بررسی عددی مدت زمان باربری تیر بتن مسلح در برابر آتش

پیچیدگیهای موجود در بررسی پدیده آتش سوزی در سازه ها نظیر سناریوی مختلف آتش سوزی، توزیع حرارت در محیط و رفتارمصالح و سازه در برابر حرارتهای بالا موجب شده است که اغلب ضوابط طراحی موجود در آیین نامه های طراحی، به صورت کیفی،تجویزی و توصیفی باشد. بدیهی است که در برخی از موارد ضوابط آیین نامهای موجود ممکن است به تنهایی پاسخگو نباشند. بنابراینبه منظور درک صحیح از نحوه عملکرد اعضای سازه ای بتنی در زمان آتش سوزی، بکارگیری یک روش قابل اعتماد و دارای عمومیتبرای مطالعه این پدیده لازم است. در این مقاله با بهره گیری از ضوابط آیین نامه ای مبتنی بر عملکرد، رفتار اعضای بتنی در برابر حریقمورد مطالعه قرار گرفته و سپس با بهره گیری از روش همبسته حرارتی-مکانیکی یک آنالیز غیر خطی وابسته به دما با استفاده از نرمافزار اجزاء محدود آباکوس جهت بررسی اثر حرارت در تیر بتنی مسلح مورد استفاده قرار گرفته است. تحلیل های انجام شده از نوعهمبسته حرارتی-مکانیکی بوده و در تحلیلهای صورت گرفته از مشخصات مصالح وابسته به دما و به صورت غیرخطی استفاده شدهاست. در گام بعد با مدلسازی یک نمونه آزمایشگاهی از رفتار تیر بتنی مسلح در برابر آتش در نرم افزار آباکوس، قابلیت مدلسازیاثر آتش سوزی بر تیر مسلح بتنی و امکان پیش بینی زمان فروریزش اثبات شده است. در ادامه، یک مطالعه پارامتری به منظوردستیابی به یک پیشنهاد بهینه برای افزایش مقاومت تیر بتنی در زمان آتش سوزی انجام شده است. از جمله مهمترین نتایج اینتحقیق میتوان به این نکته اشاره نمود که که گسیختگی و فروریزش تیر بتنی ساده هنگامی اتفاق میافتد که دمای میلگرد به بالاتراز ۶۰۰ درجه سانتی گراد برسد. یکی از بهترین راهکارهای موثر برای ایجاد تاخیر در زمان فروریزش تیر بتنی، بهره گیری از عایقهایبا ضریب هدایت حرارتی و ضخامت متناسب است.

Keywords:

رفتار تیر بتن مسلح در برابر حریق , تحلیل ترمومکانیکال غیرخطی , بارگذاری حرارتی , مدل رفتاری تابع دمای بتن , مدل رفتاری تابع دمای فولاد