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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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 :

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

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

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

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

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.

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

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

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

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

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

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

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)

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)

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)

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

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

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

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

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

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

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

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

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