واحد انتقال ضربه/تجهیز قفل کننده

واحد انتقال ضربه/تجهیز قفل کننده چیست؟

واحد انتقال ضربه (STU)، که همچنین به عنوان تجهیز قفل کننده (LUD) نیز شناخته می شود، در اساس یک تجهیزی است که واحدهای سازه ای مجزا را به یکدیگر متصل می کند. شاخصه ی این تجهیز قابلیت آن در انتقال ضربه های کوتاه مدت (Short-term) بین  واحدهای سازه ای است متصلشان نموده است در حالی که اجازه به حرکات بلند مدت (Long-term) بین سازه ای می دهد. از این تجهیز می توان در مقاوم سازی پل ها، به خصوص در مواردی که فرکانس بارگذاری (تکرار بار ترافیکی)، سرعت و وزن وسایل نقلیه و قطارها، به بیش از حدود و معیارهای طراحی سازه ای تجاوز کرده است. می توان از آن جهت محافظت سازه ها در برابر زلزله نیز استفاده نمود و برای مقاوم سازی لرزه ای اقتصادی است. هنگامی که در طراحی سازه جدید لحاظ شود می توان در قیاس با طرح های سنتی، صرفه جویی قابل توجهی را حاصل نمود.

واحد انتقال ضربه/تجهیز قفل کننده چگونه کار می کند؟

واحد انتقال ضربه/تجهیز قفل کننده شامل یک سیلندر ماشین کاری شده با یک میله ی انتقال است که از یک سر به سازه و از سر دیگر به یک پیستون در داخل سیلندر متصل شده است. ماده ی اصلی داخل سیلندر یک ترکیب سیلیکونی با فرمولی ویژه است، که به دقت برای مشخصات عملکردی هر پروژه طراحی می شود. در طی جابجایی های آرام که به واسطه تغییرات دما در سازه یا انقباض و خزش بلند مدت بتن ایجاد می شود، سیلیکون قادر است که در میان شیر پیستون و فاصله خالی میان پیستون و دیواره سیلندر، فشرده و جاری شود. با تنظیم فاصله مطلوب بین پیستون و دیواره سیلندر، مشخصات متفاوتی را می توان حاصل نمود. یک بارگذاری ناگهانی موجب می شود که میله انتقال در میان ترکیب سیلیکونی در سیلندر شتاب بگیرد. شتاب سرعت را در سیال پدید می آورد و موجب می شود که شیر بسته شده و در آنجا سیلیکون نتواند با سرعت کافی در پیرامون پیستون حرکت کند. در این مرحله، تجهیز به سرعت و معمولاً در نیمی از ثانیه، قفل می شود.

1. پل کابل آویز

پل های با دهانه های بزرگ، اغلب به جهت عکس العمل های لرزه ای، جابجایی های بسیار بزرگی دارند. در یک طرح ایده آل در چنین پل هایی، برج پل با عرشه پیوسته است تا این جابجایی های بزرگ کاهش یابد. با این وجود، زمانی که برج با عرشه پیوسته است، نیروهای ناشی از انقباض و خزش، و همچنین گرادیان حرارتی، به شکل قابل توجهی بر برج تأثیر می گذارد. بسیار طرحی ساده تر است که عرشه و برج را با STU به هم متصل کرد تا شرایطی را مهیا نمود که به هنگام نیاز اتصالات ثابت بوده، اما این اجازه به عرشه داده شود که در طی عملکرد معمول آزادانه حرکت کند. این امر هزینه برج را کاهش داده و به واسطه LUD ها جابه جایی های بزرگ را از بین می برد. اخیراً، تمامی پل های مهم با دهانه های بزرگ مجهز به LUD می باشند.

2. پل با شاهتیر پیوسته

پل با شاهتیر پیوسته می تواند همچنین به عنوان یک پل چهار دهانه با شاهتیر پیوسته در نظر گرفته شود. در آن تنها یک پایه ثابت وجود دارد که می بایست تمامی نیروها را بگیرد. در بسیاری از پل ها، پایه ثابت قادر به تحمل نیروهای یک زلزله که به صورت نظری محاسبه شده است، نیست. یک راه حل ساده این است که از LUD در درز انبساط پایه استفاده شود تا تمامی سه پایه و کوله ها در بار لرزه ای سهیم شوند. اضافه نمودن LUD در مقایسه با مقاوم سازی پایه ثابت، اقتصادی است.

3. پل تک دهانه

پل دهانه ساده یک پل ایده آل است که در آن LUD می تواند در تحمل بار مقاومت ایجاد نماید. 

مقاوم سازی لرزه ای پل ها

LUD می تواند نقشی قابل توجه در کمک به مهندسین جهت ارتقاء رفتار سازه ای و مقاوم سازی لرزه ای آن، به ازای هزینه ای حداقل داشته باشد. علاوه بر این، پل ها می توانند در برابر بارهای باد، شتاب و نیروهای ترمز، مقاوم شوند.