بررسی رفتار قاب خمشی فولادی میان مرتبه با دهانه های بلند در برابر آتش و خرابی پیش رونده

در این پژوهش ابتدا یک ساختمان نمونه 15 طبقه با سیستم سازه ای قاب خمشی فولادی با دهانه های 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 می شود. در ادامه بحرانی ترین قاب این سیستم به صورت دو بعدی در نرم افزار OpenSees مدل سازی شده و سپس سناریوهای مختلف آتش سوزی، خرابی پیش رونده ناشی از فروریزش تیرهای اصلی و حذف ستون ها بر این قاب اعمال می شود. برای انجام تحلیل های حرارتی از منحنی آتش استاندارد و تحلیل های غیرخطی استفاده می شود. نتایج نهایی پژوهش حاکی از آن است که تیرها تحت اثر آتش سوزی تا دمای حدود 400 درجه سانتی گراد، تغییرشکل زیادی نداشته اند. 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 سانتی گراد، دچار تغییرشکل زیادی شده و خراب شده اند. نسبت تقاضا به ظرفیت اسمی تیرها (DCRnom) از همان لحظات ابتدایی آتش سوزی افزایش یافته که بیشترین افزایش آن در دمای حدود 350 تا 400 درجه سانتی گراد اتفاق افتاده است. همچنین با فروریزش تیر اصلی یک طبقه، ستون ها در دهانه ی آتش سوزی تا دمای 500 درجه سانتی گراد مقاومت کرده اند. اما در دماهای بالاتر، در محدوده ی 600 تا 800 درجه سانتی گراد، این ستون ها مقاومت خود را از دست داده اند. در سناریوهای حذف ستون در طبقات اول و هفتم، تیرها به ترتیب تحت اثر بارهای ثقلی و در دمای 400 درجه سانتی گراد مقاومت خود را از دست داده که نشان دهنده آن است که خرابی ستون ها نسبت به تیرهای اصلی شرایط بحرانی تری ایجاد کرده است.