Seismic Force on Steel-Frame Structures
Çelik çerçeveli binalar, doğal güçlerine, kablolara ve ışık ağırlığına sahip olmak için uzun zamandır depreme karşı tercih edilmiştir. Ancak, bir sismik olay sırasında bir çelik yapının performansı, kirişlerin, sütunların ve para birimlerinin tamamen kısıtlanmış kaynaklanmış eklemlere veya basit bir şekilde yeniden tanımlanmasına bağlı olarak, binaların büyük bir depremde beklenmedik bir şekilde kırılmasına neden olur.
Temel zorluk, sertliği olmayan şiddetli bir deprem sırasında dengeleyicidir. Bağlantı, yumuşak bir hikaye oluşturmak için yeterince sert olmalıdır, sütunu hing, ya da amaçlanan çöküşü mekanizmasını korumak için yeterince hızlı bir şekilde azaltılmalıdır.Relamental mühendislik topluluğu, geleneksel önnitelik bağlantıları olmadan çok daha fazla gelişen bir aile geliştirdi (örneğin, Azaltıcı Kirişman Bölüm veya “köprü” gibi).
Seismic Performanslarını Geliştirmek için Yenilikçi Bağlantı Teknikleri
Base Isolation and Supplemental Damping Systems
Tüm yapı seviyesinde, temel çelik çerçeve ve bağlantıları arasındaki temel izolasyonlar ve daha sonraları korumak için en etkili yollardan biridir.Sürücük yatakları (genellikle zemin hareketinden binayı etkin bir şekilde ikiye katlayarak, temel deprem frekanslarından uzak olan bu azaltır.Bu, çelik bağlantıların üzerinden en yüksek çözünürlükte kalmasına izin verir.
Paralel olarak, sıvı vius damper gibi baraj sistemleri dağıtılır, metalik verimleme barajları ve sürtünme demperleri doğrudan çelik telleri veya zeminler arasında yerleştirilebilir. Bu cihazlar genellikle özel olarak tasarlanmış bir paket ve gusset plakaları ile bağlantı kurmak kritik bir detaydır: Örneğin, hafif rotasyonlar veya betonlamalar için tam güç geliştirmek gerekir.
Esnek Bolted ve Anonim
Katı bağlantıları hedeflemek yerine, bazı modern tasarımlar, ortakta kontrollü esnekliği kasıtlı olarak tanıttı. Bir yaklaşım, üst düzey deliklerdeki yüksek güçlü cıvataların kullanımı veya üst düzey lavabolarla, cıvata shank ayılara karşı önceden belirlenmiş bir miktar kaymaya izin vermek yerine.Bu ilk kayma, pompa ayılar aracılığıyla enerji dağıtımı için bir mekanizma sağlar.
Makineler de gelişti. 1994 Kuzeyridge depreminin ardından, birçok kaynaklı çelik an çerçevesini ünlü bir şekilde kırmış olan araştırmacılar stres konsantrasyonlarını azaltmak için tasarlanmış olan “kendi merkezli” bağlantıları dahil, sert elektrot veya form-memory cıvataları, E71T-8) ve geri dönüşlü çatıları azaltan bu bağlantıların ardından, en kısa sürede tekrarlanan 3 Diego sürüklenme alanlarının, “kendi kendine özgü bir hasar testleri” içeren bir dizi yönlendirmesi ile gelişmiştir.
Ductability için ayrıntılı bilgi: Slenderness ve Geometry
Ortak tipolojinin ötesinde, kirişlerin geometrisi, önemli verimden sonra meydana gelen web sertleştiricileri ve süreklilik plakaları şimdi orantılı kısıtlamaları kullanıyor (örneğin, kirişli geometrileri sınırlayın. Benzer şekilde, genişletilmiş son dereceleri azaltmış olan bağlantıların, daha önce sabitlenmiş betonlar ile bağlantı kurmadan sonra, betonun bu yana betonun içine konan veya betonun içine konan standartların değiştirilmesi gibi yeni bir şekilde kullanılmasını sağlamak için genişletildi.
FormMemory Alloys in Connection components
Şekilmemory alaşımları (SMAs), özellikle de nikel-titanyum (Nitinol) alaşımları, süperelasticity sergileyerek - büyük deformasyonlara sahip olma ve sonra yüklenme konusundaki orijinal şekline geri dönme yeteneği. Örneğin, SMA'lar, iki katlı bir betonarmede tam bir betonarme durumunda, yatay geçiş yapan bir betonun yerine, SMA'lar için mükemmel bir bağlantı sağlar.
Başka bir uygulama, SMA tellerin veya barların, bağlantı bölgesinde kurulup, sabit histerlerin kullanılmasını sağlamak için kullanılan cihazlardır.Bu cihazlar, belirli bir sürüklenme seviyesinde, ekal barajlar sağlamak ve İtalya ve Japonya'daki bazı son projelerde, SMA bileşenler hala nispeten pahalı ve dikkatli bir şekilde termal ve mekanik tedavi gerektirir.
Akıllı Bağlantılar için Malzeme ve Teknolojiler
FiberReinforced Polimerler ve Yüksek Per-formance Betonlar
Çelik bağlantı tasarımı geleneksel olarak çelik-tok-çevre arayüzleri üzerinde yoğunlaşırken, modern kompozit sistemler, maruz kalan flange polimerleri (FRP) veya ultra yüksek performanslı beton (UHPC) ortak güç ve kanallarını kullanarak, çelik kirişli eklemleri karbon-FRP çarşafları ile sarmak, optik bağlantıların da korozyona karşı dayanıklı bölümlerin kapatılmasını ve bağlantının rotasyonel kapasitesini artırmak için kullanılan yüksek performanslı betonu kullanarak.
Akıllı Sensörler ve Gerçek Zamanlı Yapısal Sağlık İzleme
Notre-Fiziksel bağlantılar doğrudan elektrik bağlantılarına doğru geçiş yapar, sürekli olarak bozulma, sıcaklık ve hız gerektirir. Fiber- Optik Bragg granülasyonlar (FBG) ve pastaneler, belirli bir bağlantının aşılması veya değiştirilmesini gerektirebilir.En gelişmiş uygulamalarda, sensör geri bildirimleri, hatta aktif kontrol cihazlarının belirlenmesi için yapılandırılabilir.
Pratik Uygulama ve Maliyetleri
Sensörler ve her bağlantıya damperler pahalı olabilir. Bu nedenle, risk temelli bir yaklaşım genellikle kabul edilir: sensörler sadece en kritik bağlantıların (örneğin, Pasifik Deprem Mühendisliği Araştırma Merkezi (PEER) tarafından yapılan birkaç hikaye veya çalışma, bina genel dinamik cevabı kontrol etmek için seçici olarak kullanılır.
Vaka Çalışmaları ve Gerçek Dünya Uygulamaları
Yeni Beckman Enstitüsü – Seismic Retrofit Yenilikçi Bağlantılarla
Çelik bağlantı inovasyonunun önemli bir örneği, 12 katlı çelik çerçeveli binayı Irvine, Kaliforniya'daki Beckman Enstitüsü'nde ön segmente dayalı bir şekilde kapatmış ve bu bağlantıların dışsal haunches ekleyerek, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte silerek kontrol altına alındığını ve vito-column arabirimleri tercih edilen bir maliyetle yüklemenin maliyetinin düşük olduğunu gösteriyor.
Kobe'de Çelik Çerçeve Hastanesi - Post-Hyogoken-Nanbu Deprem Dersleri
1995 Kobe depreminin ardından, Japonya çelik bağlantı tasarım kılavuzlarını revize etti. 2000 yılından sonra inşa edilen yeni hastaneler genellikle barajlı bağlantıları ve temel isolators. Örneğin, çelik ayarlı betonlar, büyük bir boşluk olmadan "esanatlı brace" bağlantılarının büyük ölçüde bozulmamış olması için, yapısal olmayan enerjilere zarar veren bağlantılarını ve anındaki bağlantıların ve sertleştirilmiş boşlukları kullanarak tasarlanmıştır.
San Francisco Transbay Terminali - Büyük Bir Yapı için Komplek Çelik Bağlantılar
San Francisco'daki Transbay Transit Merkezi, yüksek çözünürlükli cıvataları ve kaynaklanmış splicesleri kullanarak, bağlantıların maksimum teknolojideki yüksek çözünürlükte (MCE) olaylarına göre yüksek oranda çelik düğümler kullanılarak tasarlanmıştı.
Sonuç: Seismic Zones'taki Çelik Bağlantıların Geleceği
Çelik çerçeve bağlantılarının katı, bizld-dominated eklemler esnek, damped ve kendi merkezli sistemler, deprem mühendisliğinde temel bir değişim anlamına gelir. Bugünün mühendisleri zengin bir araçta çizebilir: baz isolators, vius dampers, slotlu-temel alaşımlar, kompozit takviye, ve gömülü sensörler gibi.Her teknik, güçlü ve en iyi uygulama aralıkları yapmaya devam ediyor.
Önümüzdeki gibi, araştırma tamamen yeni paradigmalara doğru ilerliyor: Bugünün en büyük hedefi olan bir depreme aktif olarak “adapt” olan bağlantılar, büyük bir depremden sonra kendilerini iyileştirmeye devam ediyor, bu kavramlar hala laboratuvarda, kentsel bağlantıların ekonomik kolaylığı ve hasar kontrolü ilkelerine dayanıyor ve yapısal olarak daha güvenli bir binaya yatırım yapacak, daha sürdürülebilir bir bina daha sürdürülebilir bir şekilde yeniden inşa edilebilir.
[0]Daha fazla okuma için, Amerikan Çelik İnşaat Enstitüsü (AISC))[Dönetici Mühendisleri Kaliforniya Derneği (SEAOC)[FLT: 4) ve [Dönetici Deprem Mühendisliği Araştırma Merkezi (PEER))[FLT: 7,00;).