|
|
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۹، شماره ۶، صفحات ۰-۰
|
|
|
| عنوان فارسی |
ببررسی رفتار قاب خمشی فولادی میان مرتبه با دهانه‌های بلند در برابر آتش و خرابی پیش‌رونده |
|
| چکیده فارسی مقاله |
در این پژوهش ابتدا یک ساختمان نمونه 15 طبقه با سیستم سازه‌ای قاب خمشی فولادی با دهانه‌های بلند و با ارتفاع طبقات 2/3 متر و ابعاد پلان 9/31 × 4/29 متر مربع با استفاده از مقررات ملی ساختمان ایران برای بارهای ثقلی و جانبی مرسوم طراحی می‌شود. در ادامه بحرانی‌ترین قاب این سیستم به صورت دو بعدی در نرم‌افزار OpenSees مدل‌سازی شده و سپس سناریوهای مختلف آتش‌سوزی، خرابی پیش‌رونده ناشی از فروریزش تیرهای اصلی و حذف ستون‌ها بر این قاب اعمال می‌شود. برای انجام تحلیل‌های حرارتی از منحنی آتش استاندارد و تحلیل‌های غیرخطی استفاده می‌شود. نتایج نهایی پژوهش حاکی از آن است که تیرها تحت اثر آتش‌سوزی تا دمای حدود 400 درجه سانتی‌گراد، تغییرشکل زیادی نداشته‌اند. اما پس از این دما با کاهش سختی و مقاومت فولاد، تغییرشکل تیرها به سرعت افزایش یافته است، به طوری که در دمای حدود 500 تا 600 درجه سانتی‌گراد، دچار تغییرشکل زیادی شده و خراب شده‌اند. نسبت تقاضا به ظرفیت اسمی تیرها (DCRnom) از همان لحظات ابتدایی آتش‌سوزی افزایش یافته که بیشترین افزایش آن در دمای حدود 350 تا 400 درجه سانتی‌گراد اتفاق افتاده است. همچنین با فروریزش تیر اصلی یک طبقه، ستون‌ها در دهانه‌ی آتش‌سوزی تا دمای 500 درجه سانتی‌گراد مقاومت کرده‌اند. اما در دماهای بالاتر، در محدوده‌ی 600 تا 800 درجه سانتی‌گراد، این ستون‌ها مقاومت خود را از دست داده‌اند. در سناریوهای حذف ستون در طبقات اول و هفتم، تیرها به ترتیب تحت اثر بارهای ثقلی و در دمای 400 درجه سانتی‌گراد مقاومت خود را از دست داده که نشان‌دهنده آن است که خرابی ستون‌ها نسبت به تیرهای اصلی شرایط بحرانی‌تری ایجاد کرده است. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
|
|
| عنوان انگلیسی |
Investigation of the behavior of mid – rise steel moment resisting frame with long spans exposed to fire and progressive collapse |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
This paper investigates the behavior of a steel moment frame system with long spans subjected to compartment fires and progressive collapse scenarios due to girder drop and column removal. In this study, initially, a typical 15 – story building with moment frame system with long spans and story height 3.2 (m) was designed using relevant chapters of national building code of Iran for conventional gravity and lateral loads. In order to perform thermal analyses, the most critical frame of this structure is modelled in finite element software OpenSees. Then the nonlinear behavior of the frame is studied at elevated temperatures under different fire scenarios and progressive collapse Scenarios due to girder drop and column removal. In this analyses, the structure is subjected to both gravity and thermal loading simultaneously. Also for performing thermal analyses, nonlinear analyses and standard fire curve (ISO 834) are used. Results of this study indicate that beams do not deform significantly until approximately 400°C, but after that, vertical displacements of beams increase significantly due to degrading mechanical properties of steel. So beams deform and collapse at about 500°C to 600°C. Also heating the beams of structure, initially causes the axial force in the beams due to thermal expansion restraint. So Demand to Capacity Ratios of beams increase from early stages of fire and the most increase in DCRnom occurs at about 350°C to 400°C. Also by one story girder drop, columns survive to 500°C. But at higher temperatures (about 600°C to 800°C), these heated columns lose their strength and buckle. In column removal scenarios in first and 7th story, where beams have lost their strength under effect of gravity loads and at about 400°C respectively, more damage is observed compared to girder drop scenarios. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
|
|
| نویسندگان مقاله |
مهسا چابکی | mahsa chaboki
M.Sc. of Structural Engineering, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares university
کارشناسی ارشد مهندسی سازه، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس
علی اکبر آقاکوچک | Ali Akbar Aghakouchak
Professor of Structural Engineering, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Tarbiat Modares university
استاد، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://journals.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-11406-5&slc_lang=fa&sid=16 |
| فایل مقاله |
دریافت فایل مقاله |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
پژوهشی اصیل (کامل) |
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|