منظور از کنترل سازه در واقع کنترل و کاهش پاسخ های سازه تحت اثر بارهایی (علی الخصوص بارهای جانبی نظیر بار زلزله و باد) است که در طول عمر سازه به آن وارد می شود. علم کنترل سازه در مهندسی سازه، علم نوپایی است و در چند دهه اخیر مور توجه محققین قرار گرفته است.
مفهوم کنترل سازه
این مهم با بکارگیری تکنیک های متنوعی که به طور کلی می توان در چهار گروه دسته بندیشان نمود، قابل حصول است:
سیستم های کنترل فعال (Active)
یک سیستم کنترل فعال، سیستمی است که درآن یک منبع خارجی به یک یا چند محرک سیستم کنترل، انرژی می دهد و این محرک ها (Actuators) نیروهایی را مطابق با حالات از پیش تعریف شده به سازه وارد می سازند. این نیروها ممکن است جهت اضافه یا مستهلک نمودن انرژی سازه بکار روند.در یک سیستم کنترل فعال همواره جهت راه اندازی محرک های الکترومکانیکی یا الکتروهیدرولیکی سیستم، که باعث اعمال نیروهای کنترل به سازه می شوند، به یک منبع بزرگ انرژی نیاز است. نیروهای کنترل بر اساس بازخوردهای حاصل از سنسورهایی که با اندازه گیری پاسخ سازه و یا تحریک اعمال شده به آن به دست می آیند، ایجاد می شوند.
از آنجایی که سیستم های کنترل فعال جهت عملکرد به یک منبع انرژی خارجی نیاز دارند، لذا لازم است که این منبع انرژی در زمان وقوع رویدادهای شدید بدون تغییر و آسیب باقی بماند تا یکپارچگی سازه و عملکرد آن تحت الشعاع قرار نگیرد. در کنار این مسئله احتمال اینکه سیستم های کنترل فعال با اعمال نیروی مکانیکی اضافی به سازه منجر به ناپایداری آن شوند، نیز وجود دارد. بنابراین از سیستم های کنترل فعال اصولاً به عنوان مکمل برای سیستم های کنترل غیر فعال در سازه های مهندسی استفاده می شود. به عنوان نمونه ای از کاربرد این کنترل ها می توان به نقش میراگرهای جرم فعال در کاهش ارتعاشات ساختمان در بادهای پرقدرت و زلزله های متوسط و در نتیجه افزایش آسایش و راحتی ساکنین ساختمان ها اشاره نمود.
سیستم های کنترل غیر فعال (Passive)
یک سیستم کنترل غیر فعال سیستمی است که سختی یا میرایی سازه را به طور مقتضی و بدون نیاز به منبع انرژی خارجی جهت عملکرد و بارگذاری در سیستم تغییر می هد.در یک سیستم کنترل غیر فعال به منبع خارجی نیرو جهت عملکرد سیستم کنترل نیازی نیست. سیستم با استفاده از حرکت سازه، نیروهای کنترل را به وجود می آورد. نیروهای کنترل به صورت تابعی از پاسخ سازه در محل سیستم کنترل غیر فعال ایجاد می شوند.
در صورت نصب این سیستم در سازه، دیگر امکان ایجاد تغییرات دلخواه و آنی در آن وجود ندارد. برای موثر بودن این سیستم کنترل، همواره نیاز به یک پیش بینی قابل اعتماد از بارهای طراحی و یک مدل عددی دقیق از سیستم فیزیکی است. معمولاً در این سیستم کنترل، امکان بهبود موضعی پاسخ میسر نیست. قابل ذکر است که استفاده از سیستم های کنترل غیر فعال به دلیل سادگی نصب و کم بودن هزینه های اجرا و نگهداری در سازه های مهندسی بسیار شایع است.
به عنوان نمونه ای از این سیستم های کنترل می توان به تکنیک های جداسازی پایه (Techniques of Base Isolation) که در آنها به علت انعطاف پذیر بودن پائین ترین طبقه ساختمان، میزان انتقال انرژی به سایر طبقات به طور قابل توجهی کاهش می یابد، اشاره نمود.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
