چکیده:
در مطالعه ی حاضر به بررسی عددی خرابی پیش رونده ی ناشی از آتش سوزی موضعی در قابهای خمشی فولادی با استفاده از روش اجزای محدود پرداخته شده است. بدین منظور در ابتدا سه ساختمان سه، پنج و هشت طبقه با سیستم قاب خمشی فولادی متوسط و ویژه با استفاده از نرم افزار Etabs تحت اثر بارهای مرده، زنده و زلزله مطابق با مبحث ششم مقررات ملی ساختمان و آیین نامه 2800 مدل سازی و طراحی شدند. در گام بعدی و به منظور بررسی خرابی پیش رونده ی ناشی از آتش سوزی موضعی، قاب بیرونی از ساختمانهای شبیه سازی شده به روش المان محدود و به کمک نرم افزار ABAQUS مجددا شبیه سازی شدند و با استفاده از روش مسیر بار جایگزین، پتانسیل وقوع خرابی پیش رونده در آنها ارزیابی شد. بدین ترتیب و با توجه به توضیحات اشاره شده، متغیرهای مورد بررسی به ترتیب شامل تعداد طبقات (3، 5 و 8 طبقه)، نوع قاب خمشی (قاب متوسط و ویژه) میباشند که در دو حالت حذف و بدون حذف ستون ارزیابی شدند. مهمترین نتایج حاصل نشان میدهد که با افزایش ارتفاع، درصد تغییرات نیروی محوری قرار گرفته در مجاورت محل حذف در قابهای خمشی ویژه در مقایسه با قابهای خمشی متوسط کمتر شده است؛ بطوریکه این نسبت برای ساختمان سه طبقه برابر 7/0 درصد، برای ساختمان 5 طبقه برابر 7/8درصد و برای ساختمان 8 طبقه برابر 11/30 درصد شده است؛ بنابراین در طراحی ساختمانهای فولادی در برابر خرابی پیش رونده، استفاده از سیستم قاب خمشی ویژه با افزایش ارتفاع اثر گذاری بیشتری در مقایسه با سیستمهای قاب خمشی متوسط دارند.
In the present study, a numerical study of the progressive Collapse of local fire in steel frames has been investigated using finite element method. For this purpose, at first three buildings, five and eight floors with a system intermediate Steel moment frame And especially Steel moment frame designed by Etabs software under the effects of dead, live, and earthquake loads, in accordance with the Sixth National Building Regulations and Regulations 2800. In the next step, in order to investigate the progressive collapse caused by local fire, the outer frame of the simulated structures was finite element method and again simulated with ABAQUS software and using the alternate load path method, the potential for the failure of these systems was evaluated. Accordingly, according to the mentioned explanations, the variables studied consist of the number of classes (3, 5 and 8 floors), the type of frames (intermediate and special frame), which was evaluated in two cases without deleting the column. The most important results show that, with increasing height, the percentage of axial force variations located near the place of removal in the special flexural frame has decreased compared to the average bending frame As for the building of three floors, it is 0.7 percent, on the 5th floor building is 7.8 percent and 11.30 percent for the 8th floor building. Therefore, in the design of steel buildings against progressive collapse, the use of a special moment frame system with higher heights has a more effective effect compared to average flexure frame systems
خلاصه ماشینی:
در گام بعدی و به منظور بررسی خرابی پیش رونده ی ناشی از آتش سوزی موضعی، قاب بیرونی از ساختمان های شبیه سازی شده به روش المان محدود و به کمک نرم افزار ABAQUS مجدداً شبیه سازی شدند و با استفاده از روش مسیر بار جایگزین، پتانسیل وقوع خرابی پیش رونده در آنها ارزیابی شد.
از این رو در این تحقیق به منظور بررسی روش متداول مسیربار جایگزین در پیش بینی پتانسیل خرابی پیشرونده ناشی از آتش سوزی، مدل المان محدود قاب های خمشی فولادی متداول با استفاده از نرم افزار ABAQUS شبیه سازی می گردد و به دو روش مسیر بارجایگزین و روش مستقیم اعمال بار ناشی از حرارت بالای آتش سوزی مورد ارزیابی قرار می گیرد.
همچنین این تحقیق نتایج حاصل از تعدادی از مطالعاتی را که در آن ها، تحلیل و ارزیابی پتانسیل وقوع خرابی پیشرونده در سازه های فولادی، مطابق آیین نامه GSA صورت گرفته است را معرفی و مورد بررسی قرار داد.
A proposed procedure for progressive collapse analysis of common steel building structures to blast loading.
Guo, Lanhui, Gao, Shan, Fu, Feng, Wang, Yuyin, (2013), Experimental study and numerical analysis of progressive collapse resistance of composite frames, Journal of Constructional Steel Research 89,236–251.
Kaafi, Pouya Ghodrati Amiri, Gholamreza, (2014), Investigation of the Progressive Collapse Potential in Steel Buildings with Composite Floor System, World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Civil and Environmental Engineering Vol:1, No:8.
Macro and micro nonlinear analysis methods to assess progressive collapse potential in highrise steel frame buildings as a function of beam-to-column connection behavior.