X

میراگرهای جرمی تنظیم‌شونده

 

استفاده از میراگر جرمی تنظیم‌شونده (TMD) یکی از روش‌های غیرفعال کنترل ارتعاشات سازه است. به بیان ساده، میراگر جرمی تنظیم‌شونده، دارای یک جرم، یک فنر و یک میراگر است که به سازه‌ی اصلی اضافه شده و به همراه آن ارتعاش می‌کند. فرکانس میراگر بر اساس فرکانس سازه‌ی اصلی به نحوی تنظیم می‌شود که در هنگام ارتعاشات تحریک شده و نیرویی خلاف حرکت سازه به سازه وارد کند و بدین صورت پاسخ دینامیکی سازه‌ی اصلی را با جلوگیری از ایجاد تشدید در سازه کاهش دهد. از این رو مهمترین گام طراحی میراگر جرمی، تعیین میزان سختی فنر و جرم میراگر TMD است.

از این نوع میراگر میتوان برای کنترل ارتعاشات جانبی سازه در برابر باد یا زلزله، و همچنین برای کنترل ارتعاشات قائم سازه، همچون عرشه‌ی پل‌های عابر پیاده استفاده کرد. برای کنترل ارتعاشات جانبی سازه توسط این نوع میراگرها، معمولاً جرم بر روی تکیه‌گاه‌های غلطکی قرار گرفته، توسط یه فنر و میراگر ویسکوز به سازه‌ی اصلی متصل می‌شود و می‌تواند نسبت به طبقه جابجایی نسبی داشته باشد.

معمولاً این نوع میراگرهای جرمی در طبقات بالایی سازه به کار گرفته می‌شوند و در صورتی‌که سازه تحت اعمال بار قرار گیرد، با تعریف شتاب مشخص بسته به طراحی میراگر، به طور اتوماتیک سیستم شروع به فعالیت کرده و اثر ارتعاش نیروی زلزله یا باد را از بین می‌برد. معمولا جنس جرم این سیستم از بتن یا فولاد است و به صورت مربع یا مستطیل و به صورت تک یا مجموعه در ابعاد مختلف ساخته شده و در طبقات بالایی سازه نصب می‌شود.

امروزه میراگرهای جرمی تنظیم شونده به طور گسترده در جهت کاهش ارتعاشات نامطلوب سازه‌های صنعتی و یا ارتعاشات ناشی از تجهیزات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با توجه به مشخصات ثابت ارتعاشات تجهیزات صنعتی از قبیل دامنه و فرکانس ارتعاش، این نوع میراگرها عموما کارآیی بالایی در کنترل ارتعاش تجهیزات از خود نشان می‌دهند.

مدل سیستمهای جداسازی

نمونه‌های عملی میراگرهای جرمی تنظیم‌شونده

 
پل میلنیوم لندن

در هنگام افتتاح پل، افرادی که برای اولین بار از روی این پل عبور کردند باعث تکان خوردن شدید پل شدند. این موضوع باعث شد که پل برای تنظیمات مهندسی به مدت 2 سال بسته شود. بدین ترتیب این پل به مجموعه‌ای از میراگر‌های جرمی تنظیم شونده مجهز شد و اکنون عابرین پیاده می توانند بدون هیچ مشکلی از روی پل عبور کنند.

 
مجموعه‌ی ایران مال

مجموعه‌ی باغ ماهان در مرکز خرید ایرانمال از جمله‌ی زیباترین آثار معماری در کشور ما به شمار می‌رود. در این مجموعه، تعداد 5 پل ارتباطی دسترسی به فضای های طرفین بازار بزرگ ایران را فراهم کرده‌اند. ارتعاشات زیاد و غیرقابل قبول این پل‌ها موجب شد تا متخصصین شرکت بهساز اندیشان تهران با طراحی میراگر جرمی TMD و تجهیز پل‌های مجموعه به آن، ارتعاشات زیاد آن را کنترل کنند و به حد کاملا استاندارد برسانند.

 
برج العرب

برج العرب از جمله زیباترین سازه‌ها در جمیرا، در ساحل خلیج فارس واقع شده است. جهت کنترل ارتعاشات جانبی سازه در برابر باد، این سازه به میراگر جرمی تنظیم شونده TMD مجهز گردیده است.