Systèmes anti-vibrations

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1 Systèmes anti-vibrations

2 Vibrations dans les Centres de Données Les vibrations dans les Centres de Données peuvent se produire à cause de travaux publiques à proximité, le trafic routier, les voies ferroviaires, ou même, les dispositifs de réfrigération et les autres appareils du Centre de Données qui introduisent des vibration par bruit dans la salle. De même, on doit ajouter le Risque Sismique, lequel on peut apprécier sur la carte suivante de Danger Sismique Mondiale

3 Effets des vibrations sur les unités de disque Les données suivantes indiquent que les accélérations maximales supérieures au 0,5 g (1g = 10 m/s 2 ) dans les serveurs serait soumis à des forces qui pourraient causer des dégâts permanents et la perte de données lisibles. Les forces de fréquence basse des ondes sismiques sont généralement plus destructrices que celles de haute fréquence plus élevées en raison de ses périodes plus longues avec des amplitudes plus élevées.

4 Effets des vibrations sur les unités de disque Selon les différents fabricants, les unités de disque ont un temps limite même inférieur à celui des serveurs; voir par exemple les valeurs de l unité de disques Hitachi 9900 (avant SUN 9900) qui indiquent sa limite en 0,49 m/s 2, tenant compte qu en fonctionnement normale la valeur est de 0,10m/s 2.

5 Effets des vibrations sur les unités de disque Etude de latence sur des unités de disque SUN comme effet produit après avoir subi de vibrations dans le rang accepté par le fabricant, qui se traduit par une perte de temps lorsque les disques recherchent leur position. Certaines études indiquent même des heures perdues en copies de To..

6 Fréquence naturelle du système et solutions anti-vibrations Les vibrations font que le système oscille à une fréquence de vibration propre (le temps de chaque oscillation, ou période, correspond avec l inverse de sa propre fréquence). Si la période (ou fréquence) de la structure coïncide avec celui de l immeuble ou du terrain sur lequel il repose, il se produit le phénomène appelé «résonance» où les effets des vibrations augmentent ; de plus en plus les oscillations s amplifient à chaque fois par l accumulation d énergie cinétique à l intérieur de la masse oscillante. Dessiner un système de protection anti-vibrations approprié consiste à déterminer les poids minimum et maximum du système pour connaître sa masse et concevoir les éléments qui absorberont ces vibrations, en tentant compte de la fréquence de résonance de ces mêmes éléments. En fonction des caractéristiques de la salle on pourra choisir des systèmes de protections tels que des ressorts individuels (1), des socles en métal (2), des dalles en béton (3), soit de vibration ou sismiques.

7 1. Ressorts Individuels Une des solutions proposées pour la protection anti-vibrations est basée sur un système de ressorts, avec ou sans sous-châssis conçu pour le poids maximum du rack. Ce qui représente un problème d efficacité pour racks avec une densité moyenne de charge.

8 1. Ressorts Individuels Les ressorts installés ont une Fréquence Propre de 4,5 Hz à pleine charge. 4 Ressorts individuels par rack de 1,98 KN=202 Kg, total sur 800 Kg.

9 1. Ressorts Individuels Le graphique montre l'effet d'un système de protection de ressorts installés individuellement sur chaque rack. En rouge les vibrations observées sur le sol (boden en allemand) produites par des travaux de construction annexes au Centre de Données et en bleu le signal qui arrive aux racks filtré, celle-ci a une valeur de 0,10 m/s 2.

10 2. Socle de métal anti-vibration Le Socle de Métal anti-vibration est un isolement de basse fréquence de résonance avec des éléments conteneur et isolants intégrés, avec un important degré d isolation des vibrations. Ce type de suspension est le plus adéquat pour un cas comme celui-ci dont lequel on a pas un spectre réel des vibrations qui se produiront, et avec un socle de ce type on a la possibilité d obtenir un système avec une basse fréquence de résonance ou fréquence propre, à la fois le poids du système se partage sur tout le socle, permettant ainsi avoir quelques racks de charge moyenne sans changer l efficacité.

11 2. Socle de métal anti-vibration Une faible fréquence de résonance se maintient, même si on a une importante variation de poids des appareils soutenus par le socle antivibration. Par exemple un Centre de Données dont la charge sera variable avec le temps, avec une charge totale de la dalle estimée en 10Tm (9 Tm dalle et 1 Tm d appareils), il semble que nous sommes aux alentour des 4 Hz de fréquence de résonance et même si nous avons une importante variation de poids

12 2. Socle de métal anti-vibration: Caractéristiques techniques Possibilité de maintenir la stabilité de l ensemble et à la fois obtenir des faibles fréquences de résonance. Ce qui nous apporte un grand rendement antivibration, grâce a la grande stabilité qu on obtient en réduisant notablement le centre de gravité de l ensemble. Aussi on augmente la stabilité de l ensemble en éloignant les appuis. Système de nivellement rapide intégré de tout l ensemble du socle de métal. Différentes épaisseurs de socles. On maintient une basse fréquence propre même avec des grandes variations de charge.

13 2. Socle de métal anti-vibration: Caractéristiques techniques Possibilité de changer la séparation entre le socle et le sol, de 10mm à 50mm.. Fréquence propre (Hz) Socle de métal avec silentblocks intégrés au socle. Conteneur métallique avec système de haute résistance, sûr et de rapide d accès. Conteneurs avec système enregistrable pour le remplacement des Silentblocks. Double ensemble silentblocks pour hautes et basses fréquences.

14 2. Socle de métal anti-vibration Système de protection anti-vibration à travers du socle commun aux 10 racks de l entreprise, avec son graphique d efficacité en fonction de la fréquence.

15 3. Description du Système de Dalle Flottante La Dalle Flottante de haut rendement, est un système d isolation de faible fréquence de résonance avec des éléments de conteneur et isolants intégrés à la dalle en béton, avec un important degré d isolation des vibrations. Ce type de suspension est le plus adéquat pour un entourage de Centre de Données auquel on ne dispose pas d un spectre réel des vibrations qui se produiront face à un tremblement de terre ou possible travaux voisins. Avec une dalle de ce type on a la possibilité d obtenir un système de basse fréquence de résonance ou de fréquence propre.

16 3. Dalle Flottante : Autres Usages Les systèmes de Protection Anti-vibrations formés de Dalles Flottantes ont été largement utilisés par plusieurs industries pour l Absorption de Vibrations et Atténuation des impacts sur : les studios de radio, plateaux de télévision, studios d enregistrement, machines à laver industrielles, appareils de climatisation, transformateurs électriques secs et d huile avec le dispositif situé entre la dalle et le transformateur, ascenseurs, chambres à froid, salles de danse etc.

17 3. Dalle Flottante: Caractérístiques Techniques Principales Dalle en béton avec silentblocks intégrés à la propre dalle. Conteneur métallique avec système de haute résistance, sûr et rapide en union avec la maille. Conteneurs avec système enregistrable pour le remplacement de silentblocks Double ensemble de silentblocks pour hautes et basses fréquences. Système avec mise à niveau intégré de tout l ensemble de la dalle.

18 3. Dalle Flottante: Caractérístiques Techniques Possibilité de maintenir la stabilité de l ensemble et à la fois obtenir des faibles fréquences de résonance, ce qui nous apporte un grand rendement anti-vibration, grâce a la grande stabilité qu on obtient en réduisant le centre de gravité de l ensemble. Fréquence propre(hz)

19 3. Dalle Flottante: Caractérístiques Techniques Possibilité de remplacer les silentblocks par d autres de différentes charges ou différentes fréquences propres. Systèmes de rapide mise à niveau intégré de tout l ensemble de la dalle. Différents épaisseurs de dalle. Epaisseurs standard de la dalle h1=128mm et h1=148mm. Possibilité de fournir d autres épaisseurs. Séparation standard S= (de 1 à 5mm) Pour des cas spéciaux il y a la possibilité d augmenter. On maintient une fréquence propre basse même avec des grandes variation de charge. Possibilité de changer la séparation entre la dalle et le sol entre 10mm et 50mm On peut construire en maintenant un certaine inclinaison

20 3. Dalle Flottante On a installé une Dalle Flottante anti-vibration pour protéger des vibrations qui s étaient produites sur le Centre de Données, appareils de communication et le reste des appareils électroniques sensibles aux vibrations, par conséquence des travaux qui s étaient effectués à l hôpital. Le projet se centra à protéger des marteaux pneumatiques. Les marteaux pneumatiques travaillent à 900 coups par minute, dans ce cas et à conséquence de ce travail, si on réalise une prise de mesures de vibrations on retrouvera plusieurs pics sur le graphique, lesquels nous disent que nous avons des vibrations sur des fréquences précises avec une haute accélération. On aura, par conséquence des 900 coups, des maximum d accélération à 15Hz et les harmoniques de ceux-ci, c est-à- dire 30Hz, 45Hz, etc.

21 3. Dalle Flottante: Centre de Données Hôpital de Manresa en Espagne D un autre côté à cause des impacts et au moment de la rupture de la roche quelques pics de l accélérations e produiront dans des fréquences précises, ceci dépendra du type de roche et du type de sol où se propagent les vibrations. Dance ce cas nous avions quelques pics entre 30 et 45Hz. En plus, il faut tenir en compte que le processus de compactage, qui produit des vibrations à des fréquences de 25 ou 35 HZ, en fonction du fabricant de la machine à compactage.

22 Exemple CARACTERÍSTICASTÉCNICAS de Protection Antisismique Dimensioneslosa(metros) 10x15 ITEM 1: Dalle anti-vibration, avec atténuation sismique pour tremblement de terre d intensité moyennes-basse. Superficielosa(m2) PesoEQUIPOSYPERSONAS(Kg.)cargamáxima PesoEQUIPOSYPERSONAS(Kg.)cargamínima Pesodelalosa(Kg.) 150 Pesototalsuspendido(Kg.)cargamáxima Pesototalsuspendido(Kg.)cargamínima Sobre-cargadeuso(Kg.) CargaTotalmáxima(Kg.) NºdeAMORTIGUADORESporlosa CoeficientedeRigidezlosaKN/m CoeficientedeRigidezlosaKg/mm. FactordeResonancialosa(r.p.m)encargamáxima FactordeResonancialosa(Hz)encargamáxima FactordeResonancialosa(r.p.m)encargamínima FactordeResonancialosa(Hz)encargamínima 308 4,08 %deaislamientopara25hz %deaislamientopara50hz 5,14 %aislamientopara100hz Espesordelalosa(mm) (+)del99% 150

23 Exemple de Protection Antisismique - En plus du système basique de la salle anti-vibration on placera des amortisseurs de fil de fer inoxydable avec double semelle anti-glissante. La semelle anti-glissante donne un amortissement élevé face aux mouvements horizontaux si la dalle tombe quelques centimètres, vu que les coussins seront séparés de la dalle. - Fixation des amortisseurs aux conteneurs pour éviter un possible renversement lors d un séisme d intensité moyenne. - Placement à la partie inférieur de chaque amortisseur de ressort du conteneur fixé au ressort et à la semelle anti-glissante. Mais en plus on ajoute une base mécanisée d acier pour partager des charges et proportionner l union entre les deux. On peut alors amortir des tremblements de terres d intensité moyenne. Il est nécessaire d indiquer que le faux sol devrait être «vissé» au carreau, et non pas seulement collé, pour que les pieds et les dalles du sol technique se déplacent horizontalement avec la dalle et éviter que le sol s effondre.

24 Exemple de Protection Antisismique ITEM 2 (OPTIONEL): Pour atteindre un degré majeur de protection nous devrions réaliser une union physique de tous les racks de superficie avec de la platine de fer avec interposition des amortisseurs de fil de fer inoxydable, de même nous devrions remplacer les pattes niveleuses par des pieds de machine avec des amortisseurs de fil de fer inoxydable et semelle anti-glissante. De cette façon on aura une majeure masse d ensemble et on évite le renversement face à des grande forces horizontales. La force est égale à la masse par accélération, en unissant la masse on diminue les accélérations et ainsi le mouvement des appareils dans le Centre de Données, freiné aussi par les pattes anti-glissantes.

25 Exemple de Protection Antisismique ITEM 3 (OPTIONEL): Système contre collision pour absorber l énergie des impacts horizontaux de la dalle en cas de séisme dans les 2 axes horizontaux X et Y. Le plus grand degré de protection en comprenant un mur en béton de 200mm et l hauteur depuis le forgé jusqu au faux sol, sur lesquels on placera des éléments élastiques horizontaux autant sur le côté de la dalle comme sur les carreaux du faux sol pour qu à l heure du déplacement ils cèdent leur énergie à ces éléments élastiques horizontaux. Le mur sera en charge de réaliser la force opposée à celle de la dalle et résister le choque. Il se protégera avec du coton de roche l espace du périmètre de la salle. ITEM 4 (OPCIONAL): Augmenter la masse sismique en agrandissant l épaisseur de la dalle de 150mm à 200mm, pour améliorer le comportement et l isolation, en diminuant ainsi le niveau des accélérations à nouveau.

26 Autres Solutions antisismiques: Plataformes

27 Autres Solutions antisismiques: Sols

28 Merci Beaucoup Pour tout doute ou commentaire: Emilio Sapina CEO SECURE TECHNICAL ROOMS Tel: