Stáldempunarkerfi geta gert háar byggingar öruggari í jarðskjálftum og dregið úr -vindi af völdum sveiflum-án þess að eyða dýrmætu gólfplássi.
Eftir því sem borgir stækka og alþjóðlegt fasteignaverð heldur áfram að hækka, byggja verktaki í auknum mæli hærri, grannari og léttari mannvirki. Á-hákostnaðarmörkuðum eins og London, Hong Kong, New York, Toronto, Wellington og Manila er eftirspurn eftir að búa og starfa í miðlægum viðskiptahverfum enn mikil-sem ýtir undir þróunina í átt að-byggingum.
Nútíma byggingaraðferðir gera skýjakljúfum kleift að rísa á sífellt þrengri fótsporum og skapa slétt byggingarlistarsnið. Þó að þessir mjóu turnar uppfylli húsnæðisþarfir eru þeir líka næmari fyrir hreyfingum- af völdum vinds.
„Þessi sveifla er meira áberandi á hærri hæðum,“ útskýrir Michael Montgomery, tæknistjóri og framkvæmdastjóri hjá Kinetica Dynamics. "Þótt það sé ekki öryggishætta getur það valdið því að farþegar fái ferðaveiki. Þess vegna kalla verkfræðingar í auknum mæli á verkfræðinga til að þróa dempur sem draga úr þessari hreyfingu."
Áskorunin með hefðbundnum dempara
Eins og er, eru tvær vinsælar gerðir dempara settar upp á toppa byggingar: stilltir massademparar (vélræn kerfi sem taka upp titring) og vatns-tankdempara (sem nota aukinn massa til að vinna gegn sveiflum).
Both solutions are bulky-often exceeding two full floors (>100 m²). Á lands-þröngum,-verðmætum þéttbýlismörkuðum er þessi landræni kostnaður verulegur.
Stál-samþætt lausn: Viscoelastic Coupling Dampers (VCD)
Til að bregðast við þessum takmörkunum tók Toronto-aðstaða Kinetica Dynamics í samstarfi við efnisframleiðandann 3M og stálframleiðandann Nippon Steel & Sumitomo Metal Engineering til að þróa dempara sem bælir úr vindi-völdum sveiflum og jarðskjálftahrinu án þess að taka upp hágæða gólfflöt.
Hinn nýþróaði Viscoelastic Coupling Demper (VCD) nýtir seigjuteygjanlega fjölliða tækni 3M-sem notar klippþol, togþol og teygjanlegt minniseiginleika-sem er sett á milli laga af há-burðarstáli (SM490A / Q345 jafngildi).
Nippon Steel & Sumitomo Metal Engineering hönnuðu VCD-eininguna með því að lagskipa mörg seigjuteygjanleg lög á milli burðarlaga kolefnisstálplata, og skapa fyrirferðarlítið,-afkastamikið dempunareining.
Straumlínulöguð uppsetning með stöðluðum stálíhlutum
Þessar einingar eru sendar á staðinn og steyptar beint inn í járnbentri steinsteypubyggingu skýjakljúfsins ásamt stöðluðum burðarstálhlutum (Q235/Q345). "Innfellingarnar" eru framleiddar af staðbundnum stálframleiðendum sem nota einfalda formform sem þolhlífar, síðan festar með há-styrk stálboltum (A490 / 50CrVA jafngildi) við lokasamsetningu.
„Þetta þýðir að almennir verktakar geta sett upp VCD án sérfræðiteyma,“ útskýrir Montgomery. „Með því að nota staðlaða staðlaða burðarstálhluta sem innfellingar gerir ferlið einfalt og skalanlegt.
Í gegnum átta ára þróun og prófun við háskólann í Toronto, hafa Kinetica Dynamics, 3M og Nippon Steel háþróaða VCD tækni fyrir há-járnaða steinsteypunotkun-og innleiðing fer nú hraðar á heimsvísu.
Strangt próf staðfestir árangur
VCD prófunarreglur innihéldu full-demparaprófanir til að sannreyna bæði stálundirlagið og seigfljótandi fjölliða frammistöðu, sem staðfestir dempunarvirkni og langtíma-styrkleika. Niðurstöður sýndu marktækt betri dempunarafköst samanborið við hefðbundin burðarkerfi-hvort sem um er að ræða algenga vind-/skjálftaatburði eða öfgakenndar aðstæður eins og fellibylja og stóra jarðskjálfta.
„Við höfum eytt árum í að rannsaka og ítarlega prófa þessa VCD,“ segir Montgomery. "VCD-einingin er framleidd með venjulegu japönsku SM490A burðarstáli með 3M seigjuteygjanlegri fjölliðu-sem er mjög endingargóð samsetning."
"Við prófun komumst við að því að demparinn virkaði betur án viðbótar límlaga milli stáls og fjölliða. Festingarboltarnir eru venjulegir japanskir A490 sexkantaðir stálboltar, sem veita framúrskarandi klemmukraft."
Stefnumótuð staðsetning fyrir hámarksvernd
Dreifing dempa og staðsetning umhverfis turninn fer eftir burðarvirki og jarðskjálftaverkfræði. Á svæðum með mikla-skjálftavirkni draga VCD-diskar ekki aðeins úr titringsstyrk heldur lágmarka einnig kröfur um viðgerðir eftir-atburði.
„Þegar VCD afkastageta er hönnuð fyrir fyrirfram ákveðna álagsþröskulda virka tengiþættirnir sem „byggingaröryggi“-sem verja aðliggjandi byggingarhluta fyrir skemmdum,“ bætir Montgomery við. "Eftir meiriháttar jarðskjálftaatburð þurfa aðeins þessi öryggi skoðunar og hugsanlegrar endurnýjunar-sem auðvelda endurheimt."
Raunveruleg-heimsuppsetning
Kinetica Dynamics, 3M og Nippon Steel hafa þegar beitt VCD tækni í umtalsverðri þróun sem staðsett er í miklum-vindi og miklum-skjálftasvæðum:
- Central Park Tower, Manila: Tveir turnar (267m og 217m) á tyfonssvæði sem-viðkvæmt er, staðsett kílómetra frá helstu bilunarlínum. Hver turn inniheldur 32 VCD-diska-sem deyfir á áhrifaríkan hátt bæði vind- og jarðskjálftaálag yfir alla bygginguna.
- Y+C Condominiums, Toronto: 62 hæða þróun með 42 VCD sem koma í stað hefðbundinna stáltengibita í miðkjarna byggingarinnar.
Hvers vegna stál er nauðsynlegt fyrir VCD árangur
Árangur VCD tækni byggir á nákvæmu efnisvali:
| Hluti | Efnislýsing | Virka |
| Einingahúsnæði | SM490A / Q345 burðarkolefnisstál | Veitir burðarvirki, suðuhæfni og þreytuþol |
| Tengiboltar | A490 / 50CrVA stálblendi | Skilar miklum klemmukrafti og hringlaga álagsþoli |
| Innfellingarhlutar | Q235/Q345 burðarstálhlutar | Gerir óaðfinnanlega samþættingu við staðbundna steypubyggingu |
| Tæringarvörn | Sink-rík húðun eða 304/316L ryðfríur vélbúnaður | Tryggir langtíma-endingu í rakt eða strandumhverfi |
>Innsýn í efnisval: Fyrir jarðskjálftadeyfingu og há-burðarvirki sem krefjast þreytuþols, suðuhæfni og endingartíma líftíma:
- Byggingarkolefnisstál (Q235/Q345/Q355 / SM490A / ASTM A572): Tilvalið fyrir demparahús, innfellingar og grind
- Boltar úr ál stáli (A490/50CrVA/42CrMo): Nauðsynlegir fyrir mikla-klemmu-krafttengingar við kraftmikla hleðslu
- Ryðfrítt stál (304/316L): Mælt með fyrir vélbúnað í strandsvæðum eða umhverfi með mikilli-raka
- Allar einkunnir styðja EN 10204 3.1 verksmiðjuvottun, sérsniðna klippingu og útflutning-tilbúnar umbúðir fyrir alþjóðleg verkefni.
Eftir því sem skýjakljúfar verða æ æskileg lausn fyrir búsetu og vinnu í þéttbýli býður stál-samþætt dempunartækni eins og VCD upp á öfluga samsetningu: aukið öryggi, aukin þægindi farþega og hámarks leigusvæði. Vaxtarmöguleikarnir eru miklir.
Þarftu burðarvirki úr kolefnisstáli, álboltum úr stáli eða tæringarþolnu- ryðfríu stáli fyrir jarðskjálftadeyfingu, háhýsa byggingu eða iðnaðarnotkun?
>Jiangsu Cunrui útvegar kolefnisstál (Q235/Q345/Q355/SM490A), álblendi (50CrVA/30Mn2/42CrMo/A490) og ryðfríu stáli (304/316L/310S/2205) í plötum, stöngum{4} og sérsniðnum{4} með spólum{1} mill vottun (EN 10204 3.1), nákvæmni vinnslu og útflutnings flutningsstuðningur.