ارزیابی پایداری قاب‌های خمشی فولادی در برابر خرابی‌های پیشرونده

نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران

2 دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران

3 گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه خلیج فارس بوشهر

چکیده

     با توجه به حوادث ناشی از خرابی‌‌های پیشرونده در سال‌های اخیر، اکثر آیین‌نامه‌‌ها بر کنترل موضوع خرابی پیشرونده تأکید نمودند. تحلیل خرابی پیشرونده نقش مهمی در تشخیص پایداری سازه‌ها در اثر بمب‌گذاری، برخورد وسائل نقلیه، آتش­سوزی و غیره دارد. تحقیق حاضر به تحلیل وضعیت خرابی پیشرونده سازه­های طراحی شده بر اساس آیین­نامه­های رایج در ایران می‌پردازد. برای این منظور، چند نمونه ساختمان‌های با سیستم قاب خمشی فولادی متوسط (دارای تعداد طبقات و طول دهانه‌های متنوع)، انتخاب شد و با حذف ناگهانی هر یک از ستون‌های آن، امکان پل‌زدن بر روی المان‌های دیگر بررسی شد. در ارزیابی سازه‌ها از روش مسیر جایگزین، معرفی شده توسط آیین‌نامه DOD2009 استفاده شد. در تحلیل سازه­ها، سه روش تحلیل استاتیکی خطی، تحلیل استاتیکی غیر خطی و تحلیل دینامیکی غیر خطی مورد استفاده قرارگرفت. نتایج نشان می‌‌دهند که، اکثر تیرهای موجود در قاب، قادر هستند پس از حذف ستون، بر روی المان‌های دیگر پل بزنند. هر چند بر اساس نتایج حاصل از تحلیل استاتیکی خطی بعضی از تیرها، در معرض خطر قرار دارند. تیرهای قرار گرفته در بالاترین طبقه ساختمان از این قاعده مستثنی هستند و در تمامی تحلیل­ها از عملکرد مناسبی برخوردار نمی‌باشند. در مورد ستون‌ها نیز نتایج نشان می‌دهند که فقط بر اساس تحلیل استاتیکی خطی، بعضی از ستون‌ها مستعد خرابی هستند. به‌ طور کلی می‌توان ادعا کرد بر اساس نتایج به‌ دست آمده در این تحقیق، روش استاتیکی خطی نسبت به روش‌های دیگر محافظه‌­کارانه‌تر عمل می‌نماید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Stability Assessment of Steel Moment Frames against Progressive Collapse

نویسندگان [English]

  • Mussa Mahmoudi 1
  • Hazhir Koozani 2
  • Taha Teimoori 2
  • Seyed Shaker Hashemi 3
1 Faculty of Civil Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran
2 Faculty of Civil Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran
3 School of Civil Engineering, Persian Gulf University, Boushehr
چکیده [English]

Progressive collapse means gradual destruction of a part of a structure resulting from uncommon damage and expansion of this destruction to other parts of the structure. The damage can be caused by an explosion, earthquake, being hit by a vehicle or a sudden collapse etc. The damage is often applied to the structure dynamically and during a short time period. After the destruction of Ronand’s Building and engineers’ focus on progressive collapse, a wave of research on protective methods or reducing the structure’s potential against progressive collapse started. In the beginning the result was in the form of some changes in codes; however, after a few years when a couple of similar happenings occurred, separate codes were set to reduce or protect destruction. Two of these codes which deal with progressive collapse separately are Department of Defense (DOD) [1] and General Service Administration (GSA) [2].

کلیدواژه‌ها [English]

  • Progressive collapse
  • Non-linear time history analysis
  • Moment resisting frames

مراجع

[1]        DoD, "Design of Buildings to Resist Progressive Collapse (UFC 4-023-03)", Washington DC, US, 2009.
[2]        GSA, "Progressive Collapse Analysis and Design Guidelines for New Federal Office Buildings and Major Modernization Projects", Washington DC, US, 2003.
[3]     دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان، "مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، طرح واجرای ساختمان­های فولادی"، 1388.
[4]        Kim, J., Kim, T., "Assessment of Progressive Collapse-Resisting Capacity of Steel Moment Frames", Journal of Constructional Steel Research, 2009, 65, 169-179.
[5]        Khandelwal, K., El-Tawil, S., "Pushdown Resistance as a Measure of Robustness in Progressive Collapse Analysis", Journal of Engineering Structures, 2011, 33, 2653-2661.
[6]        Liu, M., "A New Dynamic Increase Factor for Nonlinear Static Alternate Path Analysis of Building Frames Against Progressive Collapse", Engineering Structures, 2013, 48, 666-673.
[7]        Tavakoli, H. R., Rashidi A., "Evaluation of Progressive Collapse Potential of Multi-Story Moment Resisting Steel Frame Buildings Under Lateral Loading", Scientia Iranica, 2013, 20 (1), 77-86.
[8]        Zahrai, S. M., Ezoddin, A. R., "Numerical Study of Progressive Collapse in Intermediate Moment Resisting Reinforced Concrete Frame Due to Column Removal", Civil Engineering Infrastructures Journal, 2014, 47 (1), 71-88.
[9]        Osama A. M., "Calculation of Load Increase Factors for Assessmentof Progressive Collapse Potential in Framed Steel Structures", Case Studies in Structural Engineering, 2015, 3, 11-18.
[10]     Seweryn K., Armelle A., Paolo N., George S., "Static and Dynamic Analysis of a Reinforced Concrete Flat Slab Frame Building for Progressive Collapse", Engineering Structures, 2012, 40, 205-217.
[11]     ASCE, "Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures (ASCE 7-10)", US, 2010.
[12]   دفتر تدوین و ترویج مقررات ملّی ساختمان، "مبحث ششم، بارهای وارد بر ساختمان"، 1388.
[13]     ASCE, "Seismic Rehabilitation of Existing Buildings (ASCE 41-06)", 2007.
[14]   محمودی صاحبی، م.، تیموری، ط.، کوزانی، س. ه.، هاشمی، س. ش.، "ارزیابی زمان تناوب قائم ارتعاش سازه ناشی از حذف ستون و تأثیر آن بر پاسخ سازه در خرابی پیش­رونده"، مجله مکانیک سازه­ها و شاره­ها، 1393، 4 (3)، 1-10.
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
دوره 46.1، شماره 82 - شماره پیاپی 82
بهار 1395
خرداد 1395
صفحه 59-67

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار