Tuned Mass Dampers

40
T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES Tuned Mass Dampers Tuned Mass Dampers ه درس د ور ر پ ه درس د ور ر پ ي ي ام ن ام ن ن ن ه سار ک ه سار ک م م ن ن رها گ را رها گ را ي ي رم ج رم ج ي ي ظ ن" ي ظ ن" ي ن ن ده م س ده م س ر" پ ر و" کت اد : د" ت س ا ر" پ ر و" کت اد : د" ت س ا هد م هد م ي ي ود ج و ود ج و ي ي

description

Tuned Mass Dampers. م ي راگرها ي جرم ي تنظ ي م شده. پروژه درس د ي نام ي ک سازه. استاد : دکتر وتر. مهد ي وجود ي. تـــــــــــــــاريخچه. سال ١٩٠٩ : برا ي اول ي ن بار Frahm برا ي کاهش حرکات سالن کشت ي از TMD استفاده نمود. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Tuned Mass Dampers

Page 1: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

Tuned Mass DampersTuned Mass Dampers

ک سازهک سازهيينامنامييپروژه درس دپروژه درس د

م شدهم شدهيي تنظ تنظيي جرم جرمييراگرهاراگرهاييمم

استاد : دکتر وتراستاد : دکتر وتر

يي وجود وجودييمهدمهد

Page 2: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

تـــــــــــــــاريخچهتـــــــــــــــاريخچه

کاهش ي براFrahmن بار ي اوليبرا : ١٩٠٩سال • استفاده نمودTMD از يحرکات سالن کشت

توسط TMD ي : تئور١٩٢٨ سال •Ormondroyd و Den Hartogچاپ ي در مقاله ا

” يکينامي کتاب “ارتعاشات د١٩٤٠ سال •شد منتشر شدTMD مفصل يهارتوق شامل بحثها

راجع به ياديقات زي تحق١٩٩۳- ١۹٨٠ • انجام يرائي مي دارايک درجه آزادي يستمهايس

ديگرفته و منتشر گرد

Page 3: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

يي جرم جرميي ميراگر ها ميراگر هاييتئورتئور

يم شده، ابزاري تنظيراگر جرمي م• شود و تحت ياست که به سازه متصل م

سازه شروع به ارتعاش ياثر حرکات جانبد.ينمايم تنظيم ي فرکانس ميراگر بگونه ا•

ميشود که در فاز مخالف با فرکانس ن يراگر باعث ازبي مينرسي ايروي ن• سازه باشديارتعاش

ســــــــــــــــازه ي ارتعاشيرفتن انرژ شوديمـــــ

Page 4: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

راگرراگرييل دهنده مل دهنده ميي تشک تشکيياجزااجزا

TMD

راگري ميجرم داخل

راگري ميفنر داخل

ينگ داخليدمپ

باشندي ميک درجه آزاديستم يک سيراگرها در واقع ين نوع ميا

Page 5: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

TMDTMD شماتيک از عملکرد شماتيک از عملکرد يينمانما

Page 6: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

TMDTMD شماتيک شماتيک يينمانما

Page 7: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

در سازه ها در سازه هاTMDTMD ييراگرهاراگرهاييانواع مانواع م

يم شده جابجائي تنظيراگر جرمي- م١

قرار ي غلتکيه گاههاي تکيجرم بر رو ي جانبيرد تا اجازه جابجائيـــگيم

نســــبت به طبقه را داشته باشد.

يه گاههاين جرم و تکيراگرها بيفنرها و مــــــــرند که يگي قرار ميثابت عمود

راگر را به تراز ي “فاز مخالف” ميروين منتقل يجه به قاب سازه ايطبقه و در نت

کننديم

Page 8: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

ييم شده جابجائم شده جابجائيي تنظ تنظييراگر جرمراگر جرمييمم

Page 9: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

11 . .Translation TMD ExamplesTranslation TMD Examples

- برج جان هانکوک١

Citicorp- مرکز ١

ي کانادا )برج مخابراتي- برج مل١تورنتو(

با در ژاپني- برج بندر چ١

Page 10: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

John Hancock TowerJohn Hancock Tower

Page 11: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

John Hancock TowerJohn Hancock Tower

طبقه٦٠طبقات برج : •

وتنيلوني ک٢۷۰۰راگر هرکدام به وزن يدو م•

از 5.2m * 5.2m * 1mراگرها : يابعاد م•سرب

ي که شتاب جانبيک در صورتيعملکرد اتومات• برسد0.003g به يکل متواليدر دو س

ون دالريلي م٣نه : يهز•

50 تا 40ن ي بي جانبياثر : کاهش جابجائ•درصد

Page 12: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

Citicorp CenterCiticorp Center

Page 13: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

Citicorp CenterCiticorp Center

ک ي يرائيه و مي ثان6.5ود غالب ي متر با پر279ارتفاع برج : •درصد در هر جهت

MN 366 و به وزن 63راگر در طبقه يم•

9.1m * 9.1m * 2.6m به ابعاد يجرم بلوک بتن•

ر نمونه ي برابر بزرگتر از سا250راگر به هنگام نصب ين ميا•ها بود

کل ي در دو سي که شتاب جانبيک در صورتيعملکرد اتومات• برسد0.003g به يمتوال

حدود يت سازه ايون دالر که نسبت به تقويلي م1.5نه : يهز• شده استيون دالر صرفه جوئيلي م4 ي ال3.5

درصد که برابر است با 50 تا ي جانبياثر : کاهش جابجائ•%4ستم به ي سي ذاتيرائيش ميافزا

Page 14: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

Citicorp CenterCiticorp Center

Page 15: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

Chiba Bay TowerChiba Bay Tower

متر125ارتفاع برج : •

تن1950راگر : يوزن م•

ه در ي ثان2.25پربود مود اول •X

ه در ي ثان0.52پربود مود دوم •X

Page 16: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

Chiba Bay TowerChiba Bay Tower

Page 17: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

New Translation TMDNew Translation TMD

ي غلتک و اجزاي برايده ايچي پيسم هاي مکان•راگر داشتند يم

بودنديادي زي جرمهاي دارا•

کردندي اشغال ميادي زي فضا•

کامال گران بودند•

يبي معايه داراي اولي جرميراگر هايمهستند :

Page 18: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

New Translation TMDNew Translation TMD

يکي الستي از غلتکهايکي غلتک مکاني بجا• يشود که امکان عملکرد در جهتهاياستفاده م

يباشند و همانند فنر هايمختلف را دارا مکنندي عمل ميبرش

ي( که توانائBRC )يري قيکهاياز الست•ک را دارا هستند ، يسکو االستي ويراگرهايم

شود.يراگر استفاده مي ميبجا

د :ي جديراگرهايدر مرات ييتغ

Page 19: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

New Translation TMDNew Translation TMD

Page 20: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

New Translation TMDNew Translation TMD

Page 21: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

New Translation TMDNew Translation TMD

Ten BoschTen Boschد در برج د در برج يي جد جديي ها هاTMDTMD از از يينمونه انمونه اييناگاساکناگاساک

Page 22: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

در سازه ها در سازه هاTMDTMD ييراگرهاراگرهاييانواع مانواع م

يم شده پاندولي تنظيراگر جرمي- م٢

مسائل و مشکالت غلتکها با کمک •ستم اجازه ي جرم که به سي کابليتهايتقو

دهند قابل يک پاندول را ميرفتار مانند حل است.

Page 23: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

22 - -Pendulum Tuned Mass DamperPendulum Tuned Mass Damper

Page 24: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

22 - -Pendulum Tuned Mass DamperPendulum Tuned Mass Damper

راگر هــــــــــا ين نوع مي در عمل ا• هستند. چون ي جدييتهاي محدوديدارا

از ي دارد، طول مورد نL به يود بستگيپر بـــزرگ، ممکن است از ارتفاع Td يبرا

شتــــــــر باشد.يطبقه ب

ه ي ثان5ود ي پرياز براي طول مورد ن• متر است.6.2

Page 25: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

22 - -Pendulum Tuned Mass DamperPendulum Tuned Mass Damper

ن مشکل از اتصال صلب ي حل اي برا• مثال در يند. براينماي استفاده ميداخــل

، طول موثر پاندول يد بعديشکل اسالباشــــدي م2Lبرابر

Page 26: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

22 - -Pendulum Tuned Mass DamperPendulum Tuned Mass Damper

Page 27: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

Crystal Tower (Osaka)Crystal Tower (Osaka)

متر 67 در 28 متر و پالن 157سازه : ارتفاع •کي تن متر44000و وزن کل سازه برابر

N-Sه در جهت ي ثان4 يود اصليپر•

W-Eه در جهت ي ثان3 يود اصليپر•

از ي کاهش حرکات ناشي برايراگر پاندوليم• سازهي دصد در هنگام طراح50باد تا

ره ي ذخيه هوا وتانکهاي تهويتهايونياستفاده از • تن 90خ هر کدام به وزن ي

Page 28: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

Crystal Tower (Osaka)Crystal Tower (Osaka)

متر در جهت 4 ي طول پاندوليپنج تانک دارا• جنوب–شمال

متر در جهت 3 ي طول پاندوليدو تانک دارا• غرب–شرق

0.2 هزار دالر که کمتر از 350نه معادل يهز•نه ساخت سازه بوده استيدرصد هز

Page 29: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

Crystal Tower (Osaka)Crystal Tower (Osaka)

Page 30: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

Crystal Tower (Osaka)Crystal Tower (Osaka)

Page 31: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

Crystal Tower (Osaka)Crystal Tower (Osaka)

Page 32: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

ر نمونه ها ر نمونه ها ييساسا

Page 33: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

ر نمونه ها ر نمونه ها ييساسا

Page 34: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

ر نمونه ها ر نمونه ها ييساسا

Page 35: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

ر نمونه ها ر نمونه ها ييساسا

Page 36: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

ر نمونه ها ر نمونه ها ييساسا

Page 37: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

ييسه اسه ايي مقا مقايينمودارهانمودارها

Page 38: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

TMDTMD ييستم هاستم هايي س سييييکارآکارآ

Page 39: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

منابع و مراجعمنابع و مراجع

ت :يسا•

•http://www.iesysinc.com/tunedmassdampers.htm

•Engineering Structures, Vol.17 No.9 November 1995

•Introduction to Structural Motion Control, by J.J.Connor

Page 40: Tuned Mass Dampers

T u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEEST u n e d M a s s D a m p e r s, March 2003, IIEES

با تشکر