerģijas izkliedi. Sarežģītās mehāniskās reakcijas dēļ tie ir pilnībā jāiekļauj nelineārajā strukturālajā modelēšanā, lai nodrošinātu uzticamu seismisko dizainu.

3. Galvenās veiktspējas un atbilstības prasības

6. punktā ir noteikti stingri izpildes kritēriji, kas jānodrošinaDDDuzticamība seismiskos apstākļos:

Nobīdes un slodzes pretestība: DDDjāiztur noteiktie pārvietojuma vai slodzes ierobežojumi (atkarībā no tā, kurš tiek sasniegts pirmais), ar minimālo drošības koeficientu ( ) 1,1. Izolācijas sistēmās integrētiem komponentiem šie koeficienti tiek pielāgoti, lai tie atbilstu izolācijas ierīču pārvietošanās spējai (skatiet EN15129 8. punktu).

Spēka-pārvietošanas līkne:Līkne nedrīkst parādīt lejupejošu tendenci, kad pārvietojums vai slodze sasniedz noteiktās projektēšanas robežas, nodrošinot stabilu slodzes{0}}nestspēju seismisko notikumu laikā.

Cikliskā stabilitāte:Efektīva stingrība un efektīva amortizācijaDDDciklos jāpaliek stabilam. Cikliem i, kas ir lielāki vai vienādi ar 2, novirzes no 3. cikla (stabilas darbības atskaites punkts) nedrīkst pārsniegt 10%.

Atlikušais pārvietojums:Izmantojot ekspluatācijas robežstāvokļa (SLS) seismiskās darbības, nulles-spēka atlikušā nobīde ir jāsamazina līdz minimumam (ieteicams būt 5% no projektētā nobīdes vai vismaz 10 mm, atkarībā no tā, kurš ir lielāks), samazinot strukturālos bojājumus pēc-zemestrīces un remonta izmaksas.

4. Materiālu un testēšanas prasības

Materiāli priekšDDDtiek iedalīti “pamatmateriālos” (būtiski cikliskajai seismiskajai veiktspējai) un “strukturālajos materiālos” (slodzes{0}}nestošajām funkcijām). Pamatmateriāliem, piemēram, elastomēri, tērauds un formas atmiņas sakausējumi (SMA), jāatbilst stingriem Eiropas standartiem:

Elastomēri: elastomēriem ar zemu-un augstu-amortizāciju ir jāatbilst attiecīgi 8. panta 10. un 11. tabulas prasībām ar pārbaudītu saķeres stiprību ar pamatnēm.

Tērauds: jāatbilst EN 10025, EN 10083 vai EN 10088 sērijas standartiem, nodrošinot elastību un noguruma izturību.

Īpaši materiāli (piem., SMA): jāatbilst esošajiem Eiropas standartiem, ar papildu pārbaudēm attiecībā uz fāzes transformācijas raksturlielumiem, ciklisko veiktspēju un temperatūras pielāgošanās spēju.

Testēšana ir 6. panta stūrakmens, tostarp materiālu tipu pārbaude, rūpnīcas ražošanas kontroles (FPC) pārbaude, ierīces tipa pārbaude un pirmsinstalēšanas pārbaude. Tipa pārbaude ir nepieciešama, ja tiek veiktas izmaiņas ierīces ģeometrijā, materiālos vai savienojumu sistēmās, savukārt FPC testēšana (paraugu ņemšanas ātrums ir lielāks vai vienāds ar 2%) nodrošina konsekventu veiktspēju masveida ražošanā.

DDDprodukti tiek plaši izmantoti Eiropas un Amerikas seismiskajā inženierijā ar atšķirīgiem lietojumiem, pamatojoties uz to lineārajām vai nelineārajām īpašībām. Tālāk ir sniegts kopsavilkums par galvenajiem produktiem, to galvenajām funkcijām un tipiskiem lietošanas gadījumiem.

1. Lineārās ierīces (LD)

LD ir ideāli piemēroti projektiem, kuriem nepieciešama lineāra struktūras modelēšana, piedāvājot stabilu stinguma regulēšanu ar minimālu nelineāru enerģijas izkliedi. Kopējie veidi ietver:

Lineāri metāla amortizatori

Galvenās funkcijas:Izgatavoti no oglekļa tērauda vai zema{0}}leģēta tērauda, ​​šiem amortizatoriem ir gandrīz-ideāls lineārais spēks-nobīdes darbība bez ievērojamām ražības pakāpēm. Tie paļaujas uz elastīgo deformāciju, lai pielāgotu strukturālos dabiskos periodus ar vājām enerģijas izkliedes spējām.

Lietojumprogrammas:Piemērots maziem un vidējiem{0}}karkasa konstrukcijām, kurām nepieciešama dinamiska īpašuma optimizācija ar zemu papildu enerģijas izkliedes nepieciešamību, piemēram, esošo rūpniecisko ēku seismiskajai modernizācijai.

Atbilstības svarīgākie aspekti: Materiāliem jāatbilst EN 10025 standartiem, un cikliskā stabilitāte ir pārbaudīta, veicot tipa pārbaudi.

LineārsViskoelastīgie amortizatori

Galvenās funkcijas:Izmantojot zemu -amortizācijas elastomērus (atbilstoši 8. panta 10. tabulai), šiem amortizatoriem ir kvazi-lineāras slāpēšanas īpašības un stabila efektīva stingrība. Tie apvieno stinguma regulēšanu ar vieglu enerģijas izkliedi, kas ir saderīga ar lineāro dinamisko modelēšanu.

Lietojumprogrammas:Ideāli piemērots aizkaru sienām, iekārtu pamatiem un papildu stinguma regulēšanas komponentiem ēkās, kas atrodas mērenās seismiskās zonās ar stabiliem temperatūras apstākļiem.

Atbilstības svarīgākie aspekti:Dinamiskā bīdes pārbaude ir nepieciešama, lai pārbaudītu veiktspēju, ar materiāla parametru novirzēm (padeves, temperatūras utt. dēļ), kas atbilst 6. punkta 4. tabulā noteiktajām robežām.

Slodzes-gultnisIzliekšanās{0}}Restained breketes (BRB)

Galvenās funkcijas:Klasificēts kāDDDnodrošinot papildu amortizāciju, šīsBRBpar prioritāti piešķiriet lineārās slodzes{0}}nesuma un stingrības raksturlielumus ar vāju enerģijas izkliedi. Serdes materiāls ir augstas -stiprības tērauds (EN 10083), un uzmava novērš serdes izliekšanos, lai nodrošinātu pastāvīgu spriedzi un saspiešanas spēju.

Lietojumprogrammas:Sānu spēka-izturības sistēmas augstceltņu-tērauda rāmjos un lielās-laiduma telpiskās konstrukcijās, kur ir nepieciešama gan slodzes-nestspēja, gan dinamiska īpašību optimizācija.

Atbilstības svarīgākie aspekti: tipa testēšanā jāiekļauj savienojumu sistēmas ar atlikušo pārvietojumu, kas atbilst SLS prasībām.

2. Nelineāras ierīces (NLD)

NLD ir būtiskas augstas{0}}seismiskās-intensitātes reģionos, izmantojot spēcīgu nelinearitāti, lai izkliedētu ievērojamu seismisko enerģiju. Tiem nepieciešama nelineāra struktūras modelēšana, un tie ir pieejami dažādās konfigurācijās:

Metāla ražas slāpētāji

Galvenās funkcijas:Izgatavots no zemas -ražības tērauda (piemēram, LY100, LY160, LY225) ar zemu tecēšanas robežu un augstu elastību. Spēka-nobīdes līkne parāda atšķirīgu bilineāru darbību ar stabilu pēc-ražas stīvumu un lielisku ciklisku enerģijas izkliedi.

Apakštipi: bīdes{0}}veids, lieces -veids, unaksiālie{0}}atdeves slāpētāji,pielāgojams dažādām uzstādīšanas vietām un spēka prasībām.

Lietojumprogrammas:Jaunu ēku seismiskā projektēšana un esošo ēku modernizēšana, īpaši augstas{0}}seismiskās-intensitātes zonās karkasa un bīdes sienu konstrukcijām.

Atbilstības svarīgākie aspekti:Materiāliem nepieciešama monotoniska spriedze un cikliska veiktspējas pārbaude. Pēc paātrinātas novecošanas (14 dienas 70 grādu temperatūrā) veiktspējas izmaiņas nedrīkst pārsniegt 20%.

Berzes amortizatori

Galvenās funkcijas: Enerģijas izkliedetiek panākts, relatīvi slīdot starp saskares virsmām ar taisnstūrveida histerētisku spēka-nobīdes līkni (spēcīga nelinearitāte). Berzes koeficients ir stabils, unenerģijas izkliedeir tieši saistīts ar pārvietojuma amplitūdu. Tie nepaļaujas uz materiāla ražu, nodrošinot ilgu kalpošanas laiku un minimālu apkopi.

Apakštipi: Plāksnes-veids, cilindrisks{0}}tips, unsfēriskie berzes slāpētāji, piemērots daudzvirzienu pārvietošanas prasībām.

Lietojumprogrammas:Gari-laiduma tilti, lieli-stadioni, augstceltnes-un citi projekti ar lielām pārvietošanas prasībām. Ideāli piemērots scenārijiem, kuros nepieciešama ilgtermiņa-stabila enerģijas izkliede un zema apkope, piemēram, atomelektrostacijas palīgiekārtām.

Atbilstības svarīgākie aspekti:Lai pārbaudītu nodiluma stabilitāti, ir nepieciešama ilgstoša-berzes pārbaude. Metāla detaļu materiālu īpašību augšējās un apakšējās robežas attiecība nedrīkst pārsniegt 1,4.

Nobīdes{0}}pastiprinātie slāpētāji

Galvenās funkcijas:Integrējot mehāniskos pastiprināšanas mehānismus (piemēram, slēdzi, šķēres, zobratu), šie slāpētāji pastiprina nelielas konstrukcijas nobīdes (3–4 reizes), lai uzlabotuenerģijas izkliedeefektivitāte mazos{0}}deformācijas scenārijos, kam piemīt spēcīga nelinearitāte.

Darba princips:Pārslēgšanas stiprinājumi, šķērveida kopnes vai zobratu-sliedes mehānismi pastiprina starpstāstu nobīdi, pārnesot pastiprināto pārvietojumu uz iekšējiem amortizācijas elementiem (piem., zemas -ražošanas tērauda serdeņiem, berzes komponentiem), lai panāktu "mazu pārvietojumu, lielu enerģijas izkliedi".

Lietojumprogrammas:Konstrukcijas ar nelielu sānu deformāciju, piemēram, bīdes sienu konstrukcijas, cauruļu konstrukcijas un stingras rūpnieciskās iekārtas. Piemērots arī projektiem, kuriem nepieciešama pietiekama enerģijas izkliede nelielu zemestrīču laikā.

Atbilstības svarīgākie aspekti: ir jāpārbauda pastiprināšanas mehānisma stiprums un stabilitāte. Nepieciešama cikliskā pārbaude pie 25%, 50% un 100% no maksimālās pārvietojuma.

Formas atmiņas sakausējuma (SMA) amortizatori

Galvenās funkcijas:Izmantojot formu atmiņas sakausējumus (piemēram, Ni-Ti sakausējumus), šie slāpētāji izkliedē enerģiju un nodrošina paš-centrēšanu, pārveidojot fāzes (martensīts par austenītu). Spēka-nobīdes līkne parāda nelineāru histerētisku uzvedību ar minimālu atlikušo nobīdi.

Darba princips:Zemestrīču laikā SMA vadi/stieņi tiek pakļauti plastiskai deformācijai (martensīta transformācijai) līdzizkliedēt enerģiju. Pēc-zemestrīces materiāls automātiski atgriežas sākotnējā formā, mainot fāzes, ievērojami samazinot struktūras atlikušo nobīdi.

Lietojumprogrammas:Vēsturiskas ēkas (nepieciešami minimāli postījumi pēc-zemestrīces), precīzijas iekārtu rūpnīcas un tiltu izplešanās šuves. Ideāli piemērots projektiem, kuros prioritāte ir gan enerģijas izkliedēšanai, gan paš-centrēšanas iespējām.

Atbilstības svarīgākie aspekti: ir jāpārbauda fāzes transformācijas raksturlielumi (DSC), monotoniskas stiepes atteices un cikliskā veiktspēja, aptverot ekspluatācijas temperatūras diapazonu un deformācijas ātrumu. Materiāliem jāatbilst esošajiem Eiropas standartiem.

Standarta izlīdzināšana:NodrošinātDDDprodukti atbilst gan EN15129 6. noteikumam, gan vietējiem seismiskiem standartiem (piemēram, Eirokodekss 8 Eiropā, ASCE 7 ASV) pārrobežu projektiem.

Modelēšanas saderība:Izvēlieties LD lineārajai strukturālajai modelēšanai un NLD nelineārajai modelēšanai, lai nodrošinātu precīzu seismiskās reakcijas analīzi.

Kvalitātes nodrošināšana:Dodiet priekšroku produktiem ar pilnīgiem tipa pārbaudes sertifikātiem un stingriem FPC procesiem, lai garantētu veiktspējas konsekvenci masveida ražošanā.

Pielietojuma specifika:Saskaņojiet DDD veidus ar strukturālajām īpašībām (piemēram, pārvietošanās pieprasījumu, stingrību) un vides apstākļiem (piemēram, temperatūru, korozijas risku), lai optimizētu seismisko veiktspēju.