بررسی ایمنی و پایداری ساختمانهای مرتفع بتن آرمه تحت آتش سوزی موضعی

چکیده : همان طور که می دانیم تکنولوژی ساخت و طراحی ساختمانها پیشرفت نموده و با توجه به محدودیت گسترش افقی فضاهای شهری و تمایل طراحان به احداث سازه های مرتفع و یا آسمان خراشها بیشتر شده است. بروز پدیده های طبیعی مانند زلزله ، سیل ، طوفانها ، علاوه بر ایجاد خسارت به محیط زیست اثرات مخرب زیادی بر فضاهای شهری بخصوص ساختمانها ، که یکی از مهمترین گزینه های رفاهی بشر به حساب می آید می گذارد. جمله این اثرات، بروز آتش سوزی ناشی از این پدیده ها می باشد که می تواند هم برای جان انسانها خطر آفرین باشد و هم بر روی سیستمهای سازه ای ساختمانها تاثیر منفی و ویرانگر داشته باشد . در نتیجه با توجه به وجود این پدیده و احتمال وقوع آن درهر لحظه بررسی پایداری ساختمان بخصوص ساختمانهای مرتفع بعلت وسعت و ارتفاع زیاد و همچنین مدت زمان طولانی تخلیه افراد از اهمیت خاصی برخوردار است . در این تحقیق یک ساختمان 18 طبقه بتنی در حال بهره برداری به عنوان نمونه مطالعاتی انتخاب شده است و.با استفاده از نرم افزار sap 2000 (v 11.0) مدل سازه ای ایجاد شده است. در این پروژه به منظور شناسایی رفتار مصالح بتنی ، نمونه های مکعبی بتن به ابعاد 15*15*15 سانتی متر و سن 28 روزه تحت آتش سوزی درشرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت تا میزان تغییرات مشخصات مکانیکی بتن تحت اثر حرارت زیاد مشخص شود . با توجه به آنکه رفتار مصالح در دماهای بالا از حالت خطی خارج شده و تغییر شکلهای ایجاد شده قابل برگشت نمی باشد و عملا عملکرد مصالح در ناحیه پلاستیک(غیرخطی)قرار می گیردآنالیز انجام شده بروی سازه با روش استاتیکی غیر خطی صورت می پذیرد. جهت بررسی عملکرد سازه طبقات اول و دوم راتحت شرایط آتش سوزی قرار داده و رفتار سازه را با توجه به موقعیت و نوع مفاصل پلاستیک در المانهای سازه مورد بررسی قرار داده. با اعمال شرایط و کاهش مشخصات مکانیکی مصالح تیرهای باربر و ستون مرکزی ساختمان عملکرد رفتاری خود را در فاز گسیختگی تجربه می کنند. با توجه به آنکه گسیختگی تیرها اثر موضعی در عملکرد طبقات اول و دوم سازه داشته و نمی تواند اثر چندانی در ناپایداری ساختمان داشته باشد، به همین منظور ستون c7را که در بخش مرکزی ساختمان قرار داردو بار بیشتری را نسبت به سایر ستونها تحمل می کند وبا تشکیل مفصل پلاستیک در فاز گسیختگی قرارمی گیرد را انتخاب و آن را از سیستم باربری سازه حذف و عملکرد ساختمان را مورد بررسی قرار می دهیم. با بررسی سناریوی گسیختگی ستون مقادیر نیروها و تغییر مکانها در المانهای سازه افزایش می یابد به گونه ای که این امر باعث بروز خرابی به شکل تصاعدی در طبقات فوقانی ساختمان می گردد واژه های کلیدی : آتش سوزی- ساختان های مرتفع – بتن مسلح – مفاصل پلاستیک- خرابی پیش رونده