EN15129, kohta 6:DDD (Dplacement Dependent Devices)– Standardit ja tyypilliset tuotteet
Eurooppalaisten seismisen suunnittelustandardien kriittisenä osana EN15129 lauseke 6 keskittyySiirtymästä riippuvat laitteet (DDD)– erikoistuneet seismiset komponentit, jotka on suunniteltu säätämään rakenteellisia dynaamisia ominaisuuksia ja haihduttamaan seismistä energiaa. Toisin kuin nopeus{0}}herkkiä laitteita, DDD suorituskyky määräytyy ensisijaisesti siirtymän perusteella, mikä tekee niistä välttämättömiä seismisen vasteen optimoinnissa rakenteissa, jotka sijaitsevat EN 1998 -sarjan määrittelemillä seismisvyöhykkeillä. Tämä artikkeli tarjoaa kattavan yleiskatsauksen lausekkeen 6 ydinvaatimuksista ja yhteenvedon tyypillisistäDDD tuotteita, jotka on räätälöity eurooppalaisille ja amerikkalaisille suunnittelualan ammattilaisille, urakoitsijoille ja hankintatiimeille.
Yleiskatsaus EN15129:n lausekkeesta 6
1. Laajuus ja määritelmä
Lauseke 6 säätelee kahta pääluokkaaDDD: lineaariset laitteet (LD) ja epälineaariset laitteet (NLD). Keskeinen määrittävä ominaisuusDDDettä ne eivät kestä pystysuoraa kuormitusta. Lisäksi,nurjahdus{0}}kiinnitetyt olkaimet(BRB:t), jotka tarjoavat lisävaimennuksen rakenteissa, on nimenomaisesti luokiteltuDDD. Teknisiä lisätietoja aiheestaDDDon saatavana standardin EN15129 liitteessä D.
Nämä laitteet on tarkoitettu yksinomaan EN 1998 -sarjan mukaisille seismisten alueiden rakenteille, ja niiden ensisijaisena tavoitteena on parantaa rakenteiden kestävyyttä säätelemällä dynaamista käyttäytymistä ja hajottamalla seismisen energiaa, mikä toimii synergistisesti yleisen seismisen suojajärjestelmän kanssa.
2. LuokitusDDD
Lineaariset laitteet (LD): Lineaarinen tai kvasi{0}}lineaarinen mekaaninen käyttäytyminen, LD:itä käytetään rakenteellisten dynaamisten ominaisuuksien optimointiin. Niiden pienet epälineaarisuus- ja energianhäviöominaisuudet on suunniteltu yhteensopiviksi lineaarisen rakennemallinnuksen kanssa, mikä takaa teknisen analyysin yksinkertaisuuden ja tarkkuuden.
Epälineaariset laitteet (NLD): NLD:t osoittavat vahvaa epälineaarista käyttäytymistä, ja ne parantavat rakenteellista dynaamista suorituskykyä ottamalla käyttöön merkittävää epälineaarisuutta ja/tai energiahäviötä. Monimutkaisen mekaanisen vasteensa vuoksi ne on sisällytettävä täysin epälineaariseen rakennemallinnukseen luotettavan seismisen suunnittelun varmistamiseksi.
3. Keskeiset suorituskyky- ja vaatimustenmukaisuusvaatimukset
Kohdassa 6 määritellään tiukat suorituskriteerit sen varmistamiseksiDDDluotettavuus seismisissä olosuhteissa:
Siirtymä- ja kuormituskestävyys: DDDon kestettävä määritellyt siirtymä- tai kuormitusrajat (sen mukaan, kumpi saavutetaan ensin), ja vähimmäisturvakerroin ( ) on 1,1. Eristysjärjestelmiin integroitujen komponenttien osalta nämä tekijät on säädetty vastaamaan eristyslaitteiden siirtokapasiteettia (katso EN15129:n kohta 8).
Voima-Siirtymäkäyrä:Käyrä ei saa näyttää laskevaa trendiä, kun siirtymä tai kuorma saavuttaa määritetyt suunnittelurajat, mikä varmistaa vakaan kuorman{0}}kantokyvyn seismisten tapahtumien aikana.
Syklinen vakaus:Tehokas jäykkyys ja tehokas vaimennusDDDon pysyttävä vakaana syklien ajan. Jaksoissa i Suurempi tai yhtä suuri kuin 2, poikkeamat 3. syklistä (vakaan suorituskyvyn vertailupiste) eivät saa ylittää 10 %.
Jäännössiirtymä:Käyttörajatilan (SLS) seismisissä toimissa nolla-voiman jäännössiirtymä on minimoitava (suositus on 5 % suunnitellusta siirtymästä tai vähintään 10 mm sen mukaan, kumpi on suurempi), mikä vähentää-maanjäristyksen jälkeisiä rakennevaurioita ja korjauskustannuksia.
4. Materiaali- ja testausvaatimukset
Materiaalit vartenDDDluokitellaan "ydinmateriaaleihin" (kriittiset syklisen seismisen suorituskyvyn kannalta) ja "rakennemateriaaleihin" (kuormitusta{0}}kantaviin toimintoihin). Ydinmateriaalien, kuten elastomeerien, teräksen ja muotomuistiseosten (SMA) on täytettävä tiukat eurooppalaiset standardit:
Elastomeerit: Matala-vaimennus ja korkea-vaimennus elastomeerien on täytettävä lausekkeen 8 taulukoiden 10 ja 11 vaatimukset, ja niiden kiinnityslujuus alustoihin on todennettu.
Teräs: On oltava EN 10025-, EN 10083- tai EN 10088 -sarjan standardien mukainen, mikä varmistaa sitkeyden ja väsymiskestävyyden.
Erikoismateriaalit (esim. SMA): On täytettävä olemassa olevat eurooppalaiset standardit lisätesteillä, jotka koskevat vaihemuunnosominaisuuksia, syklistä suorituskykyä ja lämpötilan mukautumiskykyä.
Testaus on lausekkeen 6 kulmakivi, mukaan lukien materiaalityyppitestaus, FPC-testaus, laitetyyppitestaus ja asennusta edeltävä -testaus. Tyyppitestaus vaaditaan, kun laitteen geometriassa, materiaaleissa tai liitäntäjärjestelmissä tehdään muutoksia, kun taas FPC-testaus (näytteenottotaajuus Suurempi tai yhtä suuri kuin 2 %) varmistaa tasaisen suorituskyvyn massatuotannossa.
TyypillinenDDDTuotteet: Luokitus ja sovellukset
DDDtuotteita käytetään laajalti eurooppalaisessa ja amerikkalaisessa seismisessä tekniikassa, ja niillä on omat sovelluksensa lineaaristen tai epälineaaristen ominaisuuksien perusteella. Alla on yhteenveto yleisistä tuotteista, niiden ydinominaisuuksista ja tyypillisistä käyttötapauksista:
1. Lineaariset laitteet (LD)
LD:t ovat ihanteellisia projekteihin, jotka vaativat lineaarista rakennemallinnusta, ja ne tarjoavat vakaan jäykkyyden säädön minimaalisella epälineaarisella energiahäviöllä. Yleisiä tyyppejä ovat:
Lineaariset metallivaimentimet
Ydinominaisuudet:Hiiliteräksestä tai niukka{0}}seostetusta teräksestä valmistetuilla vaimentimilla on lähes -ihanteellinen lineaarinen voima-siirtymäkäyttäytyminen ilman merkittäviä myötöasteita. Ne luottavat elastiseen muodonmuutokseen säätämään rakenteellisia luonnollisia jaksoja, joilla on heikko energiankulutus.
Sovellukset:Soveltuu pienille ja keskikokoisille{0}}runkorakenteille, jotka vaativat dynaamista kiinteistöjen optimointia ja joilla on alhainen lisäenergian haihduttaminen, kuten olemassa olevien teollisuusrakennusten seisminen jälkiasennus.
Vaatimustenmukaisuuden kohokohdat: Materiaalien on täytettävä EN 10025 -standardit, ja syklinen vakaus on varmistettu tyyppitestauksella.
LineaarinenViskoelastiset vaimentimet
Ydinominaisuudet:Nämä vaimentimet, joissa käytetään vähän-vaimennettuja elastomeerejä (yhteensopivia lausekkeen 8 taulukon 10 kanssa), tarjoavat lähes -lineaariset vaimennusominaisuudet ja vakaan tehokkaan jäykkyyden. Niissä yhdistyvät jäykkyyden säätö ja lievä energian haihduttaminen, mikä on yhteensopiva lineaarisen dynaamisen mallinnuksen kanssa.
Sovellukset:Ihanteellinen verhoseinille, laitteiden perustuksille ja apujäykkyyden säätökomponenteille rakennuksissa, jotka sijaitsevat kohtalaisilla seismisillä vyöhykkeillä, joissa lämpötila on vakaa.
Vaatimustenmukaisuuden kohokohdat:Dynaaminen leikkaustestaus vaaditaan suorituskyvyn tarkistamiseksi, ja materiaaliparametrien poikkeamat (syötöstä, lämpötilasta jne.) täyttävät lausekkeen 6 taulukon 4 rajat.
Kuorma-laakeriNurjahdus{0}}Rajoitettu henkselit (BRB)
Ydinominaisuudet:Luokiteltu nimelläDDDtarjoavat lisävaimennuksen, nämäBRB:taseta etusijalle lineaariset kuormituksen{0}}kantavuus- ja jäykkyysominaisuudet, joilla on heikko energiahäviö. Ytimen materiaali on korkea-luja teräs (EN 10083), ja holkki estää ytimen nurjahduksen tasaisen jännityksen ja puristuskapasiteetin varmistamiseksi.
Sovellukset:Lateraalivoiman-kestävät järjestelmät korkean-teräsrungoissa ja suurissa-jännevälisissä tilarakenteissa, joissa vaaditaan sekä kuorman-kantokykyä että dynaamisten ominaisuuksien optimointia.
Vaatimustenmukaisuuden kohokohdat: Tyyppitestauksen tulee sisältää liitäntäjärjestelmät, joiden jäännössiirtymä täyttää SLS-vaatimukset.
2. Epälineaariset laitteet (NLD)
NLD:t ovat kriittisiä korkean{0}}seismisen-intensiteetin alueilla, ja ne hyödyntävät vahvaa epälineaarisuutta merkittävän seismisen energian haihduttamiseksi. Ne vaativat epälineaarista rakennemallinnusta ja niitä on saatavana eri kokoonpanoissa:
Ydinominaisuudet:Valmistettu pienisyötösestä -teräksestä (esim. LY100, LY160, LY225), jolla on alhainen myötöraja ja korkea sitkeys. Voima-siirtymäkäyrä näyttää selkeän bilineaarisen käyttäytymisen, jossa on vakaa jälki-tuottojäykkyys ja erinomainen syklinen energiahäviö.
Alatyypit: Leikkaus-tyyppi, taivutus-tyyppi, jaaksiaaliset{0}}tuottovaimentimet,sovitettavissa erilaisiin asennustiloihin ja voimavaatimuksiin.
Sovellukset:Uusien rakennusten seisminen suunnittelu ja olemassa olevien rakennusten jälkiasennus erityisesti runko- ja leikkausseinärakenteiden -seismiseltä-voimakkuudella olevilla vyöhykkeillä.
Vaatimustenmukaisuuden kohokohdat:Materiaalit vaativat monotonisen jännityksen ja syklisen suorituskyvyn testauksen. Nopeutetun ikääntymisen jälkeen (14 päivää 70 asteessa) suorituskyvyn muutokset eivät saa ylittää 20 %.
Ydinominaisuudet: Energian hajaantuminensaavutetaan suhteellisella liukumalla kosketuspintojen välillä suorakulmaisella hystereettisellä voima{0}}siirtymäkäyrällä (vahva epälineaarisuus). Kitkakerroin on vakaa jaenergian hajaantuminenliittyy suoraan siirtymän amplitudiin. Ne eivät ole riippuvaisia materiaalista, mikä takaa pitkän käyttöiän ja vähäisen huollon.
Alatyypit: Levy-tyyppi, sylinterimäinen{0}}tyyppi, japallomaiset kitkavaimentimet, sopii monisuuntaisiin{0}siirtovaatimuksiin.
Sovellukset:Pitkät-jännesillat, suuret-stadionit, korkeat-kerrosrakenteet ja muut suuret siirtymävaatimukset vaativat hankkeet. Ihanteellinen skenaarioihin, jotka edellyttävät pitkäaikaista- vakaata energian haihtumista ja vähän huoltoa, kuten ydinvoimalan apulaitoksiin.
Vaatimustenmukaisuuden kohokohdat:Pitkäaikainen-kitkatestaus vaaditaan kulumisvakauden varmistamiseksi. Metalliosien materiaaliominaisuuksien ylä- ja alarajojen suhde ei saa ylittää 1,4.
Siirto{0}}vahvistetut vaimentimet
Ydinominaisuudet:Integroidut mekaaniset vahvistusmekanismit (esim. vipu, sakset, hammaspyörät), nämä vaimentimet vahvistavat pieniä rakenteellisia siirtymiä (3–4 kertaa) parantaakseenenergian hajaantuminentehokkuutta pienissä{0}}muodonmuutosskenaarioissa, jotka osoittavat vahvaa epälineaarisuutta.
Toimintaperiaate:Vaihteistot, saksiristikot tai hammaspyörän -telinemekanismit vahvistavat tarinoiden välistä siirtymää ja siirtävät vahvistetun siirtymän sisäisiin vaimennuselementteihin (esim. alhainen-terässydämiin, kitkakomponentteihin) "pienen siirtymän, suuren energiasiirtymän" saavuttamiseksi.
Sovellukset:Rakenteet, joilla on pieni sivusuuntainen muodonmuutos, kuten leikkausseinärakenteet, putkirakenteet ja jäykät teollisuuslaitokset. Soveltuu myös projekteihin, jotka vaativat riittävää energianhäviötä pienten maanjäristysten aikana.
Yhteensopivuuden kohokohdat: Vahvistusmekanismin vahvuus ja vakaus on tarkistettava. Vaaditaan syklinen testaus 25 %, 50 % ja 100 % maksimisiirrolla.
Shape Memory Alloy (SMA) -vaimentimet
Ydinominaisuudet:Käyttämällä muotomuistiseoksia (esim. Ni-Ti-seoksia), nämä vaimentimet haihduttavat energiaa ja saavuttavat itse-keskittymisen vaihemuunnoksen (martensiitista austeniitiksi) kautta. Voima{5}}siirtymäkäyrä näyttää epälineaarisen hystereettisen käyttäytymisen minimaalisella jäännössiirtymällä.
Toimintaperiaate:Maanjäristysten aikana SMA-langat/tangot käyvät läpi plastisen muodonmuutoksen (martensiittisen muunnoksen).haihduttaa energiaa. Maanjäristyksen-jälkeinen materiaali palautuu automaattisesti alkuperäiseen muotoonsa vaiheen käänteessä, mikä vähentää merkittävästi rakenteellista jäännössiirtymää.
Sovellukset:Historialliset rakennukset (vaatii minimaaliset maanjäristyksen jälkeiset{0}vauriot), tarkkuuslaitteiden tehtaita ja siltojen laajennusliitoksia. Ihanteellinen projekteihin, joissa etusijalle asetetaan sekä energian hajautus että itse{2}}keskittyminen.
Vaatimustenmukaisuuden kohokohdat: Vaihemuunnosominaisuuksien (DSC), monotonisen vetomurron ja syklisen suorituskyvyn testausta vaaditaan, ja se kattaa käyttölämpötila-alueen ja jännitysnopeudet. Materiaalien on täytettävä olemassa olevat eurooppalaiset standardit.
Tärkeimmät huomiot eurooppalaisille ja amerikkalaisille käyttäjille
Vakiolinjaus:VarmistaDDDtuotteet noudattavat sekä EN15129:n lauseketta 6 että paikallisia seismiset standardit (esim. Eurocode 8 Euroopassa, ASCE 7 Yhdysvalloissa) rajat ylittävissä projekteissa.
Mallin yhteensopivuus:Valitse LD:t lineaariseen rakennemallinnukseen ja NLD:t epälineaariseen mallinnukseen varmistaaksesi tarkan seismisen vasteanalyysin.
Laadunvarmistus:Priorisoi tuotteet, joilla on täydelliset tyyppitestaustodistukset ja tiukat FPC-prosessit varmistaaksesi suorituskyvyn yhdenmukaisuuden massatuotannossa.
Sovellusspesifisyys:Yhdistä DDD-tyypit rakenteellisiin ominaisuuksiin (esim. siirtymän tarve, jäykkyys) ja ympäristöolosuhteisiin (esim. lämpötila, korroosioriski) seismisen suorituskyvyn optimoimiseksi.
SEO avainsanat
EN15129 lauseke 6,DDD (Dplacement Dependent Devices), lineaariset laitteet (LD), epälineaariset laitteet (NLD),seismiset vaimentimet, metalliset myöntöpellit, kitkavaimentimet, muotoiset vaimentimet,nurjahdus{0}}kiinnitetyt olkaimet, eurooppalaiset seismiset standardit, EN 1998,seisminen jälkiasennus, rakenteellinen seisminen suunnittelu.
