مکانیزم میراگری انرژی در میراگر تدس بدین گونه است که قبل از تسلیم المان های سازه­ای، پره­ه ای مثلثی شکل این میراگرها تسلیم می­شوند و پس از تسلیم انرژی تحریک خارجی را به صورت گرما اتلاف می نمایند و بدین ترتیب انرژی کمتری از تحریک خارجی به المان های سازه می رسد؛ از منظر سازه­ای میرایی سازه­ ی مسلح به میراگر افزایش می یابد. در نهایت آنکه با توجه به افزایش خطی مقدار لنگر خمشی ایجاد شده از پایین به بالای پره­ ها، مثلثی بودن پره­های این میراگر سبب می­شود که مقدار ممان اینرسی مقطع به صورت خطی از پایین به بالا افزایش یابد؛ بدین ترتیب میزان تنش محوری ناشی از خمش در تمام مقاطع ورق­ه ای مثلثی­ شکل تقریبا میزان ثابتی خواهد داشت و به عبارت دیگر از تمام ظرفیت فلز به کار رفته در پره­ ها در اتلاف انرژی استفاده خواهد شد و چرخه­ های هیسترتیک بزرگتری را شاهد خواهیم بود.

 

بخش دوم
مزایای استفاده از میراگرهای تدس

 

آنچه در ادامه می ­آید بخشی از مزایای استفاده از میراگرهای تدس در سازه­ ها می­ باشد:

1 – کاهش خرابی در المان های اصلی سازه.

همانطور که می­دانیم بر اساس آیین­ نامه­ های مرسوم بارگذاری از جمله استاندارد 2800، مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ایران ، آیین­ نامه­ ی ASCE/SEI 7-10 و ... بر اساس ملاحظات اقتصادی، خرابی در اثر زلزله­ ی طرح تا حدی مجاز شمرده می­ شود؛ که این خرابی معمولا در محل تشکیل مفصل پلاستیک آغاز شده و سپس با پلاستیک شدن احتمالی سایر مناطق گسترش می­ یابد. خرابی المان­ های اصلی سازه خود می­ تواند مشکلات عدیده ­ای را در حین تحریک و پس از آن ایجاد نماید. با استفاده از میراگر تدس این پلاستیک­ شدگی که راهی برای جذب انرژی تحریک خارجی می­ باشد معمولا در پره­ های میراگر اتفاق می ­افتد و المان ­های سازه خرابی کمتری خواهند داشت.

2 – کاهش زمان توقف در بهره برداری از سازه پس از وقوع زلزله.

با کاهش خرابی در المان های اصلی سازه و تمرکز خرابی در میراگرها زمان تعویض المان­های آسیب دیده بسیار کاهش خواهد یافت و در نتیجه زمان توقف در بهره­ برداری از سازه کاهش خواهد یافت. از طرف دیگر با توجه به اینکه بر اساس آیین ­نامه ­های طراحی سازه­ های مسلح به میراگر تیرهای فوقانی میراگر نباید آسیب ببیند و آنکه میراگرهای تدس اتصال پیچی دارند تعویض آنها بسیار سریع و راحت می باشد.

3 – کاهش هزینه­ های ترمیم سازه پس از زلزله.

با کاهش خرابی در المان های اصلی سازه و تمرکز خرابی در میراگرها هزینه تعویض المان های آسیب دیده کاهش خواهد یافت. در صورتی که المان آسیب دیده یک تیر باشد تعویض آن نیاز به استفاده از راهکارهای نسبتا دشوار و زمان­بر و تحمل دشواری های فراوان دارد؛ در ستون ها پیچیدگی و دشواری تعویض دوچندان خواهد بود.

4 – بهبود عملکرد سازه.

از آنجایی که افزایش میرایی در سازه ­ها منجر به کاهش پاسخ شتاب و همچنین جابه­جایی سازه می­گردد، بنابر این استفاده از میراگرها باعث بهبود عملکرد سازه­ها خواهد شد.

5 – کاهش در هزینه های ساخت سازه.

یکی از مهم­ترین عوامل تعیین­ کننده در تصمیم­ گیری­ ها برای سازندگان و سرمایه­ گذاران مسایل اقتصادی پروژه می باشد. بر اساس آیین­ نامه ­های مختلف و با توجه به تحمل بخشی از انرژی تحریک خارجی توسط میراگرها می توان المان های سازه را برای تحمل سهم کوچکتری از انرژی تحریک خارجی طراحی نمود. این به معنای کوچکتر شدن مقاطع و در نتیجه سبک شدن اسکلت خواهد شد. بررسی ها نشان می دهند که بسته به مورد در حدود 15 تا 25 درصد از وزن اسکلت سازه را می توان با استفاده از میراگرها کاهش داد که این به معنای کاهش قابل توجه در هزینه های ساخت سازه است.

به عنوان مثال در پروژه فلزی صنعتی کوره احیای گل گهر مدول II با ارتفاع 110 متر که به سفارش شرکت فن آور معادن و فلزات بازطراحی گردید وزن آهن مورد نیاز از 2600 تن به 2100 تن تقلیل یافت؛ همچنین در سازه ای مسکونی با اسکلت بتنی با زیربنای تقریبی 30000 متر مربع وزن میلگردهای مورد نیاز از 50 کیلوگرم به 35 کیلوگرم به ازای هر متر مربع کاهش یافت. در این زمینه در فصل­های آتی به صورت مفصل­تر بحث خواهد شد.

6 – کاهش در ابعاد المان های سازه (به عنوان مثال کاهش مقدار آویزها در سازه بتنی و کاهش ابعاد ستون ها و ...).

این مسئله نیز یکی از مسایل بسیار مهم برای سازندگان می باشد؛ کاهش ابعاد ستون ها منجر به افزایش بنای مفید در طبقات و نیز تامین فضای بیشتر برای عبور پارکینگ ها خواهد شد و کاهش ابعاد تیرها منجر به افزایش ارتفاع موثر طبقات و کاهش ضخامت سقف خواهد شد.

به عنوان مثال در پروژه ­ی سازه بتنی آویزهای طبقات در حالت طراحی با میراگرها در تمام طبقات حدود 10 سانتی متر کاهش یافته است؛ به صورتی که در طبقات پایین آویز 30 سانتی­متر مورد نیاز بوده است و در طبقات بالا آویزها به طور کلی حذف گردیده و ارتفاع کلی تیرهای بتنی به 30 سانتی­متر محدود گردیده است؛ این مسئله به جهت مسایل اجرایی بسیار حایز اهمیت می باشد.