EN15129 Клауза 6:Зависещи от обема устройства (DDD)– Стандарти и типични продукти
Като критична част от европейските стандарти за сеизмично инженерство, EN15129 клауза 6 се фокусира върхуЗависещи от обема устройства (DDD)– специализирани сеизмични компоненти, предназначени да регулират структурните динамични характеристики и да разсейват сеизмичната енергия. За разлика от устройства,-чувствителни към скоростта, DDD производителността се определя основно от изместването, което ги прави съществени за оптимизиране на сеизмичната реакция в конструкции, разположени в сеизмични зони, както е определено от серията EN 1998. Тази статия предоставя изчерпателен преглед на основните изисквания на клауза 6 и обобщава типичнитеDDD продукти, пригодени за европейски и американски инженерни специалисти, изпълнители и екипи за доставки.
Основен преглед на EN15129, клауза 6
1. Обхват и определение
Клауза 6 урежда две основни категории наDDD: линейни устройства (LD) и нелинейни устройства (NLD). Основна определяща характеристика наDDDе, че не понасят вертикални натоварвания. Освен това,изкривяващи се{0}}задържащи скоби(BRBs), които осигуряват допълнително затихване в конструкциите, са изрично класифицирани катоDDD. Допълнителна техническа информация заDDDе наличен в приложение D на EN15129.
Тези устройства са предназначени изключително за конструкции в сеизмични региони, съответстващи на серията EN 1998, с основната цел да подобрят структурната устойчивост чрез регулиране на динамичното поведение и разсейване на сеизмичната енергия, като по този начин работят синергично с цялостната система за сеизмична защита.
2. Класификация наDDD
Линейни устройства (LD): Характеризиращи се с линейно или квази-линейно механично поведение, LD се използват за оптимизиране на структурните динамични свойства. Техните незначителни способности за нелинейност и разсейване на енергия са проектирани да бъдат съвместими с линейното структурно моделиране, осигурявайки простота и точност в инженерния анализ.
Нелинейни устройства (NLD): Проявявайки силно нелинейно поведение, NLD подобряват структурните динамични характеристики чрез въвеждане на значителна нелинейност и/или разсейване на енергия. Поради тяхната сложна механична реакция, те трябва да бъдат напълно включени в нелинейното структурно моделиране, за да се осигури надежден сеизмичен дизайн.
3. Ключови изисквания за ефективност и съответствие
Клауза 6 определя строги критерии за изпълнение, които трябва да се гарантиратDDDнадеждност при сеизмични условия:
Изместване и устойчивост на натоварване: DDDтрябва да издържат на определени граници на изместване или натоварване (което от двете е достигнато първо), с минимален коефициент на безопасност ( ) от 1,1. За компоненти, интегрирани в изолационни системи, тези фактори се коригират, за да се приведат в съответствие с капацитета на изместване на изолационните устройства (вижте клауза 8 от EN15129).
Сила-Крива на изместване:Кривата не трябва да показва низходяща тенденция, когато изместването или натоварването достигне определените проектни граници, осигурявайки стабилна{0}}носеща способност по време на сеизмични събития.
Циклична стабилност:Ефективната твърдост и ефективното затихване наDDDтрябва да остане стабилен през циклите. За цикли i По-голямо или равно на 2, отклоненията от 3-тия цикъл (референтна точка за стабилна работа) не трябва да надвишават 10%.
Остатъчно изместване:При сеизмични въздействия при гранично състояние на експлоатационна годност (SLS), остатъчното изместване с нулева-сила трябва да бъде сведено до минимум (препоръчва се да бъде 5% от проектното изместване или поне 10 mm, което от двете е по-голямо), намалявайки структурните повреди и разходите за ремонт след-земетресението.
4. Изисквания за материал и изпитване
Материали заDDDсе категоризират в „основни материали“ (критични за циклични сеизмични характеристики) и „структурни материали“ (за-носещи функции). Основните материали като еластомери, стомана и сплави с памет на формата (SMA) трябва да отговарят на строги европейски стандарти:
Еластомери: Еластомерите с ниско-затихване и високо-затихване трябва да отговарят съответно на изискванията в Таблици 10 и 11 от Клауза 8, с проверена якост на свързване към субстратите.
Стомана: Трябва да отговаря на стандартите от серията EN 10025, EN 10083 или EN 10088, осигурявайки пластичност и устойчивост на умора.
Специални материали (напр. SMA): Трябва да отговарят на съществуващите европейски стандарти, с допълнителни тестове за характеристики на фазова трансформация, циклична производителност и температурна адаптивност.
Тестването е крайъгълен камък на клауза 6, включително тестване на типа материал, тестване за фабричен производствен контрол (FPC), тестване на тип устройство и тестване преди -инсталация. Изпитването на типа е необходимо, когато има промени в геометрията на устройството, материалите или системите за свързване, докато FPC тестването (частота на вземане на проби по-голяма или равна на 2%) гарантира постоянна производителност при масово производство.
ТипичноDDDПродукти: Класификация и приложения
DDDпродуктите се използват широко в европейското и американското сеизмично инженерство, с различни приложения въз основа на техните линейни или нелинейни характеристики. По-долу е обобщено основните продукти, техните основни характеристики и типични случаи на употреба:
1. Линейни устройства (LD)
LD са идеални за проекти, изискващи линейно структурно моделиране, предлагащи стабилно регулиране на твърдостта с минимално нелинейно разсейване на енергия. Често срещаните типове включват:
Линейни метални амортисьори
Основни функции:Произведени от въглеродна стомана или ниско{0}}легирана стомана, тези амортисьори показват почти-идеална линейна сила-поведение при изместване без значителни етапи на провлачване. Те разчитат на еластична деформация, за да коригират структурните естествени периоди, със слаби възможности за разсейване на енергия.
Приложения:Подходящ за малки до средни -рамкови конструкции, изискващи динамична оптимизация на свойствата с ниски нужди от допълнително разсейване на енергия, като сеизмично преоборудване на съществуващи промишлени сгради.
Акценти за съответствие: Материалите трябва да отговарят на стандартите EN 10025, с циклична стабилност, проверена чрез типово изпитване.
ЛинеенВискоеластични амортисьори
Основни функции:Използвайки еластомери с ниска-затихване (съвместими с таблица 10 от клауза 8), тези амортисьори предлагат квази-линейни характеристики на затихване и стабилна ефективна твърдост. Те комбинират регулиране на твърдостта с леко разсейване на енергия, съвместимо с линейно динамично моделиране.
Приложения:Идеален за фасадни стени, основи на оборудване и спомагателни компоненти за регулиране на твърдостта в сгради, разположени в умерени сеизмични зони със стабилни температурни условия.
Акценти на съответствието:Изисква се изпитване на динамично срязване, за да се провери производителността, като отклоненията на параметрите на материала (поради доставка, температура и т.н.) отговарят на ограниченията в таблица 4 от точка 6.
Натоварване-Ограничени-задържащи скоби (BRB)
Основни функции:Класифициран катоDDDосигуряване на допълнително затихване, тезиBRBsдайте приоритет на линейното{0}}натоварване и характеристиките на твърдост със слабо разсейване на енергия. Материалът на сърцевината е високо{2}}стомана (EN 10083), а втулката предотвратява изкривяването на сърцевината, за да осигури постоянен капацитет на напрежение и компресия.
Приложения:Системи, устойчиви-на странична сила във високи-стоманени рамки и-пространствени конструкции с голям-обхват, където се изискват както-носеща способност, така и оптимизиране на динамичните свойства.
Акценти за съответствие: Изпитването на типа трябва да включва свързващи системи с остатъчно изместване, отговарящо на изискванията на SLS.
2. Нелинейни устройства (NLD)
NLD са критични за региони с висока -сеизмична-интензивност, като използват силна нелинейност за разсейване на значителна сеизмична енергия. Те изискват нелинейно структурно моделиране и се предлагат в различни конфигурации:
Основни функции:Изработена от стомана с ниска{0}}провлачване (напр. LY100, LY160, LY225) с ниска граница на провлачване и висока пластичност. Кривата-на изместване на силата показва отчетливо билинеарно поведение, със стабилна твърдост след-провлачване и отлично циклично разсейване на енергията.
Подвидове: Тип-срязване, тип огъване-, иаксиални-податливи амортисьори,адаптивни към различни инсталационни пространства и изисквания за сила.
Приложения:Сеизмичен дизайн на нова сграда и модернизация на съществуваща сграда, особено в зони с висок -сеизмичен-интензитет за рамкови и срязващи се стени.
Акценти на съответствието:Материалите изискват монотонно напрежение и циклично тестване на ефективността. След ускорено стареене (14 дни при 70 градуса), промените в производителността не трябва да надвишават 20%.
Основни функции: Разсейване на енергиясе постига чрез относително плъзгане между контактните повърхности, с правоъгълна хистеретична сила-крива на изместване (силна нелинейност). Коефициентът на триене е стабилен иразсейване на енергияе пряко свързано с амплитудата на изместване. Те не разчитат на материален добив, осигурявайки дълъг експлоатационен живот и минимална поддръжка.
Подвидове: Тип-плоча, цилиндричен-тип, исферични фрикционни амортисьори, подходящ за много{0}}изисквания за изместване.
Приложения:Мостове с голям-размах, стадиони с голям-размах, високи-структури и други проекти с големи изисквания за денивелация. Идеален за сценарии, изискващи дългосрочно-стабилно разсейване на енергия и ниска поддръжка, като спомагателни съоръжения на атомна електроцентрала.
Акценти на съответствието:Необходими са-продължителни тестове за триене, за да се провери устойчивостта на износване. Съотношението на горната към долната граница на свойствата на материала за метални компоненти не трябва да надвишава 1,4.
Изместване-Усилени амортисьори
Основни функции:Интегрирайки механизми за механично усилване (напр. превключвател, ножица, зъбно колело), тези амортисьори усилват малки структурни измествания (3-4 пъти), за да подобрятразсейване на енергияефективност при сценарии с малка{0}}деформация, проявяващи силна нелинейност.
Принцип на работа:Превключващите скоби, ножичните ферми или механизмите-зъбна рейка усилват между-етажното изместване, предавайки усиленото изместване към вътрешни амортизиращи елементи (напр. ниско-стоманени сърцевини, триещи се компоненти), за да се постигне „малко изместване, голямо разсейване на енергия“.
Приложения:Конструкции с малка странична деформация, като конструкции на срязващи се стени, тръбни конструкции и твърди промишлени съоръжения. Подходящ също за проекти, изискващи достатъчно разсейване на енергия по време на леки земетресения.
Акценти за съответствие: Силата и стабилността на механизма за усилване трябва да бъдат проверени. Изисква се циклично изпитване при 25%, 50% и 100% от максималното изместване.
Амортисьори от сплав с памет на формата (SMA).
Основни функции:Използвайки сплави с памет на формата (напр. Ni-Ti сплави), тези амортисьори разсейват енергията и постигат само-центриране чрез фазова трансформация (мартензит към аустенит). Кривата-на изместване на силата показва нелинейно хистерезисно поведение с минимално остатъчно изместване.
Принцип на работа:По време на земетресения SMA проводниците/прътите претърпяват пластична деформация (мартензитна трансформация), за даразсейват енергия. След-земетресение материалът автоматично се връща към първоначалната си форма чрез обръщане на фазите, което значително намалява структурното остатъчно изместване.
Приложения:Исторически сгради (изискващи минимални щети след-земетресение), фабрики за прецизно оборудване и разширителни фуги на мостове. Идеален за проекти, даващи приоритет както на разсейване на енергия, така и на способности за самоцентриране.
Акценти на съответствието: Необходими са тестове за характеристики на фазова трансформация (DSC), монотонно разрушаване на опън и циклична производителност, покриващи работния температурен диапазон и скорости на деформация. Материалите трябва да отговарят на съществуващите европейски стандарти.
Основни съображения за европейски и американски потребители
Стандартно подравняване:ОсигуретеDDDпродуктите отговарят както на EN15129, клауза 6, така и на местните сеизмични стандарти (напр. Еврокод 8 в Европа, ASCE 7 в Съединените щати) за транс-гранични проекти.
Съвместимост при моделиране:Изберете LD за линейно структурно моделиране и NLD за нелинейно моделиране, за да осигурите точен анализ на сеизмичния отговор.
Гарантиране на качеството:Дайте приоритет на продуктите с пълни сертификати за типово изпитване и стриктни FPC процеси, за да гарантирате последователност на производителността при масово производство.
Специфичност на приложението:Съпоставете типовете DDD със структурните характеристики (напр. необходимост от изместване, твърдост) и условията на околната среда (напр. температура, риск от корозия), за да оптимизирате сеизмичните характеристики.
SEO ключови думи
EN15129 Клауза 6,Зависещи от обема устройства (DDD), линейни устройства (LD), нелинейни устройства (NLD),сеизмични амортисьори, метални амортисьори, фрикционни амортисьори, амортисьори от сплав с памет за формата,изкривяващи се{0}}задържащи скоби, Европейски сеизмични стандарти, EN 1998,сеизмично преоборудване, структурно сеизмично проектиране.
