تأثیر آتش سوزی بر كاهش مقاومت و زمان فروریزش تیر بتن مسلح

پيچيدگي هاي موجود در پديده حريق نظير ناشناختگي هاي موجود در سناريوي حريق و توزيع دما در محيط و رفتار مصالح و سازه در برابر دماي زياد موجب شده است كه اغلب ضوابط طراحي موجود، به صورت كيفي و تجويزي و توصيفي باشد. ضوابط آيين نامه اي ممكن است به تنهايي در برخي موارد پاسخگو نباشد. بنابراين بكارگيري يك روش قابل اعتماد و داراي عموميت براي مطالعه اين پديده لازم است. در اين مقاله ضوابط آيين نامه اي تحليل و طراحي اعضاي بتني در برابر حريق مورد مطالعه قرار گرفته و سپس آناليز غير خطي وابسته به دما با نرم افزار ABAQUS براي مطالعه اثر حرارت بر تير بتني بكار گرفته شده است. تحليل هاي انجام شده از نوع ترمو- مكانيكال بوده و در عين حال مشخصات مصالح وابسته به دما و به صورت غيرخطي لحاظ گرديده است. در ادامه با مدلسازي آزمايش رفتار تير بتني در برابر حريق، قابليت مدلسازي اثر آتش بر تير مسلح بتني و امكان پيش بيني زمان فروريزش اثبات شده است. در گام بعد، مطالعه پارامتري به منظور حصول پيشنهاد بهينه براي افزايش مقاومت تير بتني در برابر حريق انجام شده است. مهم ترين نتيجه اين تحقيق را مي توان اين گونه بيان نمود كه گسيختگي و فروريزش تير بتني ساده هنگامي اتفاق مي افتد كه دماي ميلگرد به بالاتر از ٤٠٠ درجه سانتي گراد برسد. براي ايجاد تأخير در فروريزش مؤثرترين راهكار، استفاده از عايق با ضريب هدايت حرارتي مناسب و ضخامت متناسب است. همچنين ساير راه حل ها نظير افزايش پوشش ميلگرد و يا تغيير نوع و درصد آرماتور تأثير به مراتب كمتري را در به تأخير انداختن زمان فروريزش دارند

کلیدواژه ها:

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