강철 댐핑 시스템은 지진 발생 시 고층 건물을 더 안전하게 만들고 귀중한 바닥 공간을 차지하지 않고도 바람에 의한 -흔들림-을 줄일 수 있습니다.
도시가 확장되고 전 세계 부동산 가격이 계속 상승함에 따라 개발자들은 점점 더 크고, 얇고, 가벼운 구조물을 짓고 있습니다. 런던, 홍콩, 뉴욕, 토론토, 웰링턴, 마닐라와 같은 고비용 시장에서는 중앙 비즈니스 지역에서의 생활 및 근무 수요가 여전히 강해{2}}고층 건설 추세를 주도하고 있습니다.{3}}
현대 건축 방법을 사용하면 점점 더 좁은 공간에 고층 건물을 지을 수 있어 매끈한 건축 프로필을 만들 수 있습니다. 이 가느다란 타워는 숙박 시설 요구 사항을 충족하지만 바람-으로 인한 움직임에 더 취약합니다.
Kinetica Dynamics의 CTO 겸 사장인 Michael Montgomery는 "이러한 흔들림은 높은 층에서 더 눈에 띕니다."라고 설명합니다. "안전상 위험하지는 않지만 탑승자가 멀미를 경험할 수 있습니다. 이것이 바로 개발자들이 이러한 움직임을 줄이는 댐퍼를 개발하도록 엔지니어에게 점점 더 요구하는 이유입니다."
기존 댐퍼의 과제
현재 건물 꼭대기에는 두 가지 인기 있는 댐퍼 유형, 즉 튜닝 질량 댐퍼(진동을 흡수하는 기계 시스템)와 물{0}}탱크 댐퍼(추가 질량을 사용하여 흔들림에 대응)가 설치되어 있습니다.
Both solutions are bulky-often exceeding two full floors (>100m²). 토지가-제약되어 있고 가치가 높은-도시 시장에서는 이러한 공간 비용이 상당합니다.
강철-통합 솔루션: 점탄성 커플링 댐퍼(VCD)
이러한 제한 사항을 해결하기 위해 토론토{0}}에 본사를 둔 Kinetica Dynamics는 재료 생산업체인 3M 및 철강 제조업체인 Nippon Steel & Sumitomo Metal Engineering과 제휴하여 프리미엄 바닥 면적을 차지하지 않고도 바람에 의한-흔들림과 지진 진동을 억제하는 댐퍼를 개발했습니다.
새로 개발된 VCD(점탄성 커플링 댐퍼)는 3M의 점탄성 폴리머 기술을 활용하여-전단 저항, 변형 저항 및 탄성 메모리 특성을 활용하고-고강도 구조용 강철(SM490A/Q345 동등) 층 사이에 끼워져 있습니다.
Nippon Steel & Sumitomo Metal Engineering은 구조용 탄소강판 사이에 여러 점탄성 층을 적층하여 소형의 고성능 댐핑 장치를 만드는 방식으로 VCD 모듈을 설계했습니다.{0}}
표준 강철 구성 요소를 사용한 간소화된 설치
이 모듈은 현장으로 배송되어 표준 구조 강철 섹션(Q235/Q345)과 함께 초고층 건물의 철근 콘크리트 구조물에 직접 주조됩니다. '매립물'은 간단한 거푸집을 공차 보호 장치로 사용하여 현지 철강 제조업체에서 제작한 후 최종 조립 중에 고강도 강철 볼트(A490/50CrVA 상당)로 고정합니다.-
"이것은 종합 건설업자가 전문 팀 없이 VCD를 설치할 수 있다는 것을 의미합니다"라고 Montgomery는 설명합니다. "현지에서 제작된 표준 구조 강철 섹션을 내장재로 사용하면 프로세스가 간단하고 확장 가능해집니다."
Kinetica Dynamics, 3M 및 Nippon Steel은 토론토 대학교에서 8년간의 개발 및 테스트를 통해 고층 철근 콘크리트 응용 분야를 위한 고급 VCD 기술을 보유했으며 현재 전 세계적으로 채택이 가속화되고 있습니다.-
엄격한 테스트를 통해 성능 검증
VCD 테스트 프로토콜에는 강철 기판과 점탄성 폴리머 성능을 모두 검증하기 위한 전체 규모 댐퍼 시험이 포함되어 댐핑 효과와 장기적인 견고성을 확인했습니다.- 결과는 일반적인 바람/지진 현상이나 허리케인 및 주요 지진과 같은 극단적인 시나리오에 관계없이 기존 구조 시스템에 비해 상당히 향상된 감쇠 성능을 보여주었습니다.-
"우리는 이러한 VCD를 연구하고 종합적으로 테스트하는 데 수년을 보냈습니다."라고 Montgomery는 말합니다. "VCD 모듈은 내구성이 뛰어난 3M 점탄성 폴리머-를 결합한 표준 일본 SM490A 구조용 강철을 사용하여 제조되었습니다."
"테스트 중에 강철과 폴리머 사이에 추가 접착층이 없으면 댐퍼가 더 잘 작동한다는 사실을 발견했습니다. 고정 볼트는 일본 표준 A490 육각 구조 강철 볼트로 탁월한 조임력을 제공합니다."
최대한의 보호를 위한 전략적 배치
타워 주변의 댐퍼 분포와 위치는 구조 및 지진 공학 설계에 따라 달라집니다. 지진이 많이 발생하는 지역에서는 -VCD가 진동 강도를 줄일 뿐만 아니라 사건 발생 후 수리 요구사항도 최소화합니다.-
"VCD 용량이 미리 결정된 부하 임계값에 맞게 설계되면 연결 요소는 '구조적 퓨즈' 역할을 하여-인접한 구조 구성 요소가 손상되지 않도록 보호합니다."라고 Montgomery는 덧붙입니다. "대규모 지진이 발생한 후에는 이러한 퓨즈만 검사 및 교체가 필요하므로-복구가 간편합니다."
실제-세계 배포
Kinetica Dynamics, 3M 및 Nippon Steel은 이미 강풍 및 강-지진 지역에 위치한 중요한 개발에 VCD 기술을 배포했습니다.
- 마닐라 센트럴 파크 타워: 태풍-이 발생하기 쉬운 지역에 있는 두 개의 타워(267m 및 217m)는 주요 단층선에서 수 킬로미터 떨어져 있습니다. 각 타워에는 32개의 VCD가 통합되어-구조 전체에 걸쳐 바람과 지진 하중을 효과적으로 감쇠시킵니다.
- Y+C Condominiums, 토론토: 건물 중앙 코어의 기존 강철 연결 빔을 대체하는 42개의 VCD를 갖춘 62층짜리 개발입니다.
강철이 VCD 성능에 필수적인 이유
VCD 기술의 성공은 정확한 재료 선택에 달려 있습니다.
| 요소 | 재료 사양 | 기능 |
| 모듈 하우징 | SM490A / Q345 구조용 탄소강 | 구조적 완전성, 용접성 및 피로 저항성 제공 |
| 연결 볼트 | A490 / 50CrVA 합금강 | 높은 클램핑력과 순환 하중 저항 제공 |
| 매립 섹션 | Q235/Q345 구조용 강철 섹션 | 지역 콘크리트 건설과의 원활한 통합 가능 |
| 부식 방지 | 아연{0}}함유 코팅 또는 304/316L 스테인레스 하드웨어 | 습한 환경이나 해안 환경에서-장기 내구성 보장 |
>재료 선택 통찰력: 내진성,{0}}피로 저항, 용접성 및 수명 주기 내구성이 요구되는 내진 감쇠 및 고층 구조 응용 분야의 경우:
- 구조용 탄소강(Q235/Q345/Q355 / SM490A / ASTM A572): 댐퍼 하우징, 임베딩 및 프레임에 이상적
- 합금강 볼트(A490/50CrVA/42CrMo): 동적 하중에서 높은-클램프-힘 연결에 필수
- 스테인레스 스틸(304/316L): 해안 또는 습도가 높은 환경의-하드웨어에 권장됩니다.
- 모든 등급은 EN 10204 3.1 공장 인증, 맞춤형 절단 및 글로벌 프로젝트를 위한 수출용 포장을 지원합니다.-
고층 건물이 도시 생활과 업무를 위해 점점 더 선호되는 솔루션이 되면서, VCD와 같은 강철{0}}통합 감쇠 기술은 강화된 안전성, 개선된 탑승자의 편안함, 최대 임대 가능 면적이라는 강력한 조합을 제공합니다. 성장 잠재력은 상당하다.
지진 감쇠, 고층 건축 또는 산업용 응용 분야를 위한 구조용 탄소강, 합금강 볼트 또는 부식-스테인레스강이 필요하십니까?
>Jiangsu Cunrui는 탄소강(Q235/Q345/Q355/SM490A), 합금강(50CrVA/30Mn2/42CrMo/A490), 스테인리스강(304/316L/310S/2205)을 플레이트, 바, 코일 및 맞춤형 -절단 형태-로 풀밀 인증(EN)으로 공급합니다. 10204 3.1), 정밀가공, 수출물류 지원 등을 제공합니다.