رفتار ستون فولادی با مقطع باکس تحت اثر افزایش دما

آتش سوزی پدیده پیچیده ای است که هر سازه در طول زمان بقای خود ممکن است آن را تجربه نماید، با توجه به حساسیت بالای فولاد در برابر افزایش حرارت، بررسی اثرات آتش بر روی سازه های فولادی از اهمیت دو چندان برخوردار است. ستون ها به عنوان پایه های اصلی یک سازه به شدت در برابر آتش سوزی اثرپذیر می باشند. با توجه به این مهم در این تحقیق رفتار ستون های فولادی تحت اثر آتش مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اینکه در طراحی های معمول در ایران به طور عمده از مقاطع جعبه ای در ستون ها استفاده می شود، لذا در این تحقیق این مقاطع انتخاب شده اند. با توجه به نبود آزمایشات تجربی روی ستونهای جعبه ای از یک سو و توانایی بالای روش اجزای محدود از سوی دیگر در این بخش رفتار ستون ها تحت اثر آتش توسط روش اجزای محدود بررسی شده است. برای این منظور ابتدا مدل اجزای محدود یک ستون فولادی که قبلا مورد آزمایش قرار گرفته است ساخته شده و مشابه آزمایش به صورت تحلیلی بارگذاری شده است. بعد از صحت سنجی، نتایج چندین نمونه ستون با مقطع جعبه ای و نسبت های مختلف عرض به ضخامت بر اساس آیین نامه فولاد ایران طراحی شده مدل سازی و تحلیل شده است. نسبت عرض به ضخامت ورق های ستون، نسبت سختی مهار محوری، نسبت بار و همچنین لاغری مورد بررسی قرار گرفته است و زمان دوام با استفاده از بارگذاری آتش استاندارد iso834 به دست آمده است. این نتیجه بدست آمد که با افزایش نسبت عرض به ضخامت و سختی مهار محوری, زمان دوام کاهش می یابد که تاثیر مهار محوری به مراتب بیشتر از تاثیر نسبت عرض به ضخامت ستون در دماهای بالا می باشد.