بررسی اثر صلبیت دیافراگم و قیدهای اتصالات در رفتار کلی قاب‌های مهاربندی فولادی تحت اثر بار آتش

Abstract

استقامت سازه‌های فولادی تحت شرایط بارگذاری تصادفی همچون آتش‌سوزی، متأثر از ویژگی‌های ذاتی سازه همچون افزونگی و شکل‌پذیری سازه است. از سوی دیگر در هنگام آتش‌سوزی به دلیل فعل‌وانفعالات اجزای سازه، برخی از عوامل موثر در افزونگی همچون صلبیت دیافراگم سقف و عملکرد اتصالات، در معرض آسیب قرار می‌گیرند. این مقاله اثر تغییر صلبیت دیافراگم سقف و قیدهای اتصالات برشی را به‌عنوان بخشی از ویژگی‌های مؤثر بر مقاومت در برابر آتش‌سوزی قاب‌های مهاربندی فولادی، موردبررسی قرار می‌دهد. دو حالت عملکرد سقف طبقات در آتش به‌صورت دیافراگم صلب و دیافراگم نرم و نیز دو حالت عملکرد اتصالات برشی به‌صورت مفصلی کامل و غلتکی، تحت یک سناریو آتش‌سوزی مورد ارزیابی قرار گرفته است. اثر بارهای ثقلی و آتش‌سوزی بر روی یک نمونه قاب مهاربندی فولادی 10 طبقه در حالات مذکور با استفاده از فن‌های تحلیل عددی به روش اجزای محدود، شبیه‌سازی شده است. نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهد که مدت‌زمان مقاومت در برابر آتش قاب‌های مهاربندی و مکانیزم تخریب سازه به شدت تحت تأثیر وجود یا عدم وجود دیافراگم و نیز قیدهای کششی در اتصالات برشی قرار می‌گیرد. چنانکه در حالت وجود دیافراگم صلب سقف، سازه دچار فرپاشی کلی در زمان کوتاه‌تری می‌شود و همچنین در حالت غیاب قیدهای کششی اتصالات، مکانیزم فروپاشی به صورت موضعی تغییر وضعیت می‌یابد. همچنین نتایج تحلیل‌ها می‌تواند به مهندسان در درک پاسخ‌های موضعی و کلی از قاب‌های مهاربندی فولادی تحت بارگذاری آتش کمک کند