آنالیز پارامتریک رفتار ستون بتن مسلح تحت اثر بار آتش و نیروی فشاری

با توجه به اینکه آتش سوزی جزو رخدادهای محتمل می باشد که هر لحظه امکان وقوع آن در سازه بتن مسلح وجود دارد، در این مقاله سعی شده است به بررسی بیشتر رفتار ستون بتن مسلح تحت بارگذاری آتش از طریق ارایه یک مدل عددی با دقت مناسب در نرم افزار اجزای محدود آباکوس پرداخته شود و سپس با استفاده از این مدل آنالیز پارامتری رفتار ستون انجام می شود. به منظور اعتبار سنجی مدل، در ابتدا با مقایسه توزیع دما در اعماق مختلف مقطع بتن با نتایج آزمایشگاهی مشاهده گردید که نتایج تحلیل تا حد زیادی با نتایج آزمایشگاهی مطابقت دارد. در این مدل فرض بر آن است که توزیع دما در ارتفاع نمونه یکسان بوده اما در سطح مقطع گرادیان دمایی ایجاد شده و دما در آن متفاوت می باشد. همچنین از رسیدن مستقیم آتش به دو قسمت ابتدایی و انتهایی ستون با فرض وجود سقف، جلوگیری شده است. همچنین دو سر ستون بدلیل گیرداری بالا در واقعیت، گیردار کامل فرض شده است. همچنین از رسیدن مستقیم آتش به دو قسمت ابتدایی و انتهایی ستون با فرض وجود سقف، جلوگیری شده است. سپس در مرحله بعد با استفاده از نتایج تحلیل حرارتی ، تغییرات جابه جایی محوری ستون در طول مدت آزمایش و مقادیر آزمایشگاهی این تغییرات مورد مقایسه قرار گرفته است. همچنین در این مقاله به بررسی تاثیر منحنی آتش، مقاومت بتن، نسبت بار فشاری، ابعاد مقطع ستون و درصد میلگرد روی مقاومت در برابر آتش ستون بتن مسلح پرداخته شده است. با انجام این آنالیز مشخص می شود که برای اعضای سازه ای در مجاورت محیط با ماهیت پتروشیمی به دلیل افزایش دمای سریع تر ، استفاده از منحنی آتش استاندارد 119 ASTEM-E منطقی نبوده و می بایست از منحنی آتش هیدروکربنی استفاده گردد. همچنین مشاهده شد که با افزایش مقاومت بتن، افزایش ابعاد ستون و افزایش درصد میلگرد، مقاومت در برابر آتش ستون به طور محسوسی افزایش می یابد و بالعکس با افزایش نسبت بار فشاری اعمالی به نمونه ، مقاومت در برابر آتش ستون کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

آتش سوزی ، ستون بتن مسلح ، آنالیز پارامتری ، نرم افزار آباکوس