Teräksiset vaimennusjärjestelmät voivat tehdä korkeista rakennuksista turvallisempia maanjäristysten aikana ja vähentää tuulen{0}}heilahtelua-kuluttamatta arvokasta lattiatilaa.
Kaupunkien laajentuessa ja globaalien kiinteistöjen hintojen noustessa edelleen, kehittäjät rakentavat yhä enemmän korkeampia, ohuempia ja kevyempiä rakenteita. Korkeiden-kustannusten markkinoilla, kuten Lontoossa, Hong Kongissa, New Yorkissa, Torontossa, Wellingtonissa ja Manilassa, asumisen ja työskentelyn kysyntä keskeisillä bisnesalueilla on edelleen vahvaa,-joka johtaa korkeaan-korkearakennusten rakentamiseen.
Nykyaikaiset rakennusmenetelmät mahdollistavat pilvenpiirtäjien nousemisen yhä kapeammille jalanjäljille luoden tyylikkäät arkkitehtoniset profiilit. Vaikka nämä kapeat tornit vastaavat majoitustarpeita, ne ovat myös herkempiä tuulen{1}}aiheuttamalle liikkeelle.
"Tämä heiluminen on havaittavampaa korkeammissa kerroksissa", selittää Michael Montgomery, Kinetica Dynamicsin teknologiajohtaja ja toimitusjohtaja. "Vaikka se ei ole turvallisuusriski, se voi aiheuttaa matkustajille matkapahoinvoinnin. Siksi kehittäjät vaativat yhä useammin insinöörejä kehittämään vaimentimia, jotka vähentävät tätä liikettä."
Haaste perinteisillä vaimentimilla
Tällä hetkellä rakennusten kattoihin asennetaan kaksi suosittua vaimentimia: viritetyt massanvaimentimet (mekaaniset järjestelmät, jotka vaimentavat tärinää) ja vesisäiliön vaimentimet (jotka käyttävät lisämassaa estämään heilumista).
Both solutions are bulky-often exceeding two full floors (>100 m²). Maa-rajoitetuilla ja arvokkailla-kaupunkimarkkinoilla tämä tilakustannus on merkittävä.
Teräs{0}}Integroitu ratkaisu: Viskoelastiset liitosvaimentimet (VCD)
Näiden rajoitusten korjaamiseksi torontolainen{0}}Kinetica Dynamics teki yhteistyötä materiaalien tuottajan 3M:n ja teräsvalmistajan Nippon Steel & Sumitomo Metal Engineeringin kanssa kehittääkseen vaimentimen, joka vaimentaa tuulen -aiheuttamaa heiluntaa ja seismisen tärinää viemättä korkealuokkaista lattiapinta-alaa.
Äskettäin kehitetty Viscoelastic Coupling Damper (VCD) hyödyntää 3M:n viskoelastista polymeeritekniikkaa-hyödyntämällä leikkauskestävyyttä, venymäkestävyyttä ja elastisia muistiominaisuuksia-, jotka on kerrostettu korkean-lujan rakenneteräksen (SM490A / Q345-vastine) kerrosten väliin.
Nippon Steel & Sumitomo Metal Engineering suunnitteli VCD-moduulin laminoimalla useita viskoelastisia kerroksia rakenteellisten hiiliteräslevyjen väliin, mikä loi kompaktin, tehokkaan{0}}vaimennusyksikön.
Virtaviivainen asennus vakioteräskomponenteilla
Nämä moduulit toimitetaan työmaalle ja valetaan suoraan pilvenpiirtäjän teräsbetonirakenteeseen standardirakenneteräsprofiilien (Q235/Q345) rinnalle. "Upotukset" ovat paikallisten teräsvalmistajien valmistamia käyttämällä yksinkertaisia muotteja toleranssisuojina, ja ne kiinnitetään sitten lujilla -teräspulteilla (vastaa A490 / 50CrVA) lopullisen kokoonpanon aikana.
"Tämä tarkoittaa, että pääurakoitsijat voivat asentaa VCD-levyjä ilman erikoisryhmiä", Montgomery selittää. "Paikallisesti valmistettujen standardirakenneteräsprofiilien käyttö upotuksina tekee prosessista suoraviivaisen ja skaalautuvan."
Kahdeksan vuoden kehitys- ja testaustyön ansiosta Toronton yliopistossa Kinetica Dynamics, 3M ja Nippon Steel ovat kehittäneet VCD-teknologiaa korkean{1}}teräsbetonisovelluksiin-, ja käyttöönotto kiihtyy nyt maailmanlaajuisesti.
Tiukka testaus vahvistaa suorituskyvyn
VCD-testausprotokollat sisälsivät täyden -mittakaavan vaimennuskokeet sekä teräsalustan että viskoelastisen polymeerin suorituskyvyn validoimiseksi, mikä vahvisti vaimennustehokkuuden ja pitkäaikaisen kestävyyden. Tulokset osoittivat merkittävästi parantunutta vaimennustehoa verrattuna perinteisiin rakennejärjestelmiin-olipa kyseessä yleiset tuuli-/seismitapahtumat tai äärimmäiset skenaariot, kuten hurrikaanit ja suuret maanjäristykset.
"Olemme käyttäneet vuosia näiden VCD-levyjen tutkimiseen ja kattavaan testaamiseen", Montgomery toteaa. "VCD-moduuli on valmistettu japanilaisesta SM490A-rakenneteräksestä, jossa on 3M viskoelastinen polymeeri-erittäin kestävä yhdistelmä."
"Testauksen aikana havaitsimme, että vaimennin toimi paremmin ilman ylimääräisiä liimakerroksia teräksen ja polymeerin väliin. Kiinnityspultit ovat japanilaisia standardeja A490 kuusiorakenneteräspultteja, jotka tarjoavat poikkeuksellisen puristusvoiman."
Strateginen sijoitus maksimaalisen suojan takaamiseksi
Pellin jakautuminen ja sijainti tornin ympärillä riippuu rakenne- ja seismisestä suunnittelusta. Korkean-seismisen alueilla VCD-levyt eivät vain vähennä tärinän voimakkuutta, vaan myös minimoivat{2}}tapahtuman jälkeiset korjausvaatimukset.
"Kun VCD-kapasiteetti on suunniteltu ennalta määrätyille kuormituksille, liitoselementit toimivat "rakennesulakkeina"-suojaen vierekkäisiä rakenneosia vaurioilta", Montgomery lisää. "Suuren seismisen tapahtuman jälkeen vain nämä sulakkeet tarvitsevat tarkastuksen ja mahdollisen vaihtamisen, mikä yksinkertaistaa palautusta."
Real{0}}maailman käyttöönotot
Kinetica Dynamics, 3M ja Nippon Steel ovat jo ottaneet käyttöön VCD-teknologiaa merkittävissä kehityshankkeissa, jotka sijaitsevat korkean-tuulen ja{2}}seismisen alueilla:
- Central Park Tower, Manila: Kaksi tornia (267 m ja 217 m) taifuuni{2}}alttialla alueella, kilometrien päässä suurimmista vauriolinjoista. Jokaisessa tornissa on 32 VCD-levyä{5}}, jotka vaimentavat tehokkaasti sekä tuulta että seismisiä kuormia koko rakenteessa.
- Y+C Condominiums, Toronto: 62-kerroksinen rakennus, jossa on 42 VCD:tä, jotka korvaavat perinteiset teräsliitospalkit rakennuksen keskiosassa.
Miksi teräs on välttämätön VCD-suorituskyvylle?
VCD-tekniikan menestys perustuu tarkaan materiaalien valintaan:
| Komponentti | Materiaalin erittely | Toiminto |
| Moduulikotelo | Rakenteellinen hiiliteräs SM490A / Q345 | Tarjoaa rakenteellisen eheyden, hitsattavuuden ja väsymiskestävyyden |
| Liitospultit | A490 / 50CrVA seosterästä | Tarjoaa suuren puristusvoiman ja syklisen kuormituksen kestävyyden |
| Upotusosat | Q235/Q345 teräsprofiilit | Mahdollistaa saumattoman integroinnin paikallisen betonirakentamisen kanssa |
| Korroosiosuojaus | Sinkki-rikas pinnoite tai 304/316L ruostumaton laitteisto | Takaa pitkän{0}}kestävyyden kosteissa tai rannikkoympäristöissä |
>Material Selection Insight: Seismiseen vaimennukseen ja korkean{0}}rakenteisiin sovelluksiin, jotka vaativat väsymiskestävyyttä, hitsattavuutta ja elinkaaren kestävyyttä:
- Rakenteellinen hiiliteräs (Q235/Q345/Q355 / SM490A / ASTM A572): Ihanteellinen vaimentimien koteloihin, upotukseen ja kehykseen
- Seosteräspultit (A490/50CrVA/42CrMo): välttämätön suuren-puristin-voiman liitoksille dynaamisessa kuormituksessa
- Ruostumaton teräs (304/316L): Suositellaan laitteille rannikkoympäristöissä tai korkean kosteuden{2}}ympäristöissä
- Kaikki laatuluokat tukevat EN 10204 3.1 tehdassertifiointia, mukautettua leikkausta ja vientivalmiita pakkauksia- maailmanlaajuisiin projekteihin.
Pilvenpiirtäjistä tulee yhä useammin suosituin ratkaisu kaupunkiasumiseen ja työskentelyyn, ja VCD:n kaltainen teräs{0}}integroitu vaimennustekniikka tarjoaa tehokkaan yhdistelmän: parannettu turvallisuus, parannettu käyttömukavuus ja maksimoitu vuokrattava pinta-ala. Kasvupotentiaali on huomattava.
Tarvitsetko rakenteellista hiiliterästä, seosteräspultteja tai korroosionkestävää-ruostumatonta terästä seismiseen vaimennuksen,-korkearakennuksen tai teollisiin sovelluksiin?
>Jiangsu Cunrui toimittaa hiiliterästä (Q235/Q345/Q355/SM490A), seosterästä (50CrVA/30Mn2/42CrMo/A490) ja ruostumatonta terästä (304/316L/310S/2205) levyinä,}muokattuina, tankoina, lomakkeet-, joissa on täysi tehdassertifiointi (EN 10204 3.1), tarkkuuskäsittely ja vientilogistiikan tuki.